直立鎖邊金屬屋面系統(tǒng)施工技術(shù)

蘇 軍

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

1 概述

山西體育中心訓(xùn)練基地訓(xùn)練館由A，B兩館組成，中間設(shè)一消防通道，屋面連為一體，東西方向長約400 m，整體外形呈弧線形狀，從中間向兩側(cè)由高漸低，屋面面積約22000 m2。屋蓋結(jié)構(gòu)為鋼網(wǎng)架和鋼梁結(jié)構(gòu)。屋面為直立鎖邊鋁鎂錳合金金屬屋面系統(tǒng)，該屋面適合大跨度自支承式密合屋面安裝體系，使用耐候金屬鋁鎂錳板壓制成形，可制作縱向超長尺寸的板塊而不因應(yīng)力影響變形，其材料獨有的特性可滿足不同屋面建筑造型需求，同時，施工安裝靈活、快速、準(zhǔn)確。

2 屋面系統(tǒng)設(shè)計概況

屋面主檁條為矩形檁條，截面為方管120×60×3.0，次檁條為C形檁條，檁條截面為C200×70×20×2.0。屋面為鋁鎂錳板復(fù)合屋面系統(tǒng)，金屬屋面由屋面底板、保溫巖棉、屋面面板組成。

3 施工安裝工藝流程

施工安裝工藝流程:檁條安裝(包括主檁條和次檁條安裝)→穿孔壓型鋼板底板安裝→T形鋁合金固定座(T形碼)安裝→保溫巖棉安裝→屋面壓型板機(jī)布置及屋面板加工制作→天溝安裝→金屬屋面板安裝。

3.1 主檁條安裝

主檁條安裝是通過支托板焊接在螺栓球節(jié)點上，檁條與支座采用焊接連接。次檁條安裝在主檁條上，并與主檁相交成90°，由于次檁條作為支撐，是屋面系統(tǒng)安裝的基準(zhǔn)面，因此安裝定位要求很高，必須經(jīng)過精確測量以保證次檁條的頂面平整和整體的曲面外觀。

1)安裝工藝:材料加工準(zhǔn)備→集中吊裝→施工平臺→搬運→測量定位→焊接安裝→調(diào)整→驗收。

2)安裝要求:本工程主、次檁的安裝要嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行輕鋼結(jié)構(gòu)安裝規(guī)范，主檁與次檁的安裝焊縫滿足國家二級標(biāo)準(zhǔn)，安裝同時要配合測量人員對主檁條的安裝做進(jìn)一步檢驗核實，對存在位移差的主檁、耳板要及時調(diào)整。

3)次檁條的固定:次檁條安裝于主檁條上表面，并垂直于主檁條安裝固定，間距1.50 m，焊接固定。當(dāng)檁條吊裝就位后，點焊臨時固定，在檢查正在安裝的檁頂面與已安裝的相鄰檁條頂面平齊，或相鄰檁條頂面高差在2 mm以內(nèi)時再施焊焊牢，如不平，通過調(diào)整后再焊固，安裝時應(yīng)盡量將兩相鄰檁條頂面調(diào)成一致。

4)檁條吊裝:檁條吊裝可用16 t或25 t汽車吊進(jìn)行，本工程檁條單重小，且為線性桿件，綁扎容易，為提高安裝速度，可采用一鉤多吊的方法來提高工作效率。

3.2 穿孔壓型鋼板底板安裝

對施工作業(yè)面上已安裝完成的鋼結(jié)構(gòu)檁條及各關(guān)鍵部位的標(biāo)高復(fù)測后，進(jìn)行屋面底板的安裝施工，底板材料為0.47 mm穿孔彩鋼板。底板用高強自攻螺絲按@300一道固定在次檁條上，自攻螺絲必須打在波谷位置，底板接縫必須設(shè)在主檁條上，搭接長度不得小于100 mm，底板不得污染、彎折、翹曲。

3.3 T形鋁合金固定座安裝

用經(jīng)緯儀將施工東西方向軸線引測到壓型鋼板面上作為T形碼定位依據(jù)，T形碼位置及排數(shù)按照設(shè)計圖紙嚴(yán)格施工。T形碼位置確定后，用電鉆螺絲槍和不銹鋼螺絲固定，要求不銹鋼螺絲松緊適度，不能出現(xiàn)歪斜。同時在T形固定座下加裝硬性PVC塑料法蘭墊，以螺絲予以固定，可以防止由于鋁構(gòu)件與鋼材之間產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)，有效控制冷橋效應(yīng)。T形碼安裝關(guān)鍵要保證在一條直線上，若發(fā)現(xiàn)T形碼有較大偏差，在屋面板安裝前一定要糾正。

3.4 屋面板加工制作

1)鋁鎂錳合金防水屋面板的介紹。

本工程金屬屋面板采用直立縫鎖邊鋁鎂錳合金板，板型為400/65型，屋面板厚度為0.9 mm(見圖1)。固定屋面板的T形鋁支座采用鑄壓鋁合金固定座與檁條固定，再將屋面板與鋁支座的梅花頭用鎖邊機(jī)扣合。屋面板采用專門的鎖邊機(jī)械將屋面板與支架連接成為一個防水及抗風(fēng)的整體，又無需用螺釘穿透屋面板，且在溫度變化下整個屋面板系統(tǒng)可自由滑動、伸縮，避免了由于溫度變化，屋面板熱脹冷縮引起的屋面板與板之間咬合縫錯位，從而產(chǎn)生屋面滲漏的現(xiàn)象。

圖1 直立鎖邊鋁鎂錳合金屋面板

2)屋面板制作設(shè)備。

本工程屋面板的制作設(shè)備，將采用進(jìn)口的屋面板成型設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場加工制作。制作直立縫咬合屋面板的專門的金屬屋面板加工設(shè)備，設(shè)置于一個24'標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)(見圖2)。

其壓型加工過程如圖3所示。

3)整個板材加工的工藝及質(zhì)量控制。

a.屋面板尺寸的確定:

屋面板的長度、彎弧半徑、圓弧分弧分界的準(zhǔn)確是屋面板制作成敗的關(guān)鍵。

b.單塊板材加工工藝流程:

根據(jù)屋面板的板型尺寸及屋板外形尺寸，屋面板的基本工藝順序為:上料→定尺寸→輸入數(shù)據(jù)參數(shù)→壓制成型→出板→裁切→搬移→檢驗→安裝。

圖2 集裝箱式直立鎖邊鋁鎂錳壓型板機(jī)

圖3 屋面板壓型過程圖

3.5 天溝安裝

1)安裝要求。

本工程按設(shè)計采用鋼天溝，天溝材料為1.2 mm厚不銹鋼板、檁條支托和120×60×4托架，兩段天溝之間的連接方式為焊接。天溝支架采用焊接鋼架，鋼架支承于120×60×4的天溝托架上。鋼天溝對接前先將切割口打磨干凈，對接時注意對接縫間隙不能超過1 mm，可每隔10 cm點焊，檢查后再焊緊。焊條型號根據(jù)母材確定，直徑2.5 mm，焊縫一遍成形。為加快天溝安裝速度，可在地面將各節(jié)天溝獨立制作，然后吊到安裝位置對接焊牢。天溝在工廠內(nèi)制作，3 m左右一段。天溝每隔8 m應(yīng)做一道膨脹筋。

2)開落水孔。

天溝對應(yīng)部位的板塊安裝好后，必須及時開落水孔。正式落水孔用空心鉆開孔。天溝安裝完成后要進(jìn)行試水試驗，確保不發(fā)生滲漏。若滲漏則須對漏水處重新焊補，并作拋光處理，再重復(fù)防滲漏試驗，直至合格。

3.6 金屬屋面系統(tǒng)安裝

1)底板等安裝就緒后，對工作面進(jìn)行清理，確保工作面的表面清潔，安裝黑色無紡布并鋪設(shè)0.3 mm厚PE隔氣膜，隨后鋪設(shè)安裝100厚保溫巖棉。保溫巖棉應(yīng)與屋面板充分緊貼，不得與屋面板之間出現(xiàn)空氣間層，充分緊貼可減小下雨時雨水對屋面的擊打聲，并防止屋面在加溫后空氣間層空氣流動對保溫效果降低的影響。

2)在保溫層的鋪設(shè)過程中，同步展開屋面板的現(xiàn)場加工、運輸及鋪設(shè)作業(yè)。當(dāng)天鋪設(shè)的屋面板，當(dāng)天完成鎖邊咬口作業(yè)，并在邊緣部位進(jìn)行加固處理，防止夜風(fēng)等吹動未固定的板材。面板位置調(diào)整好后，安裝端部面板下的泡沫塑料封條，然后進(jìn)行咬邊。要求咬過的邊連續(xù)、平整，不能出現(xiàn)扭曲和裂口。在咬邊機(jī)前進(jìn)的過程中，其前方1 m范圍內(nèi)必須始終有人用腳踏在肋上，使搭接邊接合緊密，對所有屋面系統(tǒng)工程而言，咬邊的質(zhì)量關(guān)鍵在于在咬邊過程中是否用強力使搭接邊緊密接合。當(dāng)天就位的面板必須完成咬邊，保證夜晚來風(fēng)時板不會被吹壞或者刮走(如圖4所示)。

圖4 屋面板咬合機(jī)自動咬合

3)屋面板鋪設(shè)完畢，進(jìn)行邊緣及相關(guān)連接部位的收邊、泛水作業(yè)等。板邊修剪使用圓形風(fēng)車鋸，鋸片尺寸應(yīng)適合于面板的剪切。板邊修剪工作宜在屋面面板大面積安裝完后進(jìn)行，先根據(jù)設(shè)計的屋面面板伸入天溝尺寸確定兩個端點，然后彈出墨線，修剪時以此線為準(zhǔn)。修剪檐口和天溝處的板邊，修剪后應(yīng)保證屋面板伸入天溝的長度與設(shè)計的尺寸一致，這樣可以有效防止雨水在風(fēng)的作用下不會吹入屋面夾層中。

折邊使用專用工具上彎器和下彎器。折邊的原則為水流入天溝處折邊向下，否則折邊向上。折邊時不可用力過猛，應(yīng)均勻用力，折邊的角度應(yīng)保持一致。

3.7 屋面系統(tǒng)施工注意事項

金屬屋面的構(gòu)件等應(yīng)制定保護(hù)措施，不得發(fā)生碰撞變形、變色、污染等現(xiàn)象。

施工中的金屬屋面的構(gòu)件表面的粘附件應(yīng)及時清除。

金屬屋面工程安裝完畢后，應(yīng)制訂清洗方案將屋面表面擦拭干凈。

清洗屋面應(yīng)采用中性清洗劑，并進(jìn)行腐蝕性檢驗后方可使用。中性清潔劑清潔后應(yīng)及時用清水沖洗干凈。

4 結(jié)語

目前該工程已投入訓(xùn)練使用，經(jīng)過一年多的風(fēng)雨洗禮，沒有出現(xiàn)雨水滲漏現(xiàn)象，保溫性能良好。通過本次施工，筆者認(rèn)為在金屬屋面施工中對天窗收口處、天溝等細(xì)部部位從設(shè)計到施工應(yīng)多做一些考慮，虹吸雨水施工與屋面施工單位應(yīng)緊密配合或者由一家施工單位來負(fù)責(zé)完成，以便于協(xié)調(diào)管理，保證施工質(zhì)量。

［1］王俊濤.青島體育館金屬屋面工程施工技術(shù)［J］.山西建筑，2010，36(5):158-159.

［2］楊文偉，李慶中.超長異形金屬屋面施工技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2008(S5):67-69.