直立锁边屋面施工技术在我国体育馆建设中创新性研究

徐前 王端

中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450000

近年来我国体育场馆、机场码头蓬勃兴起，直立锁边屋面系统已得到广泛应用。屋面板采用最多的为铝镁锰合金板，材质AA3004，厚度为0.9～1.2mm。铝镁锰板的优点是抗腐蚀性强，但其屈服强度比彩钢板低，只有150～285MPa。其延伸率太高也变成屋面系统使用中的缺点，由于直立锁边板的屋面板是可以根据屋面温度的变化而产生伸缩，铝板延伸率高，屈服强度低，屋面板在来回伸缩的过程中极易磨穿，后果轻者漏水，严重的会导致屋面被掀破。

1 直立锁边屋面施工技术特点

1.1 适用性强

直立锁边屋面施工技术采用现场压制成型的面板作为底板，生产快捷，而且不受运输、天气等多方面因素的条件限制，可以根据现场需要各种不同长度的屋面板，压成各种形状，无论是直线还是弧线，极大满足了体育中心建筑师的设计要求。

1.2 防水性强

直立锁边屋面施工技术采用的屋面板具有较强的防水性和完整性，能够固定在支座上，而且没有钉洞，不需要通过屋面板固定。

1.3 抗风压性强

由于其特殊的固定方式，压力通过受力杆件全部传至金属屋面板系统上。在反复受荷实验测试中试件没有受到损坏，仍然可以实现弹性变形。

1.4 抗变形能力强

直立锁边屋面施工技术主要采用的固定方式为直立锁边，具体而言就是在移动制作的过程当中将屋面板的宽度作为变量，不改变屋面板的延板方向，保证屋面板能够依照温度的变化而自由伸缩，有效解决了受温度变形的问题，从而保证了屋面性能的安全可靠性。

2 直立锁边金属屋盖体系技术原理

2.1 施工过程控制技术要点

2.1.1 安装顺序

第一步，搭设安全防护设施；第二步，测量放线；第三步，安装檩托；第四步，安装檩条；第五步，安装天沟；第六步，安装底板；第七步，安装保温棉；第八步，安装屋面面；第九步，板调整复核、锁紧。

2.1.2 安装工艺

（1）檩托板及檩条安装。檩条的上表面必须平顺，否则会造成屋面板脱口和凹陷积水。为保证檩条的安装质量，檩托板待管桁架吊装完成后应进行高空现场焊接。

屋面檩条采用的是镀锌薄壁C型檩条，工厂预打孔，与檩托板采用M12镀锌螺栓连接，因安装误差导致螺栓孔有偏差的，须采用扩孔器将檩条孔扩大，禁止火焰吹扩孔。

（2）不锈钢天沟安装。3mm厚不锈钢天沟在地面拼接焊成10m左右一段，再吊上屋面安装，采用氩弧对接焊，焊接时四周采取挡风措施，防止氩气被风吹散。

（3）屋面底板的铺设。在板材安装前应检查檩条的直线度、挠度及隐蔽工程内容，檩条安装必须符合设计图纸的弧度，檩条的安装高度应符合要求，从而保证板材安装后的平整度。底板采用0.53多肋穿彩钢板，用自攻螺丝固定在檩条面上，底板的长向与檩条的长向成垂直摆放。施工中应注重以下几方面：①底板的安装方向：屋面底板安装在檩条的底部（即反打板），从高处往低处安装；看台侧墙面底板的安装从底部向上进行安装，并需符合底板安装的要求。②质量控制：在安装板材的过程当中，必须要准确地测量出控制线，并严格的依照控制线进行具体的板材安装工作。同时在实际安装的过程当中要随时地查看板材的直线度以及平行度，以此来避免扇形板材问题出现。另外，在安装板材之前还要测量出檩条间距，并在此基础上明确自攻螺旋的具体文职，以此来保证螺栓间距的一致性，提升画线后螺钉尾部的整齐美观性。在安装过程中及时清理板材上的污杂物，尤其是铁屑每日清扫干净，否则第二天的露水使铁屑生锈会屋面底板的表面。③安装质量要求：在实际进行底板安装的过程当中必须要保证所安装的底板与地面平行，其所涉及的跨中挠度应保持在0.005之内。同时还要在底板横向之间设置波峰，例如，在接触不严的地板间隙之间安装上铝铆钉，以此来固定地板。在进行地板锚固的过程当中必须要保证底板具有较强的平整性，不可出现板缝，底板的表面不得出现污物④注意事项：第一，严禁施工人员踩踏已经安装好的底板。第二，要严格的依照钢结构规范进行具体的搭接工作。第三，在进行屋面底板固定式必须要保证每一块底板都有相应的固定檩条。

（4）固定支座的安装（关键工序）。该部件所起到的作用是支撑屋面板，其安装质量在一定程度上直接影响着屋面的承重能力以及抗风能力。如果在安装固定支座的过程当中出现误差，将对屋面板的伸缩性以及美观性造成极为不利的影响，因此固定支座的安装是本工程的关键工序[1]。

固定座也是有方向的，如图1所示。其中所涉及的面板固定座主要的作用就是支撑屋面面板。该部件同属于受力构件，其安装质量在一定程度上对于屋面面板的承重能力以及抗变形能力有直接影响。支撑件是屋面荷载传递到檩条的受力构件，它的安装质量直接影响到屋面板的抗风性能，如果在安装固定支座的过程当中出现误差，将对屋面板的伸缩性以及美观性造成极为不利的影响。可以说面板固定座的安装工作对于整个工程极为重要。

图1 固定座方向示意图

①平面位置：在实际测量平面位置的过程当中一旦发现支座所处的文职与其他支座的位置互相错位，必须要及时进行调整，以此来降低支座隆起问题以及漏水问题出现的概率。衡量标准为变差距离小于等于5mm。②固定座在竖直面倾角：在安装固定支座的过程当中，必须要保证其倾斜角度在2°以下，以此降低肋板破损问题出现的概率，进而有效地防止漏水问题。同时必须要注意将支座的倾斜角度设置为小于1°，这样可以有效地控制高差，进而降低漏水问题出现的概率。具体如图3所示。③面板固定座在水平面转角：在安装固定面板时常见的问题就是在安装固定螺钉的过程当中没有严格地依照安装标准对支座进行压紧处理，致使间隙过大，进而导致扭转角度出现。如果扭转角度问题得不到有效解决，将会极大地提升板肋的摩擦力，最终致使漏水问题出现。④固定座相对高差：固定座相对高差是指相邻三排固定座不在同一条直线上的偏差值，产生的主要原因是没有严格控制好结构檩条标高，没有严格执行工序交接检查。标准规定固定座相对高差不得超过跨度5‰。

图3 固定支座的倾斜方向

固定支座安装主要有下面几个施工步骤。①放线，开始时用全站仪测放出第一段板两端的板端等高线，再将轴线引测到檩条上，作为支座安装的纵向控制线。在确定屋面板的方向的两端，根据图纸给定的位置，先安装两端口位置的两排支座，确定两个支座的距离为符合屋面系统安装的距离，并在两排的支座长度方向拉一根铁丝通线，确定中间的支座位置，需保证每排的固定座在同一条直线上。②支座沿板长方向的位置一定要设于屋面板槽口位置或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性，因此支座沿板长方向的排数需要严格按图纸设计≤1400。③从屋脊或屋檐作为起点，通常以面板出天沟的距离为板端部定位线，由左到右或由右到左，铺设控制线，并安置首个支座。支座要用2颗自攻螺钉固定在檩条上，螺钉必须垂直钻入连接件表面，一定要安装平直，并且自攻螺钉不能过紧。④注意支座的方向，需保持一致。⑤支座与檩条之间使用镀锌自攻螺丝。⑥支座安装时底部应带有塑料保温垫。⑦在需要布置防雷设施的固定座上接上防雷导线。

（5）直立锁边屋面板的铺设：①安装工艺要求：屋面板铺设定位好以后，要及时采用手工钳将板的公、母肋扣入固定座的头中，这一步非常关键，若等屋面板往前铺设太多后再来固定，往往因为屋面板长，公母扣已脱离了固定座，此时屋面板上也看不清固定座在哪里，导致假锁边，这将非常危险，导致屋面很容易被大风吹翻。屋面板铺设时应有专人及时将屋面板公母扣踩入固定座并临时夹紧。②在屋脊处及图纸上有标注处，需将钢板上弯80°左右，形成挡水板，在天沟及下端处下弯10°左右，形成滴水线。③屋面板上端需上弯处至少应留出50mm左右的空隙，以便插入上弯工具。④固定螺钉要与固定座和檩条垂直，并对准檩条中心，打钉前应挂线，使钉线平直。⑤每安装2～3块屋面板即需检查板两端的平整度，如有误差及时调整。若屋面板有少许偏斜，可微调屋面板的对正位置。在锁定固定座时，将屋面板向左或向右推移2mm。

本工程施工实践得出以下扣板方法和注意事项：第一，必须要第一块屋面板安装到固定座上，之后再将肋条安装在固定座上。第二，在安装第二块屋面板时，必须要与第一块屋面板紧密相连，同时还要对面板位置进行调整，之后再进行咬边处理，将塑料封条设置在端部面板的下方。第三，在进行咬边处理的过程当当中必须要保证咬边的连续性以及平整性，同时在运用咬边设备时，要将设备前方1米处的搭边紧密结合。第四，要对屋面板进行紧密卷合处理，以此来降低外力破坏问题出现的概率，同时相关的施工人员在屋面板铺设好之后不得在其表面行走。第五，严禁对屋面板波峰处施予外力，以此来降低屋面损坏问题出现的概率。