李 淵

（1.山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024；2.太原理工大學，山西 太原 030024）

鋼骨架輕型板在水利工程中的應用

李 淵1，2

（1.山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024；2.太原理工大學，山西 太原 030024）

鋼骨架輕型板是一種新型輕質(zhì)屋面承重無機板材。由鋼骨架、鋼絲網(wǎng)、輕質(zhì)芯材復合而成，集承重、保溫、隔熱、防水、防火等性能于一身，繼承了傳統(tǒng)鋼筋混凝土板的可靠性、耐久性，又吸收了其他輕質(zhì)板材的優(yōu)點。在實現(xiàn)輕質(zhì)和多功能的同時，突出了結(jié)構(gòu)應用的安全性和耐久性。

鋼骨架輕型板；輕鋼骨架；復合芯材；水利工程應用

1 鋼骨架輕型板的構(gòu)成與優(yōu)越性

1.1 鋼骨架輕型板的構(gòu)成

鋼骨架輕型板是北京天基新材料股份有限公司研發(fā)的建筑輕型復合板材，又稱為天基板。由輕鋼骨架、冷拔低碳鋼絲網(wǎng)、輕質(zhì)復合芯材及復合抗?jié)B涂層，采用獨特工藝澆筑成型的一種新型輕質(zhì)板材。

板材采用冷彎薄壁型鋼作為主肋、副肋、端肋、加強肋骨等主要受力部件；冷拔低碳鋼絲網(wǎng)作為板的受力筋及分布筋；芯材采用BAS改性水泥珍珠巖輕質(zhì)復合芯材，具有輕質(zhì)、高強、保溫、不燃燒吸潮率低等的特點，并且材料耐久性好，不易老化，使用壽命長。BAS復合抗?jié)B耐磨涂層具有更高的粘結(jié)強度和耐磨性，從而使鋼骨架輕型板具有優(yōu)良的抗?jié)B性能，同時有利于成品保護。

1.2 鋼骨架輕型板與混凝土板對比

1.2.1 構(gòu)造做法

預應力混凝土大型屋面板，需建造保溫層、細石混凝土找平層、防水層、隔離層、保護層共五道工序構(gòu)造；鋼骨架輕型屋面板，只做防水層、隔離層、保護層3道工序構(gòu)造。

1.2.2 保溫隔熱

預應力混凝土大型屋面板，屋面系統(tǒng)保溫層需現(xiàn)場制作安裝；鋼骨架輕型屋面板自帶保溫層，簡化施工程序。

1.2.3 防水體系

預應力混凝土大型屋面板，屋面系統(tǒng)設一道SBS防水卷材柔性防水體系；鋼骨架輕型屋面板，屋面系統(tǒng)自帶復合抗?jié)B涂層防水層，再設一道SBS防水卷材，剛?cè)峤Y(jié)合形成多道設防的防水體系。

1.2.4 施工安裝

預應力混凝土大型屋面板，屋面系統(tǒng)構(gòu)件施工工藝復雜，構(gòu)件自重大，對吊裝設備要求高，運輸難度大；鋼骨架輕型屋面板，屋面系統(tǒng)構(gòu)件自重輕，現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)少，對吊裝設備要求低，安裝簡捷方便。

1.2.5 經(jīng)濟性

預應力混凝土大型屋面板，屋面系統(tǒng)施工周期長，支撐費用高，易受天氣因素影響，綜合造價高；鋼骨架輕型屋面板，屋面系統(tǒng)現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)少，安裝迅速，節(jié)約施工時間，價格易控制，綜合造價低。

1.2.6 使用維護

預應力混凝土大型屋面板，屋面系統(tǒng)的面板尺寸固定，使用靈活性差；鋼骨架輕型屋面板，屋面系統(tǒng)的面板、板型尺寸靈活，并可單板更換。所以，鋼骨架輕型屋面板更具優(yōu)越性。

2 鋼骨架輕型板的應用

2.1 工程概述

辛安泉供水改擴建工程供總干線，線路起點位于濁漳河右岸北耽車上游的臺地上，終點至各支線末端。韓家園泵站、莊頭泵站、辛安泵站的廠房屋面板均采用鋼骨架輕型板。

韓家園泵站主廠房平面軸線尺寸為60 m×18 m（長×寬），結(jié)構(gòu)形式為混凝土排架結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土柱，墻體圍護結(jié)構(gòu)采用燒結(jié)多孔磚，屋梁采用鋼梁，屋面板初步設計階段設計采用預應力大型屋面板，后在技施設計階段變更為鋼骨架輕型屋面板，選用09CJ2009CG12中的GWB 6015-2，規(guī)格為6 m×1.5 m（長×寬），主肋為 C180X70X20X3.0，端肋為 C 80X40X20X2.5，芯板厚度為100 mm。

2.2 屋面受力構(gòu)件

屋面采用鋼梁加預應力混凝土大型屋面板，自重為1.4 kN/m2，屋面鋼梁采用HW 700X300X12X22。屋面改為鋼梁加鋼骨架輕型板后，由于改性水泥珍珠巖復合芯材單位質(zhì)量僅為300～500 kg/m2，鋼骨架輕型板自重為0.6 kN/m2，僅為預應力混凝土大型屋面板重量的40%，屋面鋼梁截面因此優(yōu)化，改為HW 600X300X10X18。

2.3 屋面防水層

鋼骨架輕型板自帶專用的高分子復合抗?jié)B涂層，相比一般防水材料具有更高的粘結(jié)強度、耐磨性和使用壽命，本項目鋼骨架輕型板安裝完畢后再做整體防水層4 mm厚的SBS一道，形成可靠的剛?cè)峤Y(jié)合多道設防防水系統(tǒng)，確保屋面細部（如天溝，陰陽角、洞口等）的防水處理方便可靠，且維修方便。相比初步設計中預應力大型屋面板上做整體防水層4 mm厚的SBS一道做法更可靠、更耐久。

2.4 屋面保溫隔熱層

鋼骨架輕型板自身具有良好的保溫隔熱性，其改性水泥珍珠巖復合芯材的導熱系數(shù)約為0.07～ 0.11 W/（m·k），并且在火中不爆裂、無有毒氣體釋放，耐火極限大于2 h，滿足構(gòu)件的一級防火要求，是優(yōu)良的耐火材料。本項目采用的鋼骨架輕型板芯材厚度為100 mm，導熱系數(shù)為0.075 W/（m·k）。

2.5 施工安裝

鋼骨架輕型板主要受力部件采用冷彎薄壁型鋼，可與屋面鋼梁焊接。質(zhì)量較輕，可采用25 t汽車起重機，輕松將板材吊裝就位。

按設計要求（屋面板布置圖）將面板吊裝就位后與屋面鋼梁焊接，再針對接縫處做嵌縫處理。按照09 CJ2009CG12的要求做法，采用直徑20發(fā)泡聚乙烯棒壓至板底鋼筋處，再用1∶8水泥珍珠巖保溫砂漿灌縫，然后施工附加保溫隔熱層及防水層。

屋面工程施工從2014年11月5日開始—11月15日封頂，耗時僅11 d，與初設采用預應力混凝土大型屋面板相比工期大約縮短10 d。鋼骨架輕型板安裝方便，施工簡單，且不受季節(jié)影響，免去了預應力大型屋面板的施工、后續(xù)養(yǎng)護及交通運輸?shù)葐栴}，大大縮短了施工周期。

2.6 經(jīng)濟性與使用維護

鋼骨架輕型板現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)少，建筑價格易控制，可迅速安裝而節(jié)省大量的施工時間，綜合造價優(yōu)于傳統(tǒng)預應力大型屋面板；另外鋼骨架輕型板已形成完整的建筑體系，板型尺寸靈活，開洞、吊頂、放置設備等均很方便，如有意外可實現(xiàn)單板更換。

3 結(jié)語

實踐證明，鋼骨架輕型板主要受力部件采用冷彎薄壁型鋼，可根據(jù)承載力要求、跨度要求計算后調(diào)整受力構(gòu)件斷面；輕質(zhì)復合芯材為填充材料，其厚度可根據(jù)保溫隔熱要求調(diào)整厚度；鋼骨架輕型板可與混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)配套施工，最大限度滿足設計要求；鋼骨架輕型板自帶保溫層及防水層，簡化施工程序；構(gòu)件采用工廠化預制生產(chǎn)，施工時簡便快捷，受外部條件的影響小，大大縮短施工周期，從而降低成本。綜上所述，鋼骨架輕型板非常適用于水利工程廠房的設計施工安裝，隨著鋼骨架輕型板施工工藝的改良，鋼骨架輕型板將更好地服務于水利工程建設。

TB331

C

1004-7042（2017）06-0036-02

李淵（1981-），男，2002年畢業(yè)于太原理工大學建筑工程專業(yè)，工程師。

2017-04-15；

2017-05-23