钢骨架轻型板在水利工程中的应用

李 渊

（1.山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024；2.太原理工大学，山西 太原 030024）

钢骨架轻型板在水利工程中的应用

李 渊1，2

（1.山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024；2.太原理工大学，山西 太原 030024）

钢骨架轻型板是一种新型轻质屋面承重无机板材。由钢骨架、钢丝网、轻质芯材复合而成，集承重、保温、隔热、防水、防火等性能于一身，继承了传统钢筋混凝土板的可靠性、耐久性，又吸收了其他轻质板材的优点。在实现轻质和多功能的同时，突出了结构应用的安全性和耐久性。

钢骨架轻型板；轻钢骨架；复合芯材；水利工程应用

1 钢骨架轻型板的构成与优越性

1.1 钢骨架轻型板的构成

钢骨架轻型板是北京天基新材料股份有限公司研发的建筑轻型复合板材，又称为天基板。由轻钢骨架、冷拔低碳钢丝网、轻质复合芯材及复合抗渗涂层，采用独特工艺浇筑成型的一种新型轻质板材。

板材采用冷弯薄壁型钢作为主肋、副肋、端肋、加强肋骨等主要受力部件；冷拔低碳钢丝网作为板的受力筋及分布筋；芯材采用BAS改性水泥珍珠岩轻质复合芯材，具有轻质、高强、保温、不燃烧吸潮率低等的特点，并且材料耐久性好，不易老化，使用寿命长。BAS复合抗渗耐磨涂层具有更高的粘结强度和耐磨性，从而使钢骨架轻型板具有优良的抗渗性能，同时有利于成品保护。

1.2 钢骨架轻型板与混凝土板对比

1.2.1 构造做法

预应力混凝土大型屋面板，需建造保温层、细石混凝土找平层、防水层、隔离层、保护层共五道工序构造；钢骨架轻型屋面板，只做防水层、隔离层、保护层3道工序构造。

1.2.2 保温隔热

预应力混凝土大型屋面板，屋面系统保温层需现场制作安装；钢骨架轻型屋面板自带保温层，简化施工程序。

1.2.3 防水体系

预应力混凝土大型屋面板，屋面系统设一道SBS防水卷材柔性防水体系；钢骨架轻型屋面板，屋面系统自带复合抗渗涂层防水层，再设一道SBS防水卷材，刚柔结合形成多道设防的防水体系。

1.2.4 施工安装

预应力混凝土大型屋面板，屋面系统构件施工工艺复杂，构件自重大，对吊装设备要求高，运输难度大；钢骨架轻型屋面板，屋面系统构件自重轻，现场施工环节少，对吊装设备要求低，安装简捷方便。

1.2.5 经济性

预应力混凝土大型屋面板，屋面系统施工周期长，支撑费用高，易受天气因素影响，综合造价高；钢骨架轻型屋面板，屋面系统现场施工环节少，安装迅速，节约施工时间，价格易控制，综合造价低。

1.2.6 使用维护

预应力混凝土大型屋面板，屋面系统的面板尺寸固定，使用灵活性差；钢骨架轻型屋面板，屋面系统的面板、板型尺寸灵活，并可单板更换。所以，钢骨架轻型屋面板更具优越性。

2 钢骨架轻型板的应用

2.1 工程概述

辛安泉供水改扩建工程供总干线，线路起点位于浊漳河右岸北耽车上游的台地上，终点至各支线末端。韩家园泵站、庄头泵站、辛安泵站的厂房屋面板均采用钢骨架轻型板。

韩家园泵站主厂房平面轴线尺寸为60 m×18 m（长×宽），结构形式为混凝土排架结构，采用钢筋混凝土柱，墙体围护结构采用烧结多孔砖，屋梁采用钢梁，屋面板初步设计阶段设计采用预应力大型屋面板，后在技施设计阶段变更为钢骨架轻型屋面板，选用09CJ2009CG12中的GWB 6015-2，规格为6 m×1.5 m（长×宽），主肋为 C180X70X20X3.0，端肋为 C 80X40X20X2.5，芯板厚度为100 mm。

2.2 屋面受力构件

屋面采用钢梁加预应力混凝土大型屋面板，自重为1.4 kN/m2，屋面钢梁采用HW 700X300X12X22。屋面改为钢梁加钢骨架轻型板后，由于改性水泥珍珠岩复合芯材单位质量仅为300～500 kg/m2，钢骨架轻型板自重为0.6 kN/m2，仅为预应力混凝土大型屋面板重量的40%，屋面钢梁截面因此优化，改为HW 600X300X10X18。

2.3 屋面防水层

钢骨架轻型板自带专用的高分子复合抗渗涂层，相比一般防水材料具有更高的粘结强度、耐磨性和使用寿命，本项目钢骨架轻型板安装完毕后再做整体防水层4 mm厚的SBS一道，形成可靠的刚柔结合多道设防防水系统，确保屋面细部（如天沟，阴阳角、洞口等）的防水处理方便可靠，且维修方便。相比初步设计中预应力大型屋面板上做整体防水层4 mm厚的SBS一道做法更可靠、更耐久。

2.4 屋面保温隔热层

钢骨架轻型板自身具有良好的保温隔热性，其改性水泥珍珠岩复合芯材的导热系数约为0.07～ 0.11 W/（m·k），并且在火中不爆裂、无有毒气体释放，耐火极限大于2 h，满足构件的一级防火要求，是优良的耐火材料。本项目采用的钢骨架轻型板芯材厚度为100 mm，导热系数为0.075 W/（m·k）。

2.5 施工安装

钢骨架轻型板主要受力部件采用冷弯薄壁型钢，可与屋面钢梁焊接。质量较轻，可采用25 t汽车起重机，轻松将板材吊装就位。

按设计要求（屋面板布置图）将面板吊装就位后与屋面钢梁焊接，再针对接缝处做嵌缝处理。按照09 CJ2009CG12的要求做法，采用直径20发泡聚乙烯棒压至板底钢筋处，再用1∶8水泥珍珠岩保温砂浆灌缝，然后施工附加保温隔热层及防水层。

屋面工程施工从2014年11月5日开始—11月15日封顶，耗时仅11 d，与初设采用预应力混凝土大型屋面板相比工期大约缩短10 d。钢骨架轻型板安装方便，施工简单，且不受季节影响，免去了预应力大型屋面板的施工、后续养护及交通运输等问题，大大缩短了施工周期。

2.6 经济性与使用维护

钢骨架轻型板现场施工环节少，建筑价格易控制，可迅速安装而节省大量的施工时间，综合造价优于传统预应力大型屋面板；另外钢骨架轻型板已形成完整的建筑体系，板型尺寸灵活，开洞、吊顶、放置设备等均很方便，如有意外可实现单板更换。

3 结语

实践证明，钢骨架轻型板主要受力部件采用冷弯薄壁型钢，可根据承载力要求、跨度要求计算后调整受力构件断面；轻质复合芯材为填充材料，其厚度可根据保温隔热要求调整厚度；钢骨架轻型板可与混凝土结构、钢结构、网架结构配套施工，最大限度满足设计要求；钢骨架轻型板自带保温层及防水层，简化施工程序；构件采用工厂化预制生产，施工时简便快捷，受外部条件的影响小，大大缩短施工周期，从而降低成本。综上所述，钢骨架轻型板非常适用于水利工程厂房的设计施工安装，随着钢骨架轻型板施工工艺的改良，钢骨架轻型板将更好地服务于水利工程建设。

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1004-7042（2017）06-0036-02

李渊（1981-），男，2002年毕业于太原理工大学建筑工程专业，工程师。

2017-04-15；

2017-05-23