直立锁边金属屋面系统施工技术

苏 军

(山西八建集团有限公司，山西 太原 030027)

1 概述

山西体育中心训练基地训练馆由A，B两馆组成，中间设一消防通道，屋面连为一体，东西方向长约400 m，整体外形呈弧线形状，从中间向两侧由高渐低，屋面面积约22000 m2。屋盖结构为钢网架和钢梁结构。屋面为直立锁边铝镁锰合金金属屋面系统，该屋面适合大跨度自支承式密合屋面安装体系，使用耐候金属铝镁锰板压制成形，可制作纵向超长尺寸的板块而不因应力影响变形，其材料独有的特性可满足不同屋面建筑造型需求，同时，施工安装灵活、快速、准确。

2 屋面系统设计概况

屋面主檩条为矩形檩条，截面为方管120×60×3.0，次檩条为C形檩条，檩条截面为C200×70×20×2.0。屋面为铝镁锰板复合屋面系统，金属屋面由屋面底板、保温岩棉、屋面面板组成。

3 施工安装工艺流程

施工安装工艺流程:檩条安装(包括主檩条和次檩条安装)→穿孔压型钢板底板安装→T形铝合金固定座(T形码)安装→保温岩棉安装→屋面压型板机布置及屋面板加工制作→天沟安装→金属屋面板安装。

3.1 主檩条安装

主檩条安装是通过支托板焊接在螺栓球节点上，檩条与支座采用焊接连接。次檩条安装在主檩条上，并与主檩相交成90°，由于次檩条作为支撑，是屋面系统安装的基准面，因此安装定位要求很高，必须经过精确测量以保证次檩条的顶面平整和整体的曲面外观。

1)安装工艺:材料加工准备→集中吊装→施工平台→搬运→测量定位→焊接安装→调整→验收。

2)安装要求:本工程主、次檩的安装要严格执行现行轻钢结构安装规范，主檩与次檩的安装焊缝满足国家二级标准，安装同时要配合测量人员对主檩条的安装做进一步检验核实，对存在位移差的主檩、耳板要及时调整。

3)次檩条的固定:次檩条安装于主檩条上表面，并垂直于主檩条安装固定，间距1.50 m，焊接固定。当檩条吊装就位后，点焊临时固定，在检查正在安装的檩顶面与已安装的相邻檩条顶面平齐，或相邻檩条顶面高差在2 mm以内时再施焊焊牢，如不平，通过调整后再焊固，安装时应尽量将两相邻檩条顶面调成一致。

4)檩条吊装:檩条吊装可用16 t或25 t汽车吊进行，本工程檩条单重小，且为线性杆件，绑扎容易，为提高安装速度，可采用一钩多吊的方法来提高工作效率。

3.2 穿孔压型钢板底板安装

对施工作业面上已安装完成的钢结构檩条及各关键部位的标高复测后，进行屋面底板的安装施工，底板材料为0.47 mm穿孔彩钢板。底板用高强自攻螺丝按@300一道固定在次檩条上，自攻螺丝必须打在波谷位置，底板接缝必须设在主檩条上，搭接长度不得小于100 mm，底板不得污染、弯折、翘曲。

3.3 T形铝合金固定座安装

用经纬仪将施工东西方向轴线引测到压型钢板面上作为T形码定位依据，T形码位置及排数按照设计图纸严格施工。T形码位置确定后，用电钻螺丝枪和不锈钢螺丝固定，要求不锈钢螺丝松紧适度，不能出现歪斜。同时在T形固定座下加装硬性PVC塑料法兰垫，以螺丝予以固定，可以防止由于铝构件与钢材之间产生的电化学反应，有效控制冷桥效应。T形码安装关键要保证在一条直线上，若发现T形码有较大偏差，在屋面板安装前一定要纠正。

3.4 屋面板加工制作

1)铝镁锰合金防水屋面板的介绍。

本工程金属屋面板采用直立缝锁边铝镁锰合金板，板型为400/65型，屋面板厚度为0.9 mm(见图1)。固定屋面板的T形铝支座采用铸压铝合金固定座与檩条固定，再将屋面板与铝支座的梅花头用锁边机扣合。屋面板采用专门的锁边机械将屋面板与支架连接成为一个防水及抗风的整体，又无需用螺钉穿透屋面板，且在温度变化下整个屋面板系统可自由滑动、伸缩，避免了由于温度变化，屋面板热胀冷缩引起的屋面板与板之间咬合缝错位，从而产生屋面渗漏的现象。

图1 直立锁边铝镁锰合金屋面板

2)屋面板制作设备。

本工程屋面板的制作设备，将采用进口的屋面板成型设备进行现场加工制作。制作直立缝咬合屋面板的专门的金属屋面板加工设备，设置于一个24'标准集装箱内(见图2)。

其压型加工过程如图3所示。

3)整个板材加工的工艺及质量控制。

a.屋面板尺寸的确定:

屋面板的长度、弯弧半径、圆弧分弧分界的准确是屋面板制作成败的关键。

b.单块板材加工工艺流程:

根据屋面板的板型尺寸及屋板外形尺寸，屋面板的基本工艺顺序为:上料→定尺寸→输入数据参数→压制成型→出板→裁切→搬移→检验→安装。

图2 集装箱式直立锁边铝镁锰压型板机

图3 屋面板压型过程图

3.5 天沟安装

1)安装要求。

本工程按设计采用钢天沟，天沟材料为1.2 mm厚不锈钢板、檩条支托和120×60×4托架，两段天沟之间的连接方式为焊接。天沟支架采用焊接钢架，钢架支承于120×60×4的天沟托架上。钢天沟对接前先将切割口打磨干净，对接时注意对接缝间隙不能超过1 mm，可每隔10 cm点焊，检查后再焊紧。焊条型号根据母材确定，直径2.5 mm，焊缝一遍成形。为加快天沟安装速度，可在地面将各节天沟独立制作，然后吊到安装位置对接焊牢。天沟在工厂内制作，3 m左右一段。天沟每隔8 m应做一道膨胀筋。

2)开落水孔。

天沟对应部位的板块安装好后，必须及时开落水孔。正式落水孔用空心钻开孔。天沟安装完成后要进行试水试验，确保不发生渗漏。若渗漏则须对漏水处重新焊补，并作抛光处理，再重复防渗漏试验，直至合格。

3.6 金属屋面系统安装

1)底板等安装就绪后，对工作面进行清理，确保工作面的表面清洁，安装黑色无纺布并铺设0.3 mm厚PE隔气膜，随后铺设安装100厚保温岩棉。保温岩棉应与屋面板充分紧贴，不得与屋面板之间出现空气间层，充分紧贴可减小下雨时雨水对屋面的击打声，并防止屋面在加温后空气间层空气流动对保温效果降低的影响。

2)在保温层的铺设过程中，同步展开屋面板的现场加工、运输及铺设作业。当天铺设的屋面板，当天完成锁边咬口作业，并在边缘部位进行加固处理，防止夜风等吹动未固定的板材。面板位置调整好后，安装端部面板下的泡沫塑料封条，然后进行咬边。要求咬过的边连续、平整，不能出现扭曲和裂口。在咬边机前进的过程中，其前方1 m范围内必须始终有人用脚踏在肋上，使搭接边接合紧密，对所有屋面系统工程而言，咬边的质量关键在于在咬边过程中是否用强力使搭接边紧密接合。当天就位的面板必须完成咬边，保证夜晚来风时板不会被吹坏或者刮走(如图4所示)。

图4 屋面板咬合机自动咬合

3)屋面板铺设完毕，进行边缘及相关连接部位的收边、泛水作业等。板边修剪使用圆形风车锯，锯片尺寸应适合于面板的剪切。板边修剪工作宜在屋面面板大面积安装完后进行，先根据设计的屋面面板伸入天沟尺寸确定两个端点，然后弹出墨线，修剪时以此线为准。修剪檐口和天沟处的板边，修剪后应保证屋面板伸入天沟的长度与设计的尺寸一致，这样可以有效防止雨水在风的作用下不会吹入屋面夹层中。

折边使用专用工具上弯器和下弯器。折边的原则为水流入天沟处折边向下，否则折边向上。折边时不可用力过猛，应均匀用力，折边的角度应保持一致。

3.7 屋面系统施工注意事项

金属屋面的构件等应制定保护措施，不得发生碰撞变形、变色、污染等现象。

施工中的金属屋面的构件表面的粘附件应及时清除。

金属屋面工程安装完毕后，应制订清洗方案将屋面表面擦拭干净。

清洗屋面应采用中性清洗剂，并进行腐蚀性检验后方可使用。中性清洁剂清洁后应及时用清水冲洗干净。

4 结语

目前该工程已投入训练使用，经过一年多的风雨洗礼，没有出现雨水渗漏现象，保温性能良好。通过本次施工，笔者认为在金属屋面施工中对天窗收口处、天沟等细部部位从设计到施工应多做一些考虑，虹吸雨水施工与屋面施工单位应紧密配合或者由一家施工单位来负责完成，以便于协调管理，保证施工质量。

［1］王俊涛.青岛体育馆金属屋面工程施工技术［J］.山西建筑，2010，36(5):158-159.

［2］杨文伟，李庆中.超长异形金属屋面施工技术［J］.施工技术，2008(S5):67-69.