谈建筑工程中铝合金屋面施工技术

一、工程概况

浙江省某市重点工程座落在城市的中轴线上，其大屋顶为空间网架结构，侧面和吊顶为穿顶铝单板，屋面为直立锁边铝合金屋面系统，屋面面积6.4万平方米。该中心由东区、中区和西区三部分组成。金属屋面最高点标高为73.685米，檐口最低点标高为39.435米，最小宽度120米。各区之间设结构伸缩缝。

二、施工工艺

仅以构造最复杂的中区为例介绍本工程的施工工艺。

1.施工分区及顺序

根据屋面系统的构造和结构的分区，以伸缩缝为界将屋面分为东区、中区和西区三个施工分区。由西向东依次施工，不但符合由易到难的规律，而且西区可以为中区施工创造更安全的工作面。

2.施工程序

根据屋面系统的构造和直立锁边屋面板的安装程序制定本工程施工程序（以中区为例）。

3.主要工序施工方法

（1）网架支座标高实测

实测每个网架支座的标高误差，并将结果反馈到加工厂，对每个檩条支座的高度进行修正，从而消除网架支座标高偏差对屋面曲线的影响。

（2）天沟支架安装

天沟支架顶面必须在一个平面上，或在渐变的曲面上，这样才能保证天沟紧密搁置在支架上。为满是虹吸排水系统的要求，中区天沟按等高线设置，天沟的定位和标高控制是难点和重点。

（3）天沟安装焊接

天沟由3mm厚铝板折弯而成，每段长度2.5m。焊接前将焊口打磨干净，两段天沟搭接约2Omm，采用氩弧焊接，焊丝型号HS301，直径2.5mm。焊后将热影响区用布砂轮抛光。天沟安装过程中不得出现明显的局部变形，否则在天沟热胀冷缩过程中易出现损坏。

（4）主檩条安装

网架球节点上的檩条支座为竖直方向，并非曲面的法线方向，故通过切割支座顶部，使双曲面上的主檩条在两个方向上与曲面保持一致：首先主檩条在长度方向应平行于其下部的网架上弦杆，其次主檩条上表面应与其左右两网格平面的夹角相等。

（5）次檩条安装

主檩条跨度为6米，为使屋面曲线更加光滑，跨中次檩条的标高需要调整。

（6）固定座安装（关键工序）

固定座是将屋面风载传递到檩条系统的受力配件，它的安装质量直接影响到屋面板的抗风性能；固定座的安装误差还会影响到直立锁边屋面板的纵向自由伸缩，因此固定座安装为本工程的关键工序，固定座安装主要有以下几个施工步骤：

①放线。用全站仪测放固定座安装的纵向控制线。第一列固定座位置要多次复核，以后的固定座位置用特殊标尺确定。

固定座沿板长方向的位置要保证在檩条顶面中心，固定座的数量多少决定着屋面板的抗风能力，所以固定座沿板长方向的排数严格按图施工。

②钻孔。将固定座对准其安装位置后钻孔，钻孔直径应根据白攻螺丝的规格确定，自攻螺丝直径为6.3mm，选用5.5钻头，这样才能保证自攻螺丝的抗拔能力。

③安装固定座。每个固定座对称打两颗自攻螺丝。固定座会因打第一颗自攻螺丝时的扭矩而产生偏差，此时应进行校正后再打第二颗自攻螺丝。注意控制好螺丝的紧固程度，避免出现超拧或欠拧。

④复查固定座位置。用目测和拉线相结合的方法检查每一列固定座是否在一条直线上，如发现有较大偏差的固定座，在屋面板安装前一定要纠正，直至满足板材安装的要求。固定座的安装允许偏差，但固定座如出现较大偏差，屋面板安装咬边后，会影响屋面板的自由伸缩，严重时板肋将在温度反复作用下磨穿。

（7）防雷施工

根据国家《建筑物防雷设计规范》（GBS50057-94）的规定，本工程屋面板的厚度为1.0mm，可作为闪接器。本工程的固定座无EPDM隔热垫，屋面板与建筑物避雷系统直接连通。本工程的接地电阻经实测值为1.8欧姆，达到了国家标准中的防雷要求。

（8）直立锁边屋面板安装

①放线

在固定座安装质量得到严格控制的前提下，只需放设屋面板端部定位线。以线的最高点为基准，另一端即伸人天沟的距离作为参考，但应略大于设计的出天沟长度，以便于裁边。这就需要在生产板时充分考虑板不断改变长度的因素。

②就位

屋面板运至屋顶后，用人工将板抬到安装位置，就位时先对准板端控制线，然后将搭接边（大肋）用力压人前一块板的搭接边（小肋）。检查搭接边是否能够紧密接合，如不能应找出问题，及早处理。

③咬边

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1m范围内必须力使搭接边接合紧密。当天就位的面板必须完成咬边，保证夜晚来风时面板不会被损坏或刮走。

④板边修剪

修剪位置以拉线为准。修剪檐口和天沟处的板边，并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吹入屋面夹层中。

⑤折边

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。

（9）收边泛水安装

①底泛水安装

泛水分为两种，一种是压在屋面板下面的，称为底泛水；一种是压在屋面板上面的，称为面泛水。天沟两侧的泛水为底泛水，必须在屋面板安装前完成。底泛水的搭接长度、铆钉数量和位置严格按设计施工。泛水搭接前先用干布擦拭泛水搭接处除云水和灰尘，保证硅胶的可靠粘接。要求打出的硅胶均匀、连续，厚度合适。

②面泛水安装

檐口处的收边泛水均为面泛水，施工方法与底泛水相同，但要在面泛水安装的同时安装泡沫塑料封条。要求封条不能歪斜，与屋面板和泛水接合紧密，这样才能防止风将雨水吹进板内。

（10）铝焊接

铝焊接指的是铝板封口焊接、铝板与泛水的焊接和泛水与泛水的焊接。焊接严格按照铝焊接规程要求进行。

①铝板封口焊接

先将咬完边的板肋切成约45度斜角，然后用大力钳将其夹扁，使其咬合在一起，当缝隙不超过2mm时进行焊接。焊接设各选用日本松下氩弧焊机，选用进口铝硅焊条，焊条型号为2.4mm×900mmR4043。焊接要领：运条要稳；送风要匀；运条速度与送风大小要匹配。

②铝板与泛水及泛水与泛水的焊接

泛水为1mm厚铝板，焊接受热时很易产生较大变形，为了减小其焊接变形，在铝板与泛水及泛水与泛水焊接部位的正下方，安装了沿焊缝通长Z型支撑。Z型支撑位置必须准确，如有较大偏差则起不到减小焊接变形的作用。

③焊缝质量要求

焊缝外观：焊波均匀、焊缝光滑流畅、焊缝宽度适宜、无焊瘤、无咬边；焊缝内在质量：无夹渣、无裂纹、无气孔。

三、结语

本工程屋面板的垂直运输和檩条的高空水平运输均采用了特殊的施工方法，既操作简单可行，又非常经济实用，解决了金属屋面工程的超长板的垂直运输难题和高空的结构构件水平运输难题。通过本工程的施工，可以看出在金属屋面工程中檩条系统的重要性：其不单单是受力的结构构件，更是屋面板的“骨架”，其误差将直接影响屋面的建筑效果，必须针对实际情况，采取措施对檩条的角度和高差进行调整，使檩条形成的面最大限度地接近设计的曲面，这样才能得到令人满意的建筑效果。