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铝镁锰合金直立锁边系统的金属屋面设计深化及施工

2015-09-18

建筑施工 2015年5期
关键词:檐口屋面板支座

中国建筑第八工程局有限公司天津分公司 天津 300452

1 工程概况

沈阳奕聪花园工程位于沈阳市和平区宁波路,东临长兴街,西邻振兴街,总建筑面积17.2万 m2,由4栋48层高层、6栋联排别墅、1栋会所和2层地下车库组成,其中别墅及会所屋面为坡屋面,设计为铝镁锰合金金属屋面。金属屋面总面积约2 700 m2,金属屋面系统的构造为厚0.9 mm铝锰镁合金板的直立锁边系统,面板表面氟碳辊涂,板材现场压型,肋高25 mm,板宽21 mm。夹层为厚150 mm玻璃岩棉。龙骨采用50 mm×50 mm×4 mm热镀锌角钢,龙骨的支座通过M10镀锌膨胀螺栓固定在现浇屋面上。采用以上屋面系统不仅保证了屋面的整体结构防水性能,又能大大地加强屋面的整体美观。随之带来的问题就是怎样设计好各金属构件之间的细部节点连接方式,并在施工中严格按照设计进行操作,使整个屋面达到预期的使用功能[1-3]。本文主要针对铝镁锰合金金属屋面系统的深化设计及施工技术进行研究。

2 直立锁边系统金属屋面特点

1)直立锁边系统金属屋面具备整体结构防水、排水功能,通过系统本身构造特点,完全能够达到屋面的整体防水要求;

2)无须化学嵌缝胶,避免了施工过程的污染及因时间、天气等因素造成的嵌缝胶老化问题;

3)具备抗风性能,这样可以增加了建筑屋面的使用寿命;

4)金属面板造型为三维弯弧特异造型,构造简洁、轻巧,并且采用机械加工,使得板材加工更加方便、快速、准确;

5)施工速度快,操作方便、简单。

3 直立锁边系统金属屋面深化设计

以本工程B5#会所工程为例,根据该坡屋面结构特点,需要先完成整体屋面的屋面板投影平面布置(图1),再通过对金属板缝处直立锁边节点、屋脊节点、阴脊节点、檐口节点等一系列节点的深化设计,为整个屋面板材与节点附件的材料加工和施工操作提供了理论依据和保障,从而实现屋面整体结构防水的功能。下面就主要几个节点进行图例阐述。

图1 B5#楼屋面板投影平面布置示意

3.1 直立锁边屋面系统轴侧示意图

直立锁边屋面系统(图2)主要由角码、角钢、保温层、铝镁锰合金面板、附件组成,其中保温层采用厚150 mm离心玻璃棉,其特点就是既满足保温、耐火性能,又能起到隔声、降噪的功能,有效地防止了大风天气屋面金属板振动的噪声由屋面传入室内。

图2 屋面系统轴侧图

3.2 直立锁边屋面系统主要节点

1)直立锁边节点。通过对铝合金板条的板型结构设计(图3),使每个板条之间都能有效地进行构造搭接,安装时将板条之间的拼缝留置在立面不锈钢滑动扣件处(图4),再对每一个搭接处节点进行咬边处理(图5),使板间的拼缝构成直立锁边结构,从而达到该处节点的结构防水。

图3 铝合金板条板型

图4 各铝合金板条构造搭接

图5 铝合金板搭接处进行咬边处理

2)其他节点。屋脊节点如图6所示;阴脊节点如图7所示;檐口节点如图8所示。

图6 屋脊节点示意

图7 阴脊节点示意

图8 檐口节点示意

4 施工技术

4.1 施工工艺流程

定位放线→支座安装→龙骨安装→保温棉铺设→面板铺设→附件安装→面板锁边

4.2 施工方法

4.2.1 测量放线

整个屋面是由几个坡面组成,放线的第一步是放出屋面轮廓线,包括屋脊线、上下檐口线、阴脊线,找出各坡面的方正,以保证面板安装效果的横平竖直。支座间距800 mm,与屋脊平行布置,首先根据上下檐口收边要求确定屋脊及下檐口处的支座位置,然后以两端支座为端点,将中间部分均布n排支座,排与排间距≤800 mm。侧檐口垂直于屋脊的第一列支座位置确定后,利用红外放线仪,确定每排支座位置。

4.2.2 支座及檩条安装

支座位置确定后,开始安装支座。支座材料为150 mm×90 mm×8 mm镀锌角钢,长度60 mm,通过M10×80 mm膨胀螺栓固定在现浇板上。膨胀螺栓孔位要尽量打在轴线上,以便安装角码时作适当调节就可与角钢檩条结合充分,焊接牢固。

檩条与支座保证三面焊接,焊缝总长度≥60 mm,每焊完一处都要清渣自检,检查合格后再转到下一焊点。焊缝用防锈漆作防锈处理。

4.2.3 中间层施工

本工程采用厚150 mm离心玻璃棉作为隔热、保温、隔声层,由100 mm+50 mm组成厚150 mm的中间层。玻璃棉铺设时采用错缝搭接,当天铺设完的玻璃棉当日用封板盖住,不能及时封板的部分用缆绳固定。

4.2.4 金属面板的现场压型及安装

1)现场压型及堆放。根据设计好的现场平面布置图,将设备及材料按要求进行摆放。设备就位后对压型机组进行调试,并进行试压,在压型板的各种尺寸达到设计尺寸要求后,然后根据下料单进行批量生产。

2)面板的安装过程为:安装面板前检查支架安装位置是否正确、牢固→ 面板搬至安装位置,铺设于支架之上→将安装位置调适合后用专用机械把收口咬合→将面板两端用专用工具切齐→安装水槽端部的披水板→ 检查、清理屋面板上的杂物→自检、整改、报验。

根据实测长度压制面板。压型后的面板肋高32 mm,板宽210 mm,每件板在铺装时纵向无接口,为通长一件。因其生产线占地较多,故压型设备需提前进入现场调试,其板型优点在于采用隐藏式连接技术,使屋面上无螺栓外露,防水、防腐蚀性能好。

面板铺设完毕后,应尽快使用专用咬边机将板咬合在一起,接口咬合紧密,使板面无裂缝或孔洞,以获得必要的组合效果,这也是屋面系统的承载力和抗风的必要保护措施。

屋面板在水槽上口伸入水槽内的长度不得小于25 mm。屋面板安装完毕后还应仔细检查其咬合质量,如发现有局部接裂或损坏,应及时作出标记,以便修补完好,以防有任何渗漏现象发生。

屋面板安装完毕后,檐口收边工作应尽快完成,防止遇特大风吹起屋面发生事故,收边要求泛水板、封檐板安装牢固,包封严密,棱角顺直,成形良好。

安装完毕的屋面板外观质量符合设计要求及国家标准规定,面板不得有裂纹,安装符合排板设计,固定点设置正确、牢固;面板接口咬合正确、紧密,板面无裂缝或孔洞。

3)屋面成品保护。屋面板的成品保护直接影响到使用寿命,因此在屋面板的安装过程和在屋面上行走时必须采取严格的保护措施,施工时穿软底鞋或穿戴鞋套,屋面板安装完成后在屋面上铺设木跳板或雨布作为运输及行走通道,严禁无保护措施直接在屋面板上行走。每次作业时必须及时清理屋面,泛水板、包边板等材料不允许用热锯方式切割,以免产生金属屑损坏板面,并对泛水板形成锈口,影响板的使用寿命。

4.3 施工控制要点

1)支座的放线安装。由于屋面是由几个不同平面现浇而成,角码安装时一定要经过严格的找平,否则将影响屋面整体效果,角码的位置及安装的高度通过红外线放线仪来保证,即同一个平面上、同一标高的角码用同一条水平红外线来控制,并通过垫片使角码上边沿与红外线平齐。

2)阴脊处天沟的安装。在深化设计时要充分考虑到雨水势能到动能的转化,为了确保屋面防水效果,阴脊天沟一定要安装到位。施工中的收口要充分咬实,避免雨水倒灌[4-6]。

5 实施效果检查

通过前期的深化设计及施工过程中严格地把控,使得金属屋面施工质量达到了预期要求,既保证了金属屋面防水、隔热、抗风、保温、降噪等使用功能,又实现了金属屋面美观、简洁、大方等外观特征,受到了业主和监理的一直认可。金属屋面施工后的整体效果如图9所示。

图9 金属屋面整体效果

6 结语

金属屋面系统在国外已经得到广泛应用,在我国的发展速度也在不断地提升[7,8]。本文介绍的是该系统中应用比较普遍的直立锁边系统,另外还包括瑞瀚系统和平锁扣金系统。由于金属屋面系统本身具有的多项特点及优点,现已被广泛接受,国内的工程也越来越多的选用金属屋面进行设计施工。整体式金属屋面也正向着更大跨度、更加密实以及更加耐久的方向发展,成为国内诸多屋面系统中的又一个风向标。

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