談雙曲面直立鎖邊鋁鎂錳板屋面設(shè)計與施工

陸 松 巖

(南通大學(xué)基建處，江蘇 南通 226019)

談雙曲面直立鎖邊鋁鎂錳板屋面設(shè)計與施工

陸 松 巖

(南通大學(xué)基建處，江蘇 南通 226019)

介紹了直立雙鎖邊鋁鎂錳板屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，并結(jié)合現(xiàn)場施工特點及技術(shù)難點，從檁條鋪設(shè)、底板安裝、防水節(jié)點處理、直立鎖邊面板安裝等方面詳細(xì)分析了鋁鎂錳板屋面施工要點，以供參考。

屋面，雙曲面，鋁鎂錳板，設(shè)計，施工

我校新建的一個藝術(shù)館，屋面為金屬屋面，需二次設(shè)計。該屋面是55 m×55 m的矩形，屋頂標(biāo)高為27 m，最低標(biāo)高為19 m。投影面積為2 400 m2，是兩個雙曲屋面組成的人字坡屋面，該工程的建筑剖面圖見圖1。

經(jīng)基建處論證，針對本工程的特點，我們沒有選用傳統(tǒng)的“T”碼鋁合金支座的結(jié)構(gòu)形式，而是設(shè)計了一種呼吸式鋁鎂錳板面支撐屋面系統(tǒng)——直立雙鎖邊鋁鎂錳板屋面系統(tǒng)，直立雙鎖系統(tǒng)的立邊高度為25 mm，用專業(yè)的立邊咬合設(shè)備將兩塊屋面板的立邊進(jìn)行咬合,使屋面連接成為一個整體，該系統(tǒng)不需要打膠,結(jié)構(gòu)性防水。

屋面板的咬合、安裝見圖2。

1)結(jié)構(gòu)設(shè)計。本工程的屋面系統(tǒng)是在鋼構(gòu)梁的基礎(chǔ)上做檁條和鋪設(shè)底板層，從上到下分層如下：鋁鎂錳板面層、通風(fēng)降噪層(呼吸降噪層)、防水層、鍍鋁鋅壓型找平板、保溫層、底板層、檁條龍骨層。

2)防水設(shè)計。防水是屋面的主要功能之一，因而屋面在設(shè)計上一定要進(jìn)行防水構(gòu)造設(shè)計、屋面排水計算。鋁鎂錳板屋面由面層、通風(fēng)降噪層(呼吸層)、防水層三道設(shè)防來起到防水效果。

a.面層：面層是屋面直接與外界的接觸層，承受風(fēng)、霜、雪、雨的侵蝕，鋁鎂錳板的立邊高度、咬合形式、特殊部位的構(gòu)造處理以及面板鋪設(shè)方向，都影響防水效果。面板的立邊不能垂直屋脊，防止因屋面坡度大，造成雨水沖出屋面排水溝的情況。

b.通風(fēng)降噪層(呼吸降噪層)：6 mm通風(fēng)降噪絲網(wǎng)既能降低面板傳來的噪聲，又能形成一層空腔，冷凝水汽化可在此空腔內(nèi)通過空氣循環(huán)排走。

c.防水層:采用自粘性防水卷材。萬一鋁鎂錳板局部有損壞，防水卷材將阻止雨水下滲。

3)防雷設(shè)計。根據(jù)GB 50057—2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范5.2.7條，本工程的鋁鎂錳板的厚度大于0.65 mm，完全符合利用屋面作為閃接極要求，因此不需要在屋面上布置防雷網(wǎng)或避雷帶，只要將屋面板與檁條采取有效連接，即可起到防雷效果。

考慮到原鋼構(gòu)梁基礎(chǔ)完成的曲面坡度達(dá)不到設(shè)計要求，我們先在工字梁上鋪設(shè)了100 mm×50 mm的方管作為檁條進(jìn)行曲率調(diào)整，然后鋪設(shè)0.8 mm厚彩涂壓型鋼板，再在上面鋪設(shè)保溫巖棉。保溫巖棉的厚度要通過熱工計算確定，本工程采用的是80 mm厚保溫巖棉。巖棉的上面是0.5 mm厚鍍鋁鋅壓型板找平層，它與0.8 mm厚彩涂壓型鋼板鉚接鏈接。找平層上面是1.2 mm厚的防水層。防水層上面是6 mm通風(fēng)降噪絲網(wǎng)降噪層，面層是0.8 mm厚鋁鎂錳立邊咬合面板。

最終屋面結(jié)構(gòu)見圖3。

跟其他分部分項工程施工一樣，鋁鎂錳板屋面施工第一步是復(fù)測已完鋼結(jié)構(gòu)工字梁的標(biāo)高，因屋面在基礎(chǔ)鋼構(gòu)每一結(jié)點處均與屋面曲面相切，因此檁條必須位于相應(yīng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)點的曲面法線方向。檁條安裝的關(guān)鍵點在于標(biāo)高控制，因不同位置的檁條標(biāo)高不相同，因此在檁條安裝前，先用水準(zhǔn)儀測量好檁條處鋼結(jié)構(gòu)的實際標(biāo)高，然后根據(jù)該處的設(shè)計標(biāo)高計算出檁條的支撐高度，修正好后將各點間用鋼絲拉網(wǎng)形成標(biāo)高網(wǎng)。另外，還需根據(jù)已形成的標(biāo)高網(wǎng)復(fù)核一下屋面四周排水溝的坡度是否滿足排水要求，如不能，那么還需重新調(diào)整檁條的高差。

檁條系統(tǒng)施工完成后，這時候要把排水溝先施工起來，這樣看起來好像施工順序錯了，實際上只有這樣才能保證排水溝板壓入金屬屋面系統(tǒng)內(nèi)，才能防止雨水倒灌入室內(nèi)。排水溝與屋面檐口節(jié)點見圖4。

天溝施工完成后進(jìn)入屋面底板安裝工序，利用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀在檁條上放出第一塊板的安裝基線，以此線為基礎(chǔ)，每五塊板寬為一組距，在屋面上放出整個底板的控制網(wǎng)。當(dāng)?shù)谝粔K底板固定就位后，根據(jù)安裝控制網(wǎng)將壓型底板快速固定。后續(xù)底板也按控制線進(jìn)行安裝，并隨時檢查板的兩端及中間的平行度和直線度，防止出現(xiàn)扇形。底板安裝時還要注意板底的平整度,跨中撓度不得超過1/200。兩塊底板相互拼接立邊和上彎邊要用鋁鉚釘適當(dāng)緊固，確保底板錨固可靠,并能與上部的找平鋼板縫接觸嚴(yán)密。

底板安裝時要注意：

1)施工人員不能直接站到安裝好的屋面底板上；

2)屋面底板上搭接必須嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范；

3)屋面底板必須固定到每一跨的檁條上面，不能出現(xiàn)漏打釘現(xiàn)象；

4)在屋面檁條及底板安裝時，下方應(yīng)布置安全網(wǎng)，同時架設(shè)能掛安全帶的生命繩，底板安裝時同一下方位操作面不得施工。

保溫巖棉鋪設(shè)在底板上部，下襯鋁箔防潮膜。保溫巖棉應(yīng)與屋面底板充分緊貼，接縫處搭接到位，防止形成冷橋。保溫巖棉的鋁箔防潮膜向內(nèi)翻折可防止保溫巖棉在沿溝處受潮后對保溫性能的影響，其他位置的做法相同。在保溫巖棉施工時特別關(guān)注天氣情況，準(zhǔn)備好防雨油布，每天下班前及時將裸露的保溫巖棉臨時覆蓋，以防夜間下雨。如遇突發(fā)暴雨，浸水泡濕的保溫巖棉就不能直接使用,要返廠烘干后才能使用，否則影響屋面的保溫效果。

保溫巖棉安裝完成后,按從下往上的次序,將G550 AZ150電鍍鋅壓型找平鋼板平鋪在底板壓型鋼板上，兩塊找平鋼板搭接長度不小于30 mm，找平層板和底板之間用鋁鉚釘固定。

防水卷材鋪設(shè)：將已鋪好的找平板清理干凈，把防水卷材鋪設(shè)在找平板之上，自粘性防水卷材鋪設(shè)時應(yīng)平整順直,不得扭曲。按照GB 50207—2012屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范要求，兩幅防水卷材短邊和長邊的搭接寬度均不應(yīng)小于80 mm。相鄰兩幅卷材短邊搭接縫應(yīng)錯開，且不得小于500 mm。

鋁鎂錳屋面板一般在現(xiàn)場加工，加工設(shè)備是一套箱式滾壓成型的機械系統(tǒng)，在壓制之前只要按設(shè)計要求調(diào)整鋁鎂錳板壓型機工作參數(shù)(板寬、立邊高度等)就可軋制鋁鎂錳板。面板安裝時,首先安裝泛水板,泛水分為兩種，一種是底泛水，泛水板壓在屋面板下面；另一種是面泛水，泛水板壓在屋面板上面。本工程的天溝、檐口、山墻就屬底泛水，必須在屋面板安裝前安裝。底泛水應(yīng)與天溝接合緊密，并用硅膠可靠粘結(jié)，這樣才能防止風(fēng)將雨水吹進(jìn)屋面板內(nèi)。將泛水板安裝到位后，先定出從哪頭開始安裝第一塊板，保證第一塊板與設(shè)計圖中的排水方向一致。就位時先對準(zhǔn)控制線，然后將翻邊壓入前一塊板的翻邊，使兩塊板緊密接合，如不能緊密搭接，應(yīng)查明原因并及時處理。板的上端用扁鉗上翻4 cm以起到防止水倒流作用。以后每安裝2塊～3塊屋面板，即需檢查板兩端的平整度，如有誤差，及時調(diào)整。當(dāng)屋面板鋪到屋脊位置時，屋脊收邊為面泛水，其施工方法與底泛水相同，要注意的是屋脊泛水板搭接處用膠條粘住，打膠前要清理接口處泛水上的灰塵和污物，最后將膠條紙撕去。

屋脊節(jié)點見圖5。

當(dāng)面板鋪裝完成后，需采用專用鎖邊機按圖2進(jìn)行一次性咬合，咬邊要求連續(xù)、平整，不能出現(xiàn)漏咬等現(xiàn)象。施工完成后必須再次檢查搭接邊是否咬合緊密。

鋁鎂錳板屋面屬于屋面分部，它的施工和驗收還要按GB 50207—2012屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范進(jìn)行，施工過程中要對鋁鎂錳板材料、鋼材防水卷材等材料進(jìn)行送檢復(fù)試，施工完成后要進(jìn)行淋水試驗、屋面防雷電等功能性測試。當(dāng)然，作為節(jié)能檢測最重要的一環(huán)，熱工檢測是必須的。

藝術(shù)館工程竣工驗收到現(xiàn)在已滿三年了，這個期間沒有發(fā)生屋面滲漏現(xiàn)象，這三年間也多次發(fā)生臺風(fēng)等自然災(zāi)害，整個屋面沒有一點變形，整個屋面系統(tǒng)既達(dá)到了保溫防水功能，同時滿足建筑美觀的要求。通過這個藝術(shù)館的建設(shè)，不但在校園內(nèi)增加了一座精品建筑，又使我們掌握了一項新型屋面施工技術(shù)。

[1] 王 忠.淺談屋面在實際施工中的構(gòu)造及應(yīng)用[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2012(11):71-73，81.

[2] 楊 東，宋 敏，朱治國.太湖游客中心鋁鎂錳合金馬鞍形屋面板施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2014，3(8)：83-86.

Discussion on aluminum-manganese-alloy board roof design and construction of hyperboloid vertical lock rand

Lu Songyan

(DepartmentofCapitalConstruction,NantongUniversity,Nantong226019,China)

The paper introduces structural design of hyperboloid vertical lock rand aluminum-manganese-alloy board roof. Combining with in-situ construction features and technical difficulties, it analyzes aluminum-manganese-alloy board roof construction points from aspects of purlin paving, bottom board installation, water-proofing joint treatment and hyperboloid vertical lock rand installation, with a view to provide some guidance.

roof, hyperboloid, aluminum-manganese-alloy board, design, construction

1009-6825(2015)28-0090-02

2015-07-24

陸松巖(1971- )，男，經(jīng)濟(jì)師

TU745

A