现代梁柱式胶合木结构构架安装施工技术

桑良平

(山西六建集团有限公司，山西太原 030024)

0 引言

近年来木结构因其造型美观，技术成熟与自然环境能很好的融合，逐渐兴起，尤其是高档会所或别墅。现阶段木结构包括3种结构形式:方木与原木结构、轻型木结构和胶合木结构。胶合木结构最早兴起在欧洲与北美，在我国近几年随着胶合木结构技术的引进，以及国内胶合木加工企业的不断发展，许多地方大量使用，其优点已得到了业界认可，也越来越受人们的欢迎。我国住建部于2012年1月21日发布了GB/T 50708-2012胶合木结构技术规范，于2012年8月1日起实施，规范的发布实施表明胶合木结构在我国发展已经步入了正轨。

1 工艺原理

1)胶合木是指以厚度为20 mm～45 mm的板材，沿顺纹方向叠层胶合而成的木制品，也称层板胶合木，或称结构用集成材。由专业制作企业按设计文件规定的胶合木的设计强度等级、规格尺寸、构件截面组坯标准及使用环境在工厂加工制作，分为普通层板胶合木、目测分等和机械(弹性模量)分等层板。

2)glulam指集成材，即胶合木。现阶段胶合木普遍采用SPF，SPF是云杉—松木—冷杉的英文缩写，是产自加拿大的主要商用软木材树种组合。

3)胶合木结构是指承重构件由层板胶合木制作的结构。依据设计文件，将在工厂预制好的胶合木构件(柱、梁、檩条、椽条、格栅等)和连接件在现场进行拼装而形成的结构体系。结构框架形成后用龙骨及面板进行墙体的填充。

2 胶合木结构的特点

1)具有天然木材纹理，外形美观;

2)构件的长度和截面尺寸不受木材天然尺寸的限制，能够制作成满足建筑和结构要求的各种尺寸的构件，外观造型上基本不受限制;

3)可以扩大结构用材的树种，使用次生林和人造速生林，提高资源利用，并且能够有效避免天然木材的缺陷影响，从而具有相对均匀的构件强度，并提高了木材强度设计的取值，且胶合木结构可以具有可靠的耐火性和耐久性;

4)构件工业化生产，减少施工现场的工作量和现场的施工期，提高生产效率和安装精度。

3 施工工艺流程和操作要点

3.1 工艺流程

胶合木结构构架施工工艺流程见图1。

3.2 操作要点

图1 胶合木结构构架施工工艺流程图

3.2.1 预埋件安装

1)木结构柱与混凝土结构一般采用预埋钢板上焊柱脚连接件或预埋锚栓与柱脚连接件用螺栓连接，木墙体与混凝土结构采用预埋锚栓连接。

2)预埋件的构造、安装位置、标高依照设计图纸，与结构钢筋焊接固定。

3)预埋件安装需控制平面位置与标高，平面位置利用钢尺测量，标高利用水平仪测量。混凝土浇筑后用水准仪测量实际标高，弹出十字线。

3.2.2 基座安装

1)待基础混凝土强度达到设计强度的75%以后，进行基座安装。

2)基座入场前进行编号，与现场基座编号图对应进行安装。

3)基座安装前要对预埋钢板的位置标高进行复核，在基座上画好十字中心线，与预埋件上的十字中心线对齐，利用水平仪进行标高测量，可采用基座下加钢板或钢筋进行微调，符合要求后用电焊机点焊固定(见图2，图3)。

图2 柱脚节点大样图（一）

3.2.3 柱、梁安装定位

1)柱、梁采用SPF规格材，柱与基座采用螺栓连接，柱与梁之间采用专用连接件螺栓连接(见图4)。

2)柱、梁安装依照构件制作单位提供的三维定位图中的编号与构件编号对应安装。

图3 柱脚节点大样图（二）

图4 梁柱连接节点图

3)除木柱因需站立，吊装时可仅设一个吊点外，木梁吊装时吊点不宜少于2个，吊索与水平线夹角不宜小于60°，吊索采用合成纤维吊装带。

4)构件与吊索，应根据吊点位置、吊索夹角和被吊构件的自重等进行验算。构件在吊装时，产生内力不应超过1.2倍胶合木强度设计值。安全性不足时应做临时加固。

5)木柱安装后基座螺栓进行初步拧紧，并将柱进行临时固定，临时固定方法根据现场情况确定，一般采用木支撑斜向与木柱拉结，装第一根柱时应至少在两个方向设临时斜撑，后安装的柱纵向应用连梁或柱间支撑与首根柱相连，横向应至少在一侧面设斜撑。临时固定后安装柱梁连接件，连接件安装好后进行梁的安装，第一跨梁安装前进行柱的垂直度校正，采用吊线锤的方法，以后各根柱进行复核。柱垂直度符合要求后拧紧螺栓正式固定，拆除斜撑。

6)木柱安装前应在柱侧面和柱墩顶面上标出中心线，安装时应按中心线对中，柱位偏差不应超过±20 mm，柱在两个方向的垂直度偏差不应超过柱高的1/200，且柱顶位置偏差不应大于15 mm。

7)柱与梁交错安装，不宜将柱临时支撑放置太久，应及时的将已安装好临时固定的柱进行梁的安装。

8)螺栓连接的螺栓数目、排列方式、间距、边距和端距，除应符合设计文件的规定外，尚应符合下列要求:

a.螺栓孔径不应大于螺栓杆直径1 mm，也不应小于或等于螺栓杆直径;

b.螺帽下应设钢垫板，其规格除应符合设计文件的规定外，厚度不应小于螺杆直径的30%，方形垫板的边长不应小于螺杆直径的3.5倍，圆形垫板的直径不应小于螺杆直径的4倍，螺帽拧紧后螺栓外露长度不应小于螺杆直径的80%。螺纹段剩留在木构件内的长度不应大于螺杆直径的1.0倍;

c.连接件与被连接件间的接触面应平整，拧紧螺帽后局部可允许有缝隙，但缝宽不应超过1 mm。

3.2.4 楼面安装

1)楼面安装先安装楼面格栅，再安装楼面板，楼面格栅采用SPF规格材，楼面板采用OSB板，面板边缘钉采用普通圆钉，钉距为150 mm。

2)低于梁顶标高的楼面格栅通过挂件与主梁连接，高于梁顶标高的楼面格栅直接放置在梁上固定(见图5)。格栅间架设通长横向支撑，支撑采用同规格SPF，间距不大于1 200 mm。

图5 楼面格栅与梁连接节点

3)格栅定位依照图纸间距及位置确定。

4)木楼板采用符合设计文件规定的厚度的企口板，长度方向的接头应位于格栅上，相邻板接头应错开至少一个格栅间距，板在每根格栅处用长度为60 mm的圆钉从板边斜向钉牢在格栅上。

5)被连接件间的接触面应平整，钉紧后局部缝隙宽度不应超过1 mm，钉帽应与被连接件外表面齐平。钉孔周围不应有木材被胀裂等现象。

3.2.5 檩条、椽条、屋面板安装

1)檩条、椽条安装依照构件制作单位提供的三维定位图中的编号与构件编号对应安装。

2)檩条、椽条材质均为glulam规格材，椽条通过连接件与木柱柱顶进行连接，檩条每侧均用两个CH-DFH连接件与椽条连接。

3)檩条铺设完成后，沿其垂直方向铺设2×6SPF@610 mm，屋面板采用12 mm的OSB板，面板边缘钉采用直径3.7 mm的普通圆钉，间距为100 mm。

4)檩条、椽条的吊装同梁吊装。

3.2.6 墙体安装

1)墙体做法一般采用木龙骨加覆面板做法，墙骨采用2×4SPF或2×6SPF，间距为406 mm。剪力墙面板采用OSB板，采用普通钉连接。剪力板边缘设置横撑，横撑规格同墙骨柱。

2)剪力墙与梁连接时，墙体平行于梁时采用双排镀锌麻花钉将墙顶梁与木梁连接，墙体垂直于梁时采用双排镀锌麻花钉将墙顶梁与格栅连接(见图6，图7)。墙体与基础连接节点见图8。

图6 剪力墙和框架梁平行的连接节点

图7 剪力墙和框架梁垂直的连接节点

3)剪力墙相邻面板的接缝应位于骨架构件上，面板可水平或竖向铺设，面板之间应留有不小于3 mm的缝隙。

图8 墙体与基础连接节点

4)木基结构板材的尺寸不得小于1.2 m×2.4 m，在剪力墙边界或开孔处，允许使用宽度不小于300 mm的窄板，但不得多于两块，当结构板的宽度小于300 mm时，应加设填块固定。

5)墙板钉距在每块面板边缘不得大于100 mm，中间支座上钉的间距不得大于300 mm，钉应牢固的打入骨架构件中，钉面应与板面齐平。

6)当墙体两侧均有面板，且每侧面板边缘钉间距小于150 mm时，墙体两侧面板的接缝应相互错开，避免设在同一根骨架构件上。当骨架构件的宽度大于65 mm时，墙体两侧面板拼缝可在同一根构件上，但钉应交错布置。

7)木墙骨架的垂直度偏差不应超过隔墙高度的1/200。

4 效益分析

1)质量情况:工程施工完后，经设计、建设、监理单位验收，质量要求均能满足设计与相关规范要求。

2)进度情况:因本做法多用于高档会所，装修要求比较豪华考究，由于该做法的应用节省了工程装修时间。

3)经济效益:与钢筋混凝土结构相比较，经济效益体现在两个方面，其一比钢筋混凝土结构自重轻，可以减少地基基础及木结构下主体结构的荷载，减小结构截面及地基处理造价等;其二节省了钢筋混凝土结构的二次装修费用，木结构工程施工后即可满足装修的要求，不用进行二次装修。我公司施工的三个项目，可节约约206万元，取得了很好的经济效益。