直立鎖邊金屬屋面系統施工技術

蘇 軍

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

1 概述

山西體育中心訓練基地訓練館由A，B兩館組成，中間設一消防通道，屋面連為一體，東西方向長約400 m，整體外形呈弧線形狀，從中間向兩側由高漸低，屋面面積約22000 m2。屋蓋結構為鋼網架和鋼梁結構。屋面為直立鎖邊鋁鎂錳合金金屬屋面系統，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、準確。

2 屋面系統設計概況

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。屋面為鋁鎂錳板復合屋面系統，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，是屋面系統安裝的基準面，因此安裝定位要求很高，必須經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:材料加工準備→集中吊裝→施工平臺→搬運→測量定位→焊接安裝→調整→驗收。

2)安裝要求:本工程主、次檁的安裝要嚴格執行現行輕鋼結構安裝規范，主檁與次檁的安裝焊縫滿足國家二級標準，安裝同時要配合測量人員對主檁條的安裝做進一步檢驗核實，對存在位移差的主檁、耳板要及時調整。

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以內時再施焊焊牢，如不平，通過調整后再焊固，安裝時應盡量將兩相鄰檁條頂面調成一致。

4)檁條吊裝:檁條吊裝可用16 t或25 t汽車吊進行，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

對施工作業面上已安裝完成的鋼結構檁條及各關鍵部位的標高復測后，進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，T形碼位置及排數按照設計圖紙嚴格施工。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，可以防止由于鋁構件與鋼材之間產生的電化學反應，有效控制冷橋效應。T形碼安裝關鍵要保證在一條直線上，若發現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扣合。屋面板采用專門的鎖邊機械將屋面板與支架連接成為一個防水及抗風的整體，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，從而產生屋面滲漏的現象。

圖1 直立鎖邊鋁鎂錳合金屋面板

2)屋面板制作設備。

本工程屋面板的制作設備，將采用進口的屋面板成型設備進行現場加工制作。制作直立縫咬合屋面板的專門的金屬屋面板加工設備，設置于一個24'標準集裝箱內(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、圓弧分弧分界的準確是屋面板制作成敗的關鍵。

b.單塊板材加工工藝流程:

根據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→輸入數據參數→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

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，可在地面將各節天溝獨立制作，然后吊到安裝位置對接焊牢。天溝在工廠內制作，3 m左右一段。天溝每隔8 m應做一道膨脹筋。

2)開落水孔。

天溝對應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行試水試驗，確保不發生滲漏。若滲漏則須對漏水處重新焊補，并作拋光處理，再重復防滲漏試驗，直至合格。

3.6 金屬屋面系統安裝

1)底板等安裝就緒后，對工作面進行清理，確保工作面的表面清潔，安裝黑色無紡布并鋪設0.3 mm厚PE隔氣膜，隨后鋪設安裝100厚保溫巖棉。保溫巖棉應與屋面板充分緊貼，不得與屋面板之間出現空氣間層，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)在保溫層的鋪設過程中，同步展開屋面板的現場加工、運輸及鋪設作業。當天鋪設的屋面板，當天完成鎖邊咬口作業，并在邊緣部位進行加固處理，防止夜風等吹動未固定的板材。面板位置調整好后，安裝端部面板下的泡沫塑料封條，然后進行咬邊。要求咬過的邊連續、平整，不能出現扭曲和裂口。在咬邊機前進的過程中，其前方1 m范圍內必須始終有人用腳踏在肋上，使搭接邊接合緊密，對所有屋面系統工程而言，咬邊的質量關鍵在于在咬邊過程中是否用強力使搭接邊緊密接合。當天就位的面板必須完成咬邊，保證夜晚來風時板不會被吹壞或者刮走(如圖4所示)。

圖4 屋面板咬合機自動咬合

3)屋面板鋪設完畢，進行邊緣及相關連接部位的收邊、泛水作業等。板邊修剪使用圓形風車鋸，鋸片尺寸應適合于面板的剪切。板邊修剪工作宜在屋面面板大面積安裝完后進行，先根據設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。修剪檐口和天溝處的板邊，修剪后應保證屋面板伸入天溝的長度與設計的尺寸一致，這樣可以有效防止雨水在風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，應均勻用力，折邊的角度應保持一致。

3.7 屋面系統施工注意事項

金屬屋面的構件等應制定保護措施，不得發生碰撞變形、變色、污染等現象。

施工中的金屬屋面的構件表面的粘附件應及時清除。

金屬屋面工程安裝完畢后，應制訂清洗方案將屋面表面擦拭干凈。

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

4 結語

目前該工程已投入訓練使用，經過一年多的風雨洗禮，沒有出現雨水滲漏現象，保溫性能良好。通過本次施工，筆者認為在金屬屋面施工中對天窗收口處、天溝等細部部位從設計到施工應多做一些考慮，虹吸雨水施工與屋面施工單位應緊密配合或者由一家施工單位來負責完成，以便于協調管理，保證施工質量。

［1］王俊濤.青島體育館金屬屋面工程施工技術［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［J］.施工技術，2008(S5):67-69.