輕鋼基層坡屋面干掛仿古瓦施工技術(shù)

葛童亮

浙江省二建建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 寧波 315202

1 工程概況

杭州市某城區(qū)的某公司總部經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)用房原設(shè)計(jì)廠房工程建筑面積為17 488.3 m2，主體為4層框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度27.786 m，鋼筋混凝土平屋面；綜合科技樓工程建筑面積為16 048.4 m2（其中地上建筑面積為13 548.4 m2），建筑高度為23.5 m，主體為7層框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土平屋面。為使改造后的工程更好地與周邊景區(qū)環(huán)境相融合，按照業(yè)主要求，擬將該既有建筑的原鋼筋混凝土平屋面結(jié)構(gòu)改為輕鋼基層坡屋面仿古瓦結(jié)構(gòu)。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

技術(shù)準(zhǔn)備→混凝土柱基→輕鋼基層坡屋面骨架→鋪設(shè)防腐木板基層→防水卷材墊層→鋁合金順?biāo)畻l安裝→安設(shè)仿古瓦→安裝鋁合金屋脊管→木構(gòu)件的防火阻燃處理→特殊部位的處理→驗(yàn)收

3 操作要點(diǎn)

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

對(duì)屋脊、不同坡面的相交縫細(xì)部、檐口等部位進(jìn)行細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。

3.2 混凝土柱基

混凝土柱基斷面規(guī)格為400 mm×400 mm，高度可為300～500 mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C35～C40；柱墩頂面居中預(yù)埋鋼板300 mm×300 mm×10 mm；底部與原屋面結(jié)構(gòu)用植筋的方式連接，以確保柱基的安全與穩(wěn)定性。

3.3 輕鋼基層坡屋面

3.3.1 方鋼鋼柱安裝

鋼柱截面為200 mm×200 mm×6 mm，縱向間距同“人”字形鋼梁，橫向間距及鋼柱的長(zhǎng)短則由設(shè)計(jì)人員根據(jù)原屋面結(jié)構(gòu)具體情況選定。

鋼柱安裝、校正完成后，鋼柱下端與柱墩頂預(yù)埋鋼板焊接，上端與其后吊裝的“人”字形鋼梁底部采用熔透焊焊接，焊縫等級(jí)為二級(jí)。

3.3.2 橫向方鋼“人”字形梁安裝

“人”字形鋼梁截面為250 mm×150 mm×5 mm，“人”字型鋼梁間距為3 500～4 500 mm；“人”字形鋼梁高3 500～6 000 mm，跨度13 000～17 800 mm。其底部與方形鋼柱焊接，焊接要求同柱。

3.3.3 縱、橫向方鋼連系梁安裝

縱、橫方鋼連系梁上口均與“人”字形鋼梁上口平齊，且均采用熔透焊焊接，焊縫等級(jí)為二級(jí)。其中：

1）縱向主連系梁截面為250 mm×150 mm×6 mm，垂直于“人”字形鋼梁布置，兩端與其焊接，頂面與梁面平齊，主要用于下部有鋼柱和與“人”字形鋼梁連接的節(jié)點(diǎn)、屋脊、檐口3個(gè)部位，水平間距5 000～7 000 mm。

2）縱向次連系梁截面為140 mm×80 mm×3 mm，兩端與“人”字形鋼梁焊接，垂直于“人”字形鋼梁布置，上面與梁面平齊，主要用于縱向主連系梁之間的部位，間距700～900 mm。

3）橫向方鋼連系梁截面為40 mm×40 mm×4 mm，與“人”字形鋼梁平行，兩端分別與縱向連系梁焊接，頂面同梁平，間距1 200 mm（圖1）。

3.3.4 補(bǔ)涂刷氟碳漆

主要是在鋼柱、梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝連接節(jié)點(diǎn)的焊接部位補(bǔ)刷一度防銹漆和二度氟碳漆面漆，顏色同原構(gòu)件。

3.4 鋪設(shè)防腐木板基層

采用（國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口）柳桉木板，它是經(jīng)過(guò)真空浸泡防火處理后的防腐木板，規(guī)格為3 600 mm（或2 400 mm）×150 mm×20 mm；采用鉆尾自鉆螺絲（鉆尾自鉆螺絲經(jīng)鍍鋅防銹處理，規(guī)格為φ4.8 mm×35 mm）將其固定在鋼骨架基層頂面的方鋼上（圖2）。

圖1 平改坡鋼骨架屋面基層工況

圖2 硬木基層與防水卷材工況

3.5 防水卷材墊層

采用厚2 mm（帶自粘性）聚合物改性瀝青（SBS）防水卷材，鋪粘在柳桉防腐木板上，位于順?biāo)畻l與仿古瓦（覆瓦和底瓦）之下。

3.6 鋁合金順?biāo)畻l安裝

鋁合金順?biāo)畻l規(guī)格為40 mm×30 mm×1 mm，長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際需要切割，間距250 mm。它采用鉆尾自鉆螺絲（鉆尾自鉆螺絲經(jīng)鍍鋅防銹處理，規(guī)格為φ4.8 mm×90 mm）穿過(guò)SBS防水卷材和柳桉防腐木板，并與鋼骨架基層頂面的方鋼連接固定。

3.7 安設(shè)仿古瓦

3.7.1 安設(shè)滴水瓦及仿古底瓦

首先安裝帶有預(yù)留螺絲洞眼的仿古瓦（底瓦）最下端的滴水端瓦；然后安裝帶預(yù)留螺絲洞眼的仿古底瓦（釉筒瓦或琉璃瓦）標(biāo)準(zhǔn)瓦，規(guī)格為弧形，小頭寬185 mm（弓高35 mm），大頭寬220 mm（弓高50 mm），長(zhǎng)325 mm，厚12 mm；最后安裝需根據(jù)實(shí)際尺寸切割后使用的底瓦最上端的切割瓦；凡帶預(yù)留螺絲洞眼的仿古瓦（底瓦、滴水瓦及切割瓦）均采用高強(qiáng)自攻螺釘（高強(qiáng)自攻螺釘經(jīng)灰磷化防銹處理，規(guī)格為φ3.5 mm×35 mm）與柳桉防腐木板基層固定。

3.7.2 安設(shè)花沿瓦與仿古覆瓦

首先安裝帶有預(yù)留螺絲洞眼的仿古瓦（覆瓦）最下端的花沿瓦；然后安裝帶預(yù)留螺絲洞眼的仿古覆瓦（釉筒瓦或琉璃瓦）標(biāo)準(zhǔn)瓦，規(guī)格為φ150 mm×290 mm（長(zhǎng)）×12 mm（厚）；最后安裝需根據(jù)實(shí)際尺寸切割后使用的覆瓦最上端的切割瓦；凡帶預(yù)留螺絲洞眼的仿古瓦（覆瓦）均采用高強(qiáng)自攻螺栓（高強(qiáng)自攻螺釘經(jīng)灰磷化防銹處理，規(guī)格為φ4.0 mm×100 mm）穿過(guò)鋁合金順?biāo)畻l后，與柳桉防腐木板固定。

3.8 安裝鋁合金屋脊管

1）將鋼板支架腳（150 mm×50 mm×3 mm）成對(duì)焊于屋脊部位的縱向主連系梁頂上，間距1 000～1 500 mm，面刷二度氟碳漆，顏色同其上鋁合金管。

2）弧形鋼板管托架安裝時(shí)，在鋼板支架腳頂部焊接安裝弧形鋼板管托架，弧度同其上鋁合金管外徑，弧長(zhǎng)為其上管周長(zhǎng)的1/5，厚3 mm，間距及防腐處理均同鋼板支架腳。主要作用是為了方便安裝固定其上的鋁合金屋脊管。

3）φ250 mm×3.0 mm×6 050 mm鋁合金屋脊管選用鋁合金型材，表面氟碳噴涂二度；通過(guò)高強(qiáng)自攻螺栓（高強(qiáng)自攻螺栓經(jīng)灰磷化防銹處理，規(guī)格為φ3.0 mm× 25 mm）與弧形鋼板管托架固定連接。

3.9 木構(gòu)件的防火阻燃處理

柳桉木基層的底部表面須進(jìn)行防火阻燃處理，一般可采用噴涂法施工，要求防火涂層厚度均勻，見(jiàn)證檢驗(yàn)的平均厚度不小于該藥物說(shuō)明書(shū)的規(guī)定值 。

3.10 特殊部位的處理

輕鋼基層坡屋面干掛仿古瓦施工技術(shù)的節(jié)點(diǎn)處理收尾工作主要有3項(xiàng)，即：仿古底瓦與屋脊相交部位、仿古覆瓦與屋脊相交部位、不同斜面仿古瓦的相交部位[1-4]。處理方案如下：

1）對(duì)于第1和第2種節(jié)點(diǎn)部位的處理，主要采用普通1∶2.5或1∶3水泥砂漿添加顏料，調(diào)色至與仿古瓦一致（或接近）后，即可用于封堵；封堵砂漿與屋脊鋁合金管相交界面上口打1道無(wú)色的耐候密封膠，以防滲漏水。

2）對(duì)于第3種節(jié)點(diǎn)，則應(yīng)在不同斜面相交部位的防水卷材上面先鋪設(shè)1道不銹鋼（帶弧形）的底座，然后再將該部位被切割過(guò)的仿古瓦端面采用普通1∶2.5或1∶3水泥砂漿添加顏料，調(diào)色至與仿古瓦一致（或接近）后，即可用于封堵。水泥砂漿表面抹光，在交接部位形成一條排水溝，以利于屋面排水。

4 效益分析

4.1 社會(huì)效益

該技術(shù)將極具江南園林特色風(fēng)格的屋面造型與傳統(tǒng)建筑材料和現(xiàn)代干掛仿古瓦施工工藝融為一體，保證了屋面具有較高的安全性和抗震性能，工程質(zhì)量得到監(jiān)理單位及建設(shè)單位一致好評(píng)，社會(huì)效益明顯。

4.2 環(huán)保效益

保留原有屋面結(jié)構(gòu)而直接在其上疊加構(gòu)建輕鋼基層坡屋面，避免了建筑屋蓋拆除過(guò)程中污染物的排放對(duì)周邊環(huán)境的破壞，對(duì)環(huán)境影響極小，體現(xiàn)了綠色低碳施工理念，具有良好的環(huán)保效益。

4.3 經(jīng)濟(jì)效益

由于無(wú)需將原來(lái)的鋼筋混凝土平屋面鑿除后重建，因此，該技術(shù)可節(jié)省大量屋面拆除重建與管理成本、安全措施及環(huán)保費(fèi)用，可有效縮短工期，其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

5 結(jié)語(yǔ)

該技術(shù)在不拆除原建筑平屋面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，直接進(jìn)行疊加輕鋼結(jié)構(gòu)屋面基層的干掛仿古瓦屋面施工，它將江南園林風(fēng)格的屋面造型與現(xiàn)代干掛仿古瓦工藝融為一體，既保證了屋面具有較高的安全性和抗震性能，又傳承了我國(guó)悠久的江南園林特色風(fēng)格（圖3、圖4），且與周邊景觀、小山及綠化等景致交相輝映，彰顯出與環(huán)境自然融合、和諧、統(tǒng)一的美學(xué)理念。

圖3 改造中的廠房東立面

圖4 改造中的綜合科技樓屋面