直立鎖邊屋面施工技術在我國體育館建設中創新性研究

徐前 王端

中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450000

近年來我國體育場館、機場碼頭蓬勃興起，直立鎖邊屋面系統已得到廣泛應用。屋面板采用最多的為鋁鎂錳合金板，材質AA3004，厚度為0.9～1.2mm。鋁鎂錳板的優點是抗腐蝕性強，但其屈服強度比彩鋼板低，只有150～285MPa。其延伸率太高也變成屋面系統使用中的缺點，由于直立鎖邊板的屋面板是可以根據屋面溫度的變化而產生伸縮，鋁板延伸率高，屈服強度低，屋面板在來回伸縮的過程中極易磨穿，后果輕者漏水，嚴重的會導致屋面被掀破。

1 直立鎖邊屋面施工技術特點

1.1 適用性強

直立鎖邊屋面施工技術采用現場壓制成型的面板作為底板，生產快捷，而且不受運輸、天氣等多方面因素的條件限制，可以根據現場需要各種不同長度的屋面板，壓成各種形狀，無論是直線還是弧線，極大滿足了體育中心建筑師的設計要求。

1.2 防水性強

直立鎖邊屋面施工技術采用的屋面板具有較強的防水性和完整性，能夠固定在支座上，而且沒有釘洞，不需要通過屋面板固定。

1.3 抗風壓性強

由于其特殊的固定方式，壓力通過受力桿件全部傳至金屬屋面板系統上。在反復受荷實驗測試中試件沒有受到損壞，仍然可以實現彈性變形。

1.4 抗變形能力強

直立鎖邊屋面施工技術主要采用的固定方式為直立鎖邊，具體而言就是在移動制作的過程當中將屋面板的寬度作為變量，不改變屋面板的延板方向，保證屋面板能夠依照溫度的變化而自由伸縮，有效解決了受溫度變形的問題，從而保證了屋面性能的安全可靠性。

2 直立鎖邊金屬屋蓋體系技術原理

2.1 施工過程控制技術要點

2.1.1 安裝順序

第一步，搭設安全防護設施；第二步，測量放線；第三步，安裝檁托；第四步，安裝檁條；第五步，安裝天溝；第六步，安裝底板；第七步，安裝保溫棉；第八步，安裝屋面面；第九步，板調整復核、鎖緊。

2.1.2 安裝工藝

（1）檁托板及檁條安裝。檁條的上表面必須平順，否則會造成屋面板脫口和凹陷積水。為保證檁條的安裝質量，檁托板待管桁架吊裝完成后應進行高空現場焊接。

屋面檁條采用的是鍍鋅薄壁C型檁條，工廠預打孔，與檁托板采用M12鍍鋅螺栓連接，因安裝誤差導致螺栓孔有偏差的，須采用擴孔器將檁條孔擴大，禁止火焰吹擴孔。

（2）不銹鋼天溝安裝。3mm厚不銹鋼天溝在地面拼接焊成10m左右一段，再吊上屋面安裝，采用氬弧對接焊，焊接時四周采取擋風措施，防止氬氣被風吹散。

（3）屋面底板的鋪設。在板材安裝前應檢查檁條的直線度、撓度及隱蔽工程內容，檁條安裝必須符合設計圖紙的弧度，檁條的安裝高度應符合要求，從而保證板材安裝后的平整度。底板采用0.53多肋穿彩鋼板，用自攻螺絲固定在檁條面上，底板的長向與檁條的長向成垂直擺放。施工中應注重以下幾方面：①底板的安裝方向：屋面底板安裝在檁條的底部（即反打板），從高處往低處安裝；看臺側墻面底板的安裝從底部向上進行安裝，并需符合底板安裝的要求。②質量控制：在安裝板材的過程當中，必須要準確地測量出控制線，并嚴格的依照控制線進行具體的板材安裝工作。同時在實際安裝的過程當中要隨時地查看板材的直線度以及平行度，以此來避免扇形板材問題出現。另外，在安裝板材之前還要測量出檁條間距，并在此基礎上明確自攻螺旋的具體文職，以此來保證螺栓間距的一致性，提升畫線后螺釘尾部的整齊美觀性。在安裝過程中及時清理板材上的污雜物，尤其是鐵屑每日清掃干凈，否則第二天的露水使鐵屑生銹會屋面底板的表面。③安裝質量要求：在實際進行底板安裝的過程當中必須要保證所安裝的底板與地面平行，其所涉及的跨中撓度應保持在0.005之內。同時還要在底板橫向之間設置波峰，例如，在接觸不嚴的地板間隙之間安裝上鋁鉚釘，以此來固定地板。在進行地板錨固的過程當中必須要保證底板具有較強的平整性，不可出現板縫，底板的表面不得出現污物④注意事項：第一，嚴禁施工人員踩踏已經安裝好的底板。第二，要嚴格的依照鋼結構規范進行具體的搭接工作。第三，在進行屋面底板固定式必須要保證每一塊底板都有相應的固定檁條。

（4）固定支座的安裝（關鍵工序）。該部件所起到的作用是支撐屋面板，其安裝質量在一定程度上直接影響著屋面的承重能力以及抗風能力。如果在安裝固定支座的過程當中出現誤差，將對屋面板的伸縮性以及美觀性造成極為不利的影響，因此固定支座的安裝是本工程的關鍵工序[1]。

固定座也是有方向的，如圖1所示。其中所涉及的面板固定座主要的作用就是支撐屋面面板。該部件同屬于受力構件，其安裝質量在一定程度上對于屋面面板的承重能力以及抗變形能力有直接影響。支撐件是屋面荷載傳遞到檁條的受力構件，它的安裝質量直接影響到屋面板的抗風性能，如果在安裝固定支座的過程當中出現誤差，將對屋面板的伸縮性以及美觀性造成極為不利的影響。可以說面板固定座的安裝工作對于整個工程極為重要。

圖1 固定座方向示意圖

①平面位置：在實際測量平面位置的過程當中一旦發現支座所處的文職與其他支座的位置互相錯位，必須要及時進行調整，以此來降低支座隆起問題以及漏水問題出現的概率。衡量標準為變差距離小于等于5mm。②固定座在豎直面傾角：在安裝固定支座的過程當中，必須要保證其傾斜角度在2°以下，以此降低肋板破損問題出現的概率，進而有效地防止漏水問題。同時必須要注意將支座的傾斜角度設置為小于1°，這樣可以有效地控制高差，進而降低漏水問題出現的概率。具體如圖3所示。③面板固定座在水平面轉角：在安裝固定面板時常見的問題就是在安裝固定螺釘的過程當中沒有嚴格地依照安裝標準對支座進行壓緊處理，致使間隙過大，進而導致扭轉角度出現。如果扭轉角度問題得不到有效解決，將會極大地提升板肋的摩擦力，最終致使漏水問題出現。④固定座相對高差：固定座相對高差是指相鄰三排固定座不在同一條直線上的偏差值，產生的主要原因是沒有嚴格控制好結構檁條標高，沒有嚴格執行工序交接檢查。標準規定固定座相對高差不得超過跨度5‰。

圖3 固定支座的傾斜方向

固定支座安裝主要有下面幾個施工步驟。①放線，開始時用全站儀測放出第一段板兩端的板端等高線，再將軸線引測到檁條上，作為支座安裝的縱向控制線。在確定屋面板的方向的兩端，根據圖紙給定的位置，先安裝兩端口位置的兩排支座，確定兩個支座的距離為符合屋面系統安裝的距離，并在兩排的支座長度方向拉一根鐵絲通線，確定中間的支座位置，需保證每排的固定座在同一條直線上。②支座沿板長方向的位置一定要設于屋面板槽口位置或保證在檁條頂面中心。固定座的數量多少決定著屋面板的抗風性，因此支座沿板長方向的排數需要嚴格按圖紙設計≤1400。③從屋脊或屋檐作為起點，通常以面板出天溝的距離為板端部定位線，由左到右或由右到左，鋪設控制線，并安置首個支座。支座要用2顆自攻螺釘固定在檁條上，螺釘必須垂直鉆入連接件表面，一定要安裝平直，并且自攻螺釘不能過緊。④注意支座的方向，需保持一致。⑤支座與檁條之間使用鍍鋅自攻螺絲。⑥支座安裝時底部應帶有塑料保溫墊。⑦在需要布置防雷設施的固定座上接上防雷導線。

（5）直立鎖邊屋面板的鋪設：①安裝工藝要求：屋面板鋪設定位好以后，要及時采用手工鉗將板的公、母肋扣入固定座的頭中，這一步非常關鍵，若等屋面板往前鋪設太多后再來固定，往往因為屋面板長，公母扣已脫離了固定座，此時屋面板上也看不清固定座在哪里，導致假鎖邊，這將非常危險，導致屋面很容易被大風吹翻。屋面板鋪設時應有專人及時將屋面板公母扣踩入固定座并臨時夾緊。②在屋脊處及圖紙上有標注處，需將鋼板上彎80°左右，形成擋水板，在天溝及下端處下彎10°左右，形成滴水線。③屋面板上端需上彎處至少應留出50mm左右的空隙，以便插入上彎工具。④固定螺釘要與固定座和檁條垂直，并對準檁條中心，打釘前應掛線，使釘線平直。⑤每安裝2～3塊屋面板即需檢查板兩端的平整度，如有誤差及時調整。若屋面板有少許偏斜，可微調屋面板的對正位置。在鎖定固定座時，將屋面板向左或向右推移2mm。

本工程施工實踐得出以下扣板方法和注意事項：第一，必須要第一塊屋面板安裝到固定座上，之后再將肋條安裝在固定座上。第二，在安裝第二塊屋面板時，必須要與第一塊屋面板緊密相連，同時還要對面板位置進行調整，之后再進行咬邊處理，將塑料封條設置在端部面板的下方。第三，在進行咬邊處理的過程當當中必須要保證咬邊的連續性以及平整性，同時在運用咬邊設備時，要將設備前方1米處的搭邊緊密結合。第四，要對屋面板進行緊密卷合處理，以此來降低外力破壞問題出現的概率，同時相關的施工人員在屋面板鋪設好之后不得在其表面行走。第五，嚴禁對屋面板波峰處施予外力，以此來降低屋面損壞問題出現的概率。