大跨度复杂造型钢结构铝镁锰金属面屋系统在青岛市体育中心的应用

1前言

随着复杂造型建筑体、群越来越多的出现在日常施工过程中，对于屋面施工的要求也越来越高，青岛体育中心游泳跳水馆工程屋面结构跨度大、造型复杂外观质量要求高，特别是“贝壳”北侧支座处弯曲弧度大于90度，经多方考察考证，选取了霍高文（KAL-ZIP）铝镁锰板系统用作屋面施工。本文以青岛市游泳跳水馆屋面工程实例从材料运输存放、施工准备、安装过程等方面介绍霍高文（KAL-ZIP）铝镁锰板系统施工过程。

2材料特点

2.0.1强度高、耐候性好、无需维修保养没有穿孔及螺钉外露

2.0.2可生产不间断长板，无需纵向搭接

2.0.3无需化学嵌缝胶，免除污染与老化问题

3适用范围

霍高文（KAL-ZIP）铝镁锰板.比重是彩钢的1/3,使用寿命却可达到其3倍以上.由于板型柔软可塑, 并且可以提供成套层面系统解决方案、为建筑师提供灵活性的设计。可做成扇形,弧型,因此该系统被广泛应用在机场,体育场馆,剧院等建筑物上。

4施工原理

采用铝镁锰板定型加工，通过施工线测量、檩托安装焊接安装、防水透气PE膜安装、保温棉、铝镁锰屋面板安装、最终包边清理一整套完善工序来完成屋面造型制作。

5、施工准备

5.1运输过程

5.1.1霍高文屋面板在集中运输过程中应注意悬挂点的最大荷载不得超过0.8吨

悬挑的出挑端不能超过4.5米。

5.1.2不同的板的板肋不同，托架的摆放一定要与铺板的方向相同，以免不得不在屋面上再将板翻转过来。安装时也必须在小肋的一侧按顺序安装。

5.1.3预弯的KAL-ZIP板：当卸货时和将预弯的板抬上屋面时，应特别小心。还应考虑会用到额外的传送带。

5.1.4托架不可以直接放在支撑结构上，压形板不得不分别抬上屋面或是捆成小捆吊上去。

5. 2施工现场存放

5.2.1板存放时，板上一定要有覆盖物，以免积累赃物和产生蒸汽凝结。除此以外，还要以一定的角度放在木叉支撑上并盖上东西，以利空气流通。

5.2.2在屋面堆放时，应确认支撑结构的承载能力是足够的。并应保证压形板和包装箱能抵御风的吹袭，以免被吹走。KAL-ZIP板很轻，而且有很大的面积会被风向上抬。因此当在屋面上摆放托架和抬起KAL-ZIP板时要小心。

5.2.3强风会拍打掉打开的包装和安装好的板，应立即将单个的板固定好并锁边。

特别应保证最后一块板不能被吹走。例如被临时固定在山墙扣槽和固定座下的板。见图解

5.3布局

5.3.1按照安装平面量出屋面和墙面的面积，安排好板宽，以使其与排烟口、屋面采光罩等开口相吻合。

5.3.2根据板厚和固定座类型，增加板的覆盖宽度3毫米是可以的。对于曲面来说，安装宽度应比覆盖宽度大3毫米。

5.3.3板的间隔宽度一定不能小于它的覆盖宽度，因为它会阻碍板的热胀冷缩。

5.4施工器械

5.4.1施工前，检查锁边机、手动封口机、板脊折弯机和开边机。锁边机一定要完全闭合，滚轮系统一定要装得很合适。

5.4.2经常在用之前检查锁边机。检查彩色涂层板的涂层是否被破坏。如有必要，将轴件的镀珞层的赃物清洁干净，换下被损坏的滚轮。

6 工艺流程及操作要点

6.1 工艺流程

施工线测量檩托安装焊接主、次檩条安装焊接天沟调节支座及铝合金安装不锈钢丝网安装PE膜安装保温棉防水透气膜铝镁锰屋面板安装包边清理。

6.2 操作要点

6.2.1安装方向：

板是按小肋的方向固定的。大肋盖在小肋上。板是从边缘到边缘地安装。但在某些情况下，改变这一顺序也是必要和合理的。在穹顶屋面上安装，或当屋面斜度对KAL-ZIP板来说很陡时，就可能需要按不同的顺序安装。这些步骤须仔细计划，并可能会用到异形板。

从边缘到边缘的标准安装顺序如下：

a)从边缘的起点线开始排布固定座。

确定屋脊和屋檐处的固定座被放置在合适的高度上，以达到满意的坡度。

让固定座在屋脊处高些，在屋檐处低些

b)用锁边机封闭第一块板的大肋，以使山墙扣槽能被固定在合适的位置。锁边机应当能用手支撑以免它倾斜。

c)将KAL-ZIP板扣到预先装好的固定座上，或边量尺寸边安装第二排固定座。

d)放好山墙扣槽，并将其钉在大肋上（每500毫米间距一个铆钉），铆钉与固定座的距离应大于50毫米，以保证板子能自由伸缩。山墙扣槽的长边放在KAL-ZIP板一侧,并与板之间留有5毫米的空隙。

e)将山墙扣件用自攻螺钉固定到固定座侧板上。先在固定座侧板上钻孔，钻孔位置有限制，孔径是4.5毫米。固定座顶与孔中心的距离：

KAL-ZIP板 65毫米高66毫米

KAL-ZIP板 50毫米高52毫米

如果有必要，用螺钉枪和套筒来拧紧螺钉。

f）用螺钉和铆钉作为固定点

6.2.2板的锁边

板的小肋一定要被完全地扣到固定座的梅花头上，以防止锁边不正确。

出于安全的考虑，板必须在扣好后立即锁边，达到复合受力，增强其承载力。

在锁边前经常检查张力调节装置。它应当能将锁边机完全闭合。调节导向轮和边轮，以消除相互影响。

锁边机可以在没有横向接头的肋上进退。它可以自动前行而无须操作工牵引（在平坦的结构上），在不平坦或弯曲的屋面上，锁边机需要手动牵引。

6.2.3控制锁边机

关闭的锁边机一定要慢慢地移动就位。边轮碰到底板时应小心操作以免变形。

对所有的板厚都适用：

将锁边机放在离板端60厘米处，面向板头，使张拉手柄保持张拉状态。启动锁边机并完全闭合张力调节杆并锁边到板尾。锁边机应通过板肋的末端。

将锁边机调头时要关机，慢慢将它移动就位，将整块板锁边。

6.2.4打开KAL-ZIP板

安装开板设备并检查其高度是否调好。在穿进锥形轮之前，用螺钉器轻轻打开大肋，然后慢慢将锥形轮就位。

锥形轮会将板肋启开一个大缝，板就可以被移开了。如果希望再利这些板，就在开板时，将锥形轮调到板子刚好被移开的距离上。

6.2.5结构固定点

固定点的作用是为了不让板滑走。如果屋面布局没有特殊的要求，每块KAL-ZIP板均应在固定点固定住，以防板滑动。

在达到5°的平坡屋面及板长达到25米的屋面上，如下操作就可以了：

在小肋上钻一个小孔，穿过固定座的梅花头，以配合铆钉的固定。

用11~12毫米的铆钉。

铆钉的前端会被下一块板的大肋隐藏住。

6.2.6 横向搭接构造

平坡屋面对搭接的要求特别高

不论焊接还打胶连接，都是一样的

焊接 需焊接的KAL-ZIP板在连接处的搭接长度大约10~20毫米。焊接处应有支撑（如Z型支撑）

6.2.7 檐口

檐口密封条

放檐口密封条时应确定如图般放置滴水板。

6.2.8滴水板：

安装在离板端20毫米距离处，以便底板末端可以被向下弯折。

下图中的距离“A”与板的热胀冷缩温度影响有关。

从板的固定点到天沟，每米板长允许1毫米的伸缩。

当板长不同时，滴水片必须被打断，以允许板伸缩不同。

在滴水片之间留5毫米的间隙。

7、质量控制

7.0.1本工法主要遵循的规范有：

《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221―95）

《建筑结构荷载规范》（GB50009―2001）

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205―2001）

7.0.2在坡度小的平屋面区域，压型板可以被折弯，盖在屋脊上。沿着屋脊方向，选用硬质的隔声材料或木板支撑条等衬在压型盖板下。根据固定座在屋脊上的位置，有必要尽可能选用较低的型号。

7.0.3不得踩在屋脊上，以免引起凹陷影响外观质量。勿在最后一块未固定的板上或未锁边的板上行走，避免踩到采光板上。

7.0.4一般地，KAL-ZIP板被扣紧在事先固定好的固定座上。这种做法用于固定座脚预先在两侧对称地固定住的情况。不然，装好板后，固定座一侧的固定就会被板遮挡住。如果例外地，边铺KAL-ZIP板边放固定座，就一定要坚持检查KAL-ZIP板的方向，以确定板的排布是正确的。在放下一块板之前，应标出下一个固定座的位置。

8、安全控制

8.0.1本工法遵循的有关安全标准和规定主要包括：

1 《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2001

2 《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

3 《青岛市建筑施工现场管理标准》DBJ3702-001-2005

4 《建筑施工安全检查标准》JGJ59-1999

8.0.2现场施工用电必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》，并定期对用电设备及漏

电保护器进行检查。

8.0.3高空作业必须使用安全可靠质量有保证的安全防护用品。

8.0.4吊车司机及现场指挥人员应经常检查钓钩和钢丝绳的安全情况，发现破损及时更换或

维修，对起吊物系牢后应先试吊，发现不安全因素应拒绝起吊。

8.0.5特殊工种操作人员必须持证上岗。

8.0.6在施工过程中发现安全隐患应立即停止施工，并即时上报安全管理人员，待得到隐患消除后，作业人员方可进行施工。

8.0.7施工人员应提高自身素质，加强自我保护的意识，树立“安全第一，预防为主”以及作业时“三不伤害”的思想。

8.0.8进行每一道工序施工时，做好相应的安全保护措施，安全员做好安全技术交底，确保安全施工和保证施工人员的人身安全。

8.0.9作业人员必须按高空作业安全施工措施、施工规范、规章制度进行施工安装。

9 环保措施

9.0.1 施工时产生废料，须设专门的库房存放，完工后集中处理，不得随意抛弃。

9.0.2 现场焊接时用专门制作盛放焊渣、废料的工具斗，接焊渣和废料。

10 效益分析

本工法采用霍高文（KAL-ZIP）铝镁锰板，虽然增加了原材料费用，但能够加大的提高工程质量，并能加快施工速度，其综合技术经济效果较好。以青岛体育中心游泳跳水馆屋面工程为例。

10.0.1 工期方面。按照本工法施工，提高了生产效率，缩短了 20 天安装工期。

10.0.2 质量方面。杜绝了屋面板搭接不牢，从根本上保证了屋面板安装质量，外观达到优良。

10.0.3 经济方面。经综合测算，本工法在青岛体育中心游泳跳水馆工程应用时，其提高工效、节约材料及机械台班共计 20.55万元，降低了成本。具体如下：

机械费：吊车台班节约 90台班1500 元=135000 元

人工费：节约综合工日 705 工日100 元=70500 元

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。