金屬復(fù)合屋面施工工法

1.前  言

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、大型公共建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)興建，市場對(duì)高品質(zhì)的屋面建材和技術(shù)系統(tǒng)產(chǎn)生了極大的需要，鋁鎂錳合金制作的屋面壓型板因其安裝快捷、具有極強(qiáng)的造型能力、降低工程費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)而受到各方好評(píng)，越來越多的被廣泛應(yīng)用于各類建筑。鋁鎂錳合金重量輕、耐腐蝕、免于維護(hù)和40年以上的使用壽命，使其比鋼板更經(jīng)濟(jì)、更美觀、更實(shí)用。本文通過對(duì)鄂爾多斯會(huì)展中心工程、呼和浩特白塔機(jī)場擴(kuò)建工程航站樓工程施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，形成了鋁鎂錳合金金屬復(fù)合屋面施工工法。

2.特  點(diǎn)

2.1厚度薄，美觀大方，氣派十足,且有利于增大結(jié)構(gòu)使用空間；

2.2強(qiáng)度大，自重輕，無論在伸展性、可塑性還是防腐蝕性方面都有優(yōu)異表現(xiàn)，且可選擇不同的材質(zhì)和顏色，有利于實(shí)現(xiàn)建筑師的弧形、球形和雙曲面等異型屋面設(shè)計(jì)觀念；

2.3操作方便靈活，有利于降低對(duì)施工工作面的要求；

2.4鋁鎂錳合金，比重是彩鋼的1/3，使用壽命卻可達(dá)到其3倍以上；

2.5結(jié)構(gòu)整體性好，防水為整體結(jié)構(gòu)防水，無須化學(xué)嵌縫膠免除污染與老化問題；

2.6工廠加工與現(xiàn)場安裝相結(jié)合，簡單、快速的機(jī)器卷合，施工效率高，安裝方便快捷，有利于提高施工速度，縮短工期。

2.7無接駁口，無螺絲孔，建筑物外觀完整。

2.8出色的抗風(fēng)壓性能（配合底板），尤其適用于暴風(fēng)雨較多地區(qū)。

3.適用范圍

本工法通常適用于弧度半徑比較小，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的球形、弧形和特異造型屋面，如機(jī)場,體育場館，會(huì)議中心，商務(wù)中心，高級(jí)別墅，會(huì)展中心，工業(yè)廠房等。尤其適用于屋面為鋼結(jié)構(gòu)支撐，且屋面為異型結(jié)構(gòu)和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型公建工程。

4.工藝原理

采用專用尺寸樣板和專用開孔樣板進(jìn)行連續(xù)加工的工藝的處理方法，使尺寸偏差控制在0.5mm之內(nèi)。采用一臺(tái)配套的專用的弧形成型機(jī)進(jìn)行弧形處理。

   "T"碼沿板長方向的位置只要保證在檁條頂面中心，"T"碼的數(shù)量決定屋面板的抗風(fēng)能力，加強(qiáng)轉(zhuǎn)角和邊緣部位的控制是施工重點(diǎn)。

穿屋面桿件周圈包裹2層50mm（共100mm）厚保溫巖棉，并與屋面系統(tǒng)保溫巖棉實(shí)現(xiàn)搭接。

采用1mm厚鋁合金披水板與鋁鎂錳合金屋面板進(jìn)行焊接，焊接完成后打磨平整。

5.施工工藝流程及施工要點(diǎn)

5.1工藝流程

鋁鎂錳屋面板的加工→測(cè)量放線→節(jié)點(diǎn)支座安裝與校對(duì)→檁條安裝→鍍鋅壓型穿孔鋼底板安裝→襯檁支撐及襯檁安裝→天溝安裝→鋁合金T型支座→安裝無紡布鋪設(shè)→吸音棉安裝→鋼絲網(wǎng)安裝→隔氣層鋪設(shè)→玻璃保溫棉安裝→鋁合金屋面板安裝→天窗安裝→陽光板屋面安裝→穿屋面桿件、伸縮縫等節(jié)點(diǎn)處理。

5.2 施工要點(diǎn)

5.2.1金屬鋁鎂錳屋面的加工

5.2.1.1鋁鎂錳屋面板的加工

1、在經(jīng)過對(duì)屋面分格圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖、剖示圖及施工加工圖的整體組織后及通過一些特殊的組織實(shí)施后，如放大樣，繪制出鋁鎂錳板外型準(zhǔn)確尺寸的加工圖和安裝支座位置圖。

2、為保證鋁鎂錳板塊具有良好的互換協(xié)調(diào)性，采用專用尺寸樣板和專用開孔樣板在協(xié)調(diào)一致的模具上進(jìn)行連續(xù)加工的工藝的處理方法，使尺寸偏差控制在0.5mm之內(nèi)。為了使鋁鎂錳板緊貼著鋼結(jié)構(gòu)順滑過度，形成標(biāo)準(zhǔn)的弧形，采用一臺(tái)配套的專用的弧形成型機(jī)，進(jìn)行弧形處理。

3、鋁鎂錳板加工尺寸須經(jīng)過現(xiàn)場1:1觀察樣板上的協(xié)調(diào)裝配，以證明其配合很好并得到業(yè)主和建筑師認(rèn)可后，再大批量投入生產(chǎn)加工。        

4、鋁鎂錳板加工的容許誤差   

對(duì)鋁鎂錳板幾何尺寸的加工誤差規(guī)定為：

長度加工偏差±2mm（3延米）。鋁鎂錳板平面度不得超過0.8mm。起脊高度誤差不得超過0.5mm。

5、現(xiàn)場加工方法

（1）調(diào)試、試生產(chǎn)

將面板機(jī)運(yùn)至現(xiàn)場安裝就位后，在開工前三天就要進(jìn)行試生產(chǎn)，反復(fù)調(diào)整面板機(jī)的參數(shù)，直到能生產(chǎn)出合格的面板。

（2）鋁鎂錳合金板壓型

面板機(jī)出板方向設(shè)有輥軸支架，長約為10米，當(dāng)生產(chǎn)出的屋面板超過10米時(shí)，須由屋面抬板人員抬著向前走，直至生產(chǎn)出足夠長的鋁板，當(dāng)鋁板長度達(dá)到設(shè)計(jì)的板長時(shí)，停止壓板并切割。面板長度宜比設(shè)計(jì)略長100mm，便于將來板端切割調(diào)整。

6、鋁板水平運(yùn)輸

采用人力抬運(yùn)，抬板人員從兩側(cè)抬運(yùn)，間距約3米。為保護(hù)抬板人員的手不受劃傷，須用膠帶托住板底抬運(yùn)。

5.2.2金屬鋁鎂錳屋面的安裝施工工藝

金屬鋁鎂錳屋面節(jié)點(diǎn)做法如圖5.2-1：

圖5.2-1：金屬鋁鎂錳屋面節(jié)點(diǎn)做法

5.2.2.1工序交接

金屬屋面系統(tǒng)的前道工序是鋼結(jié)構(gòu)和屋架安裝工程，這里的工序交接即指與鋼結(jié)構(gòu)安裝工程承包商的交接驗(yàn)收。

金屬屋面系統(tǒng)施工開工前一周進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)屋架移交，移交內(nèi)容主要是相關(guān)部位的鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)移交時(shí)如發(fā)現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)允許誤差的部位，必須在屋面系統(tǒng)安裝前進(jìn)行調(diào)整。個(gè)別頂面不在屋面曲線上時(shí)，可通過改變檁托上的墊板的高低來調(diào)整。

5.2.2.2測(cè)量放線

高程控制以建設(shè)單位提供的原始基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，使用水準(zhǔn)儀和鋼卷尺進(jìn)行測(cè)量，對(duì)屋面骨架系統(tǒng)標(biāo)高等進(jìn)行控制。

5.2.2.3屋面安裝主要施工工藝

1、檁托的安裝及調(diào)試

檁托安裝主要應(yīng)控制檁托的標(biāo)高，使檁托螺栓孔的位置在同一屋面平線上。檁托螺栓孔采用橢圓孔，以增大可調(diào)節(jié)余地。

2、檁條的安裝

（1）檁條的吊裝

檁條吊裝前，應(yīng)根據(jù)圖紙將檁條分類，并按照?qǐng)D紙位置將檁條擺放于地面對(duì)應(yīng)的投影位置，然后在鋼架上安裝小滑輪，由地面上的人將檁條送至屋面進(jìn)行安裝。

（2）檁條固定

當(dāng)檁條吊裝就位后，檢查相鄰檁條頂面是否平齊，如不平，通過墊板調(diào)整后再焊接。

3、T碼安裝及調(diào)試

T碼即屋面系統(tǒng)的T型固定座。T碼是將屋面風(fēng)載傳遞到襯檁的受力配件，它的安裝質(zhì)量直接影響到屋面板的抗風(fēng)性能；T碼的安裝誤差還會(huì)影響到面板的縱向自由伸縮，因此，T碼安裝成為本工程的關(guān)鍵工序。

T碼安裝主要有以下幾個(gè)施工步驟：

（1）放線

首先在電腦中運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行1：1立體建模，在航站樓南面選定一個(gè)點(diǎn)A，將每一個(gè)T碼相對(duì)與A點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)標(biāo)注出來，然后在現(xiàn)場根據(jù)土建提供的軸線和標(biāo)高找到A點(diǎn)的現(xiàn)場實(shí)際位置，在此架起全站儀調(diào)整到設(shè)計(jì)位置，再根據(jù)圖紙上每個(gè)T碼的空間坐標(biāo)用運(yùn)全站儀將其定位。 

"T"碼沿板長方向的位置只要保證在檁條頂面中心，"T"碼的數(shù)量決定屋面板的抗風(fēng)能力，"T"碼沿板長方向的排數(shù)按建筑物的高度、屋面坡度、不同位置和迎風(fēng)方向、最不利荷載（屋頂轉(zhuǎn)角和邊緣區(qū)域）等因素而定，尤其是轉(zhuǎn)角和邊緣部位更是控制的重點(diǎn)。

（2）鉆孔

T碼用螺栓固定，螺絲不具備自攻能力，需要先用電鉆預(yù)鉆孔。鉆孔直徑應(yīng)根據(jù)螺絲的規(guī)格確定，一般應(yīng)比螺絲直徑略小，這樣才能保證直攻螺絲的抗拔能力。

（3）安裝“T”碼

鉆好孔后，用電鉆螺絲槍打螺絲，要求螺絲松緊適度，不出現(xiàn)歪斜。安裝"T"碼時(shí)，其下面的隔熱墊必須同時(shí)安裝，每鉆完一個(gè)螺絲孔，立即打一顆螺絲。本工程中每個(gè)"T"碼需要對(duì)稱打兩顆螺絲。

（4）復(fù)查"T"碼位置

用目測(cè)的方法檢查每一列"T"碼是否在一條直線上，如發(fā)現(xiàn)有較大偏差時(shí)，在屋面板安裝前一定要糾正，直至滿足板材安裝的要求。"T"碼如出現(xiàn)較大偏差，屋面板安裝咬邊后，會(huì)影響屋面板的自由伸縮，嚴(yán)重時(shí)板肋將在溫度反復(fù)作用下磨穿。

4、保溫棉及吸音棉的鋪設(shè)

在吸音棉下（鍍鋅鋼板上）鋪設(shè)無紡布，將吸音棉(由圖5.2-1：金屬鋁鎂錳屋面節(jié)點(diǎn)做法看是吸音棉)?直接鋪在無紡布上，要求完全覆蓋并貼緊，棉與棉之間不能有間隙，相鄰兩塊棉的接口處要用膠帶粘牢。此道工序特別要注意防潮防雨。

5、鋁鎂錳合金屋面板安裝

（1）放線

在"T"碼安裝合格后，只需設(shè)面板端定位線，一般以面板出天溝的距離為控制線，板塊伸入天溝的長度以略大于設(shè)計(jì)為宜，以便于修剪。

（2）就位

施工人員將板抬到安裝位置，就位時(shí)先對(duì)準(zhǔn)板端控制線，然后將搭接邊用力壓入前一塊板的搭接邊，最后檢查搭接邊是否緊密接合。

（3）咬邊

面板位置調(diào)整好后，安裝端部面板下的泡沫塑料封條，然后用專用咬邊機(jī)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)咬合爬行的過程中，其前方1m范圍內(nèi)必須用力卡緊使搭接邊接合緊密，其咬邊應(yīng)控制在21mm±1mm這也是機(jī)械咬邊的質(zhì)量關(guān)鍵所在。當(dāng)天就位的面板必須完成咬邊，以免來風(fēng)時(shí)板塊被吹壞或刮走。

（4）板邊修剪

檐口和天溝處的板邊需要修剪，保證屋面板伸入天溝的長度與設(shè)計(jì)的尺寸一致，以防止雨水在風(fēng)的作用下吹入屋面夾層中。

（5）折邊

水流入天溝處折邊向下。折邊時(shí)不可用力過猛，應(yīng)均勻用力，折邊的角度應(yīng)保持一致。

5.2.3采光天窗施工

5.2.3.1安裝施工流程

龍骨安裝→玻璃加工→玻璃安裝→打耐侯膠→電動(dòng)窗戶安裝→清洗。

采光天窗剖面圖如圖5.2-2，采光天窗節(jié)點(diǎn)圖見圖5.2-3、5.2-4：

5.2.4天溝（檐口）安裝

5.2.4.1本工程采用不銹鋼天溝，兩段天溝之間的連接方式為焊接，指廊天溝施工節(jié)點(diǎn)見圖5.2-5。將現(xiàn)場預(yù)制好的天溝板定位安裝在天溝構(gòu)造層上，并搭接拼裝，天溝板的拼裝規(guī)整后，先采取點(diǎn)焊方式固定。

5.2.4.2安裝好的天溝板表面不得有裂紋，裂邊腐蝕，穿通氣孔，不得有輕微的壓過劃痕等缺陷。焊縫成型良好，無氣孔，滲漏現(xiàn)象，板面整潔，線條順直。

5.2.4.3融雪系統(tǒng)安裝

根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，如需消除屋面積雪，需在天溝處設(shè)計(jì)融雪系統(tǒng)。融雪系統(tǒng)采用融雪導(dǎo)線制作，可根據(jù)融雪量、融雪面積等單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。

圖5.2-5：主航站樓天溝（檐口）節(jié)點(diǎn)圖

5.2.5構(gòu)件穿屋面節(jié)點(diǎn)處理措施

圖5.2-6：構(gòu)件穿屋面節(jié)點(diǎn)防水處理節(jié)點(diǎn)圖

由于部分桿件穿透屋面，須對(duì)穿屋面桿件增加防水處理措施，本工法采用鋁合金板、鋼板分別與屋面板、穿屋面桿件焊接的方式進(jìn)行防水處理，施工簡便，防水效果好，且穿屋面桿件和屋面系統(tǒng)可自由伸縮，具有良好的保溫、防水效果，構(gòu)件穿屋面節(jié)點(diǎn)防水處理節(jié)點(diǎn)圖見圖5.2-6。

5.2.5.1于穿屋面桿件周圈包裹2層50mm（共100mm）厚保溫巖棉，并與屋面系統(tǒng)保溫巖棉實(shí)現(xiàn)搭接，使整個(gè)屋面保溫系統(tǒng)形成整體。

5.2.5.2采用1mm厚鋁合金披水板與鋁鎂錳合金屋面板進(jìn)行焊接，焊接采用氬弧焊接，焊接完成后進(jìn)行打磨，使之平整。

5.2.5.3采用3mm厚鋼板與穿屋面桿件進(jìn)行焊接，形成批水，將第一層鋁合金披水板罩住，內(nèi)填50mm厚發(fā)泡劑填充嚴(yán)密。

5.2.5.4進(jìn)行打磨處理及修整。

5.2.5.5其它穿屋面桿件如避雷針等全部采用類似工藝進(jìn)行施工處理。

5.2.6指廊伸縮縫節(jié)點(diǎn)處理措施

圖5.2-9：指廊伸縮縫節(jié)點(diǎn)

指廊伸縮縫節(jié)點(diǎn)的防水處理詳見圖5.2-9，外露部分為1mm鋁合金泛水板，與屋面板材、穿屋面桿件處理節(jié)點(diǎn)顏色協(xié)調(diào)一致，與屋面板肋通過山墻扣槽,用鉚釘(@400)進(jìn)行固定，并通過1mm厚不銹鋼固定件及3mm厚不銹鋼滑動(dòng)桿（@900）進(jìn)行加固固定，施工快捷，防水效果好。

6.材料與設(shè)備

6.1主要材料技術(shù)指標(biāo)

6.1.1屋面板采用亞光白色氟碳噴涂鋁錳鎂合金板,規(guī)格為：65/400,t=0.9mm（具體參數(shù)，可由甲方選定）。

6.1.2支架采用鋁合金支架，帶防冷橋隔熱墊。

6.1.3屋面保溫層采用70mm厚(壓縮至50mm高)保溫玻璃棉，容重12KG/m。

6.1.4吸音棉采用50mm厚離心玻璃棉（下鋪吸音無紡布）,容重12KG/M。

6.1.5屋面底板采用0.5mm厚白色穿孔壓型鋼底板，規(guī)格：25/210，板側(cè)處穿孔，穿孔率為20％。

6.1.6屋面主、次檁條采用C120x60x20x2.5mm、C100x60x20x2.5mm的C型鋼，材質(zhì)為Q235，檁條表面刷防銹漆。

6.1.7附屬材料有E43結(jié)構(gòu)焊條,M8×50高強(qiáng)自攻螺絲，鋁拉鉚釘。

6.1.8天溝采用2mm厚的不銹鋼板壓型制作，在對(duì)接處采用氬弧焊焊接。

6.1.9天溝龍骨采用C100x60x20x2.5mm、60x60x3mm的方鋼，材質(zhì)為Q235。

6.1.10披水板采用1mm鋁合金板制作，顏色與材質(zhì)同屋面板。

6.1.11天溝部分附屬材料有M8x50自攻螺絲，鋁拉鉚，E43結(jié)構(gòu)焊條等。

6.1.12天溝下封板采用0.5mm厚彩色鋼平板，顏色與材質(zhì)同屋面底板。

6.1.13采光天窗采用8+12A+6+1.14pvb+6鋼化中空夾層玻璃。

6.1.14采光天窗龍骨采用160x80x4mm、100x80x4mm的矩形鋼，材質(zhì)為Q235。

6.1.15采光天窗部分附屬材料有M8x50自攻螺絲，鋁拉鉚，E43結(jié)構(gòu)焊條等。

6.1.16采光天窗內(nèi)側(cè)壁裝飾板采用0.5mm厚白色鋼平板，顏色與材質(zhì)同屋面底板。

6.2主要機(jī)具設(shè)備

本工法主要采用的機(jī)具設(shè)備有：金屬屋面面板壓型機(jī)、電動(dòng)大跨度金屬屋面壓型板弧形輥軋機(jī)、屋面底層鋼承板壓型機(jī)、電動(dòng)鎖邊機(jī)、高頻氬弧焊接機(jī)、電焊機(jī)、等離子切割機(jī)、砂輪切割機(jī)、電動(dòng)彎弧機(jī)、大型數(shù)控剪板機(jī)、大型數(shù)控折彎機(jī)、角磨機(jī)、手電鉆、數(shù)顯玻璃切割機(jī)、手動(dòng)折彎機(jī)、拉鉚槍、打膠槍、玻璃吸盤、吊車、叉車、水準(zhǔn)儀、鋼卷尺、鋼直尺、垂直檢測(cè)尺、盒尺、游標(biāo)卡尺、水平尺、溫度計(jì)、角尺、塞尺、壓力表等。

7.質(zhì)量控制

7.1金屬鋁鎂錳屋面驗(yàn)收需滿足《金屬及石材屋面工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001各項(xiàng)規(guī)定。

7.2底板與檁條之間采用自攻螺絲連接，電鉆螺絲頭收緊。

7.3運(yùn)輸、堆放和吊裝鋼構(gòu)件的過程中，要注意保護(hù)鍍鋅層，并防止產(chǎn)生變形。

7.4在板材吊運(yùn)、抬運(yùn)過程中，指揮要得當(dāng)，配合要協(xié)調(diào)，不能造成屋面板變形和折壞。

7.5已安裝好的屋面板，要盡量減少人在上面走動(dòng)，安裝泛水時(shí)在上面走動(dòng)要腳踏在屋面板的肋上，不能踩在面板的平板處。

7.6使用電焊時(shí)，注意對(duì)板材的保護(hù)，杜絕因焊把線短路損壞屋面板。

7.7已安裝好的屋面板嚴(yán)禁銳物和重物撞擊。

7.8在下一道工序施工前，通知監(jiān)理和業(yè)主進(jìn)行隱蔽工程檢驗(yàn)，合格后方可進(jìn)行隱蔽。

8、安全措施

8.1所有電工必須熟悉電工安全技術(shù)規(guī)程，每個(gè)電工必須穿絕緣鞋、防滑鞋才能上崗。

8.2腳手板滿鋪，不得有空隙和探頭板。腳手板搭接時(shí)搭接長度不得小于20厘米，對(duì)頭接時(shí)應(yīng)架設(shè)雙排小橫桿，間距不大于20厘米。在架子拐彎處腳手板應(yīng)交叉搭接。

8.3正確使用個(gè)人防護(hù)用品和安全防護(hù)措施。進(jìn)入施工現(xiàn)場，必須帶安全帽，禁止穿拖鞋或光腳。在沒有防護(hù)設(shè)施的高空施工，必須系安全帶。距地面3米以上作業(yè)要有防擴(kuò)欄桿、擋板或安全網(wǎng)。

9.環(huán)保措施

9.1嚴(yán)格控制人為噪音，進(jìn)入施工現(xiàn)場不得高聲叫喊、亂吹口哨、限制高音喇叭使用，最大6.2限度的減少擾民。施工噪音遵守《建筑施工場界噪音限植》（GB12523—90）。

9.2保持施工機(jī)械的整潔。對(duì)屋面金屬板切割廢料、保溫棉等及時(shí)回收清理。

10.效益分析

10.1鄂爾多斯會(huì)展中心工程屋面采用鋁鎂錳金屬復(fù)合屋面施工技術(shù)，能夠達(dá)到施工方便，保證施工質(zhì)量，加快施工速度，提高工作效率，節(jié)省人工開支，從而降低工程造價(jià)的預(yù)期效果。

節(jié)省人工費(fèi)、機(jī)具租賃費(fèi)、縮短工期帶來預(yù)期效益

縮短工期合計(jì)按30天計(jì)算。

人工費(fèi)節(jié)約：30天×90人×70元/天=189000元

機(jī)具租賃費(fèi)30天×20000元/天=600000元

合計(jì)：78.9萬元。

呼和浩特白塔機(jī)場航站樓工程屋面采用鋁鎂錳金屬復(fù)合屋面施工技術(shù)，施工方便，保證了施工質(zhì)量，加快了施工速度，提高了工作效率，節(jié)省了人工開支，從而降低了工程造價(jià)。

節(jié)省人工費(fèi)、機(jī)具租賃費(fèi)、縮短工期帶來的效益

縮短工期合計(jì)按42天計(jì)算。

人工費(fèi)節(jié)約：42天×90人×70元/天=264600元

機(jī)具租賃費(fèi)42天×20000元/天=840000元

合計(jì)：110.46萬元。

10.2社會(huì)效益

呼和浩特白塔機(jī)場航站樓工程金屬復(fù)合屋面工程無論是施工進(jìn)度，還是施工質(zhì)量，在國內(nèi)均處于領(lǐng)先水平，確保了該工程順利、圓滿竣工，取得了良好的社會(huì)效益。