铝镁锰合金板屋面系统施工工法

'铝镁锰合金板屋面系统施工工法xx建筑装璜工程有限公司1.前言采用铝锰镁合金板屋面系统，是一项引进自欧洲的先进技术。首先铝镁锰合金板质量轻、硬度大、有柔性、耐腐蚀，同时具有不锈蚀、可焊接、可重复拆卸、防火阻燃等多项特点。其次，采用独特的直立锁边固定方式，更突出了该系统的整体性、牢固性和先进性。2.工法特点铝镁锰合金板屋面系统具有如下特点：（1）、整体系统采用点支撑结构，屋面板与檩条通过支架连接。（2）、直立锁边的咬合搭接方式使整个屋面成为完整的一体。（3）、无螺丝穿透屋面，对屋面板没有任何损伤，不会产生应力集中问题。（4）、屋面板通长无搭接，并且具有可焊性，可以满足建筑的各种造型要求。（5）、独特的金属屋面系统抗风压设计，具有高抗风压性。（6）、排水功能强，防水性能好，同时具有保温、吸音功能。（7）、机械化程度高，安装方便。3.适用范围铝镁锰合金板屋面系统相比于传统屋面，具有系统整体自重轻、施工周期短、机械化程度高、造型美观、使用寿命长等多项优点，同时这种系统结构牢固、抗风压能力强、排水功能强、防水性能好，特别适用于大面积、大跨度的屋面结构体系。4.工艺原理12 铝镁锰板屋面系统是采用镀锌方管作为支托和主檩条，C型钢作为次檩条，将成型铝合金支架固定于檩条，再将铝镁锰合金板固定在支架上，然后用电动锁边机将板肋锁在支架上。它所采用的是一种直立锁边的固定方式，屋面板的固定无需采用螺丝钉穿过屋面，而且没有一个螺钉外露，从固定方式上杜绝了传统螺钉固定方式经常出现的漏水现象。并且在长度方向采用一块整板（屋面板采用移动式加工机械现场加工，加工长度不受限制），使整个屋面不但美观、整洁，而且杜绝了产生漏水的隐患。同时铝合金特有的可焊性，一些复杂节点的连接和防水处理也迎刃而解。另外与铝镁锰铝合金板配套使用的铝合金和不锈钢配件，使得整个系统结构更加坚固耐久。（见图1）图11.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程铝镁锰合金板屋面系统整体工程，采取“先结构后屋面，先主后次，先下后上”的顺序进行施工。具体施工工艺流程为：施工准备→结构高差复测及定位→支托及主次檩条安装→不锈钢丝网安装→高强度铝合金支座放线安装（安装前测量放线→支座安装→安装完成后复查）→避雷系统安装→铺设保温层→不锈钢天沟制作安装→铝镁锰合金屋面板现场加工及安装→屋面泛水、收边处理→屋面清理及淋水试验。5.2操作要点12 5.2.1施工准备组织专业施工队伍进行施工，在施工前由项目部向班组进行技术交底和安全交底。对于不同专业的施工队伍要分别进行技术交底，尤其是檩条安装、铝合金支座安装和铝镁锰板安装班组，要对设计方案、施工流程、节点做法等进行详细交底，而且要对各工种之间的衔接工作做充分的说明和准备。5.2.2结构高差复测及定位为确保主次檩条安装位置和标高的准确性、提高施工进度，满足屋面板安装对檩条、天沟、檐口板等的质量要求，使安装完毕的屋面平滑、顺畅，必须要对安装屋面的轴线位置、跨距、局部节点标高进行测量，以指导屋面檩条等结构的施工，保证整体屋面施工进度和质量。1.结构高差复测：本工法中建筑主结构由土建和专业钢结构安装单位进行施工，因此必须对主结构施工后的轴线位置、标高进行复测。根据施工图纸，并结合土建及钢结构安装单位提供（经监理单位认可）的控制轴线和标高控制点进行复测。2.轴线定位：用经纬仪将轴线测放到屋面钢结构上，并作好永久性标志点，弹出两点连线即为控制轴线，如此测出多条控制轴线并形成控制轴线网，再通过拉钢尺对控制轴线相对位置进行复核，其最大误差不得超过5mm，超过5mm的控制轴线应重新测量，直到满足要求为止。控制轴线网的精度满足要求后，再用拉钢尺的方法测出其他所有轴线。3.高程测量定位：首先在地面找到高程控制点，利用水准仪引一高程点到屋面作为屋顶标高控制的基准点，然后以该点为基准，并根据施工图纸要求，利用水准仪、全站仪测施出整个屋面的标高控制点，每一标高控制点控制的范围以100m2为宜，控制高程需要返复测量，把误差控制在3mm以内。5.2.3支托及主次檩条安装采用160mm×80mm×6mm镀锌钢方管作为支托及主檩条，160mm×60mm×20mm×3mm镀锌C型钢作为次檩条。1．支托安装12 支托安装采用焊接的方式与砼柱、梁上部的预埋件或主钢结构直接固定。按照设计图纸先找出土建预埋板，并根据控制轴线网对预埋件和主钢结构的位置进行复核，位置不符合要求的要进行补板或校正。焊接前要根据设计图纸标高对支托的高度进行确认，应按照2%的设计坡度，自屋脊向天沟逐步降低支托高度。施工时可以将整个施工平面划分为若干个区域，在与屋脊和天沟垂直的轴线上先确定最高点和最低点支托的高度，然后拉线确定中间支托的高度，最后再进行焊接。与屋脊和天沟平行的每条轴线上的支托标高必须相同，否则将严重影响金属屋面的平整度。安装完毕后必须对支托的水平偏差和标高偏差进行复测。（见图2图2）2.主次檩条安装在垂直于屋脊和天沟的轴线，将主檩条通过焊接直接固定在支托上。安装完毕后对主檩条的坡度和间距进行复测，并且要求所有主檩条在平行于屋脊和天沟的每条轴线方向上标高必须相同。在主檩条间安装次檩条是通过L100mm×100mm×5mm的镀锌钢角码来进行的，首先在主檩条上确定次檩条的位置即钢角码的位置，通过焊接将钢角码固定在主檩条上，然后将次檩条用M12不锈钢对拉螺栓固定于钢角码上。次檩条与主檩条顶面必须齐平。12 5.2.4不锈钢丝网安装在完成的主次檩条上进行50mm×50mm×1mm不锈钢丝网的安装。铺设时在檩条上搭设移动吊架施工平台，依照顺坡方向依次平整铺设。先用螺钉固定钢丝网一端，用拉紧器将另一端拉紧，确保无下垂现象后再用压条通过螺钉固定。网与网之间的搭接宽度应不小于10cm。5.2.5高强度铝合金支座放线安装本工法采用的支座，其材质采用6061-T6高精级铝合金材料一次性铸压成型，整件无连接无接缝，机械性能满足：抗拉强度≥260Mpa，规定非比例延伸强度≥240Mpa，延伸率≥9%。高强度铝合金支座的施工是屋面板施工的关键工序，其直接关系到屋面板能否顺利安装，屋面板的抗风能力能否符合标准，是影响整体屋面外观及强度能否达到设计要求的关键问题之一，因此必须保证铝合金支座的安装精度和安装强度。1．安装前的测量放线首先，需检验屋面檩条的安装坡度、放正（与屋面板平行），并进行调整。然后，采用经纬仪，将轴线引测到檩条上表面，作为铝合金支座安装的纵向控制线。第一排铝合金支座安装最为关键，将直接影响到后续支座的安装精度。因此，在沿板长方向安装第一排支座时，要多次复核每个支座的位置，使每个支座与纵向控制线的偏差应小于2mm。2.支座安装支座安装采用对称打二颗带橡胶垫的不锈钢自攻螺钉进行固定。安装时，先安装支座下方的隔热垫，然后打入一颗自攻螺钉，对支座进行校正一次，调整水平偏差及垂直偏差，并注意支座端头安装方向应与屋面板铺装方向一致；校正完毕后，再打入第二颗螺钉将支座固定。应控制好螺钉的紧固程度，避免出现沉钉或浮钉。同时铝合金支座的数量多少决定着屋面板的抗风能力，因此铝合金支座沿板长方向的数量应严格按图纸设计进行安装，不得漏装少装。3.安装完成后复查12 在支座安装完成后对安装强度和精度进行全面检查，采用拉线方式进行复查。对错位及坡度不符、与屋面板不平行的要及时调整；对细部的标高偏差，可以通过在支座下部塞入一定厚度的垫片，从而达到设计标高要求。5.2.6避雷系统安装本工法通过设置专用的避雷节点（见图3），将金属屋面板与钢结构及主体结构上下连通，形成回路，使屋面电流通过主结构进行传递，导入地面。由于铝合金支座下部安装了隔热垫片，影响了导电性能，因此通过在支座上安装镀锌钢带，将支座和檩条有效连通，金属屋面和主体结构就连成了一整体。避雷点按照10×10米的网格设置，在整个屋面形成网状布设。图35.2.7铺设保温层保温棉采用100mm厚24K玻璃棉，下衬铝箔防潮膜，铺设在不锈钢丝网上层。铺设时，铝箔膜向下，起隔气、隔温、反热辐射的作用。施工时应避免对已安装的铝合金支座及钢丝网的破坏并用安全网将铺设完成的保温层全部覆盖。5.2.8不锈钢天沟制作安装本工法中不锈钢天沟是屋面排水的主要途径，因此天沟安装质量直接影响到整个金属屋面的质量和使用效果。天沟制作安装顺序为：定位测量→龙骨安装→天沟板安装→天沟板调节焊接→焊缝检查→闭水试验。首先，对安装天沟的部位进行测量，确保已完成结构标高符合天沟安图412 装要求。其次，将天沟骨架在地面拼装成段后，在屋面上进行焊接固定，要保证天沟骨架的平整度，确保天沟能与支架完全接触，使支架受力均匀。然后对3mm厚的不锈钢板天沟进行安装，在天沟搭接部位采用氩弧焊，间隙不能超过1mm，先每间隔100mm点焊，确认满足焊接要求后方可焊接，焊缝要一遍成形。焊接完成后应对焊缝进行认真检查，发现气孔或漏焊，应重新打磨焊接。最后应对天沟进行闭水试验，闭水试验时天沟内部灌水应达到天沟最大水量的2/3，且闭水达到48小时以上，无渗漏为合格。若发生漏水，应及时对漏水点进行补焊处理。（见图4）5.2.9铝镁锰合金屋面板现场加工及安装1.现场加工本工法采用厚度为0.9mm厚的氟碳涂层铝镁锰合金板作为屋面板，材质为A3004，其抗张强度≥230Mpa，延伸率≥9%，板型规格为板宽400mm，肋高65mm，板长可根据现场实际情况裁剪。屋面板采取现场加工的形式，加工流程为：加工前检测→尺寸确定→首块板的制作确认→批量制作。（见图5）（1）、加工前检测：屋面板在加工前需对铝卷的材料质量和打卷质量进行检查，需要符合加工设备对铝卷上料的要求。（2）、尺寸确定：按照设计图纸确定屋面板的板宽、肋高、板长。（3）、首块板的制作确认：设备经调试后开始加工，对首件产品的外形尺寸、压型质量等情况自检合格后作为首件产品上报业主、监理检验认可，并作为加工中的质量标准的一部分。（4）、批量制作：根据现场实际需要的板长尺寸，批量制作屋面板，集中堆放并进行编号。图512 2.屋面板安装将加工成型的铝镁锰合金板吊装至屋面，就可以开始安装了。屋面板安装的流程为：放线→安装就位→咬合→板边修剪。（1）、放线：屋面板的平面控制是通过对固定支座的定位来完成的。在屋面板固定支座安装合格后，只需设定板端控制线。一般以板面伸出天沟边沿的距离为控制线，板块伸出长度应略大于设计尺寸，以便于修剪。（2）、安装就位：将屋面板抬到安装位置，就位时先对准板端控制线，然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边，另外一边扣入铝合金支架，完成后检查搭接边是否紧密接合。（3）、咬合：屋面板安装调整好后，采用专用电动锁边机进行锁边咬合。进行锁边时先由二个工人在前沿着板与板咬合处的板肋走动，边走边用力将板的锁缝口与板下的支座踏实，后一人拉动锁边机，使其紧随人后，将屋面板咬合紧密。要求咬合过的边连续、平整，不能出现扭曲和裂口，并且安装好的屋面板必须当天完成锁边咬合。咬合完毕后采用专用夹具，固定屋面板板肋。（4）、板边修剪：屋面板安装完成后，需对边沿处的板边进行修剪，以保证屋面板边缘整齐、美观。屋面板伸入天沟内的长度以不应小于100mm。5.2.10屋面泛水、收边处理1.屋面泛水制作在天沟、天窗、屋面开孔处、屋脊处、山墙等部位均要设置泛水板。泛水板采用与屋面板相同的铝镁锰合金板，根据不同部位的要求制作成型，泛水板翻边高度要保证雨水不会流入室内。由于铝镁锰合金材料具有良好的可焊性，因此将屋面板与洞边泛水板焊接连接，可以制成完全密封的立体防水体系。2.收边处理（1）、屋面板堵头安装：在天沟、屋脊及檐口部位应安装堵头，防止因风吹灌入雨水。（2）、屋面板翻边处理：在屋面檐口部位屋面板的端头，需要利用专用夹具，将其板面向上部翻起，角度大致控制在45°角左右，以保证檐口部位雨水向内侧下泻，不从堵头及泛水板一侧向室内渗入。12 （3）、天沟滴水片安装：在天沟处，屋面板端部设通长铝合金角铝作为滴水片，一方面可增强板端波谷的刚度；另一方面可使屋面雨水顺其滴入天沟，而不会渗入室内。5.2.11屋面清理及淋水试验1.屋面清理：屋面工程安装完毕后，应先对施工垃圾及屋面板表面附着物进行清理，以免堵塞天沟。然后采用中性清洗剂清洗屋面板，清洁后及时用清水冲洗干净。中性清洁剂必须进行腐蚀性检验后方可使用。2.淋水试验：屋面清理完毕后进行淋水试验。由于金属屋面一般面积较大，淋水试验前应先制定详细的方案，经业主、监理等单位认可后再实施。1.材料与设备6.1主要材料160mm×80mm×6mm镀锌方管，160mm×60mm×20mm×3mm镀锌C型钢，L100mm×100mm×5mm镀锌角码，100mm厚24K玻璃棉（下衬铝箔），50mm×50mm×1mm不锈钢丝网，0.9mm厚（A3004）铝镁锰合金板，H156铝基座，M12不锈钢对拉螺栓，不锈钢自攻螺钉（带橡胶垫），ER5358铝镁焊丝。6.2主要设备专用铝合金压板机、16吨汽车吊、CO2气体保护焊机、氩弧焊机、电钻、自动锁边机、手工咬边钳、电动扳手、经纬仪、水准仪、全站仪、铝合金标尺、钢卷尺、水平尺、角尺。2.质量控制整个金属屋面系统的质量控制，主要是对屋面系统的安装牢度、平整度、使用效果以及美观程度进行控制。7.1首先要控制屋面板及铝合金支座的安装质量和安装精度，要以控制轴线及标高控制点为基准，严格控制水平偏差、垂直偏差和标高偏差。（见表1、表2）12 高强度铝支座安装尺寸偏差要求表1序号项目内容允许误差1横向角度与屋面基准线偏差＜1°2纵向角度与屋面基准线偏差＜1°3纵向固定座高差小于1/200固定座间距4横向固定座高差＜5mm5纵向轴线偏差＜2mm铝镁锰合金板加工尺寸偏差要求表2序号项目内容允许误差1宽度±1.0mm2高度±1.0mm3长度L≤3m时，-5mm~+10mmL＞3m时，-5mm~+20mm1.2对屋面防水节点施工进行质量控制屋面防水效果将直接影响屋面使用，因此对屋面防水节点施工要严格按照设计图纸进行，尤其对天沟、天窗、屋面开孔处、屋脊处、山墙等部位的泛水板，以及屋面板堵头、翻边部位要重点检查，确保屋面不漏水。7.3对屋面排水效果进行质量控制确保屋面板坡度符合设计要求，与天沟搭接部位长度符合设计要求，保证天沟平直，排水畅通且不积水。2.安全措施8.1高空作业安全措施在开工前搭设专用施工安全通道，用于作业人员上下屋面。在屋面结构下全面布设安全网，防止屋面檩条及天沟支撑架施工时的高空坠落。在天窗的四周、屋面的临边等未设安全网部位，采用φ5的钢丝绳及φ12 50钢管直接焊在钢结构上部作为安全带的生命绳，施工人员必须在施工中时刻将双钩的安全带与之相连。在屋面四周的临边位置、洞口布置安全围护。对为进行作业面交接、未设安全措施的工作面不得施工，在檩条及屋面作业的下方地面设置警戒线，并标有醒目的安全警示。8.2焊接作业安全措施本工法在需要进行大量的焊接工作，在焊接施工前必须有动火审批手续，在焊接过程中，必须有专人监护，并在焊接周围配备灭火器材。电焊机外壳必须接地良好，必须保证一机一闸，多台电焊机一起集中施焊时，焊接平台或焊接件必须接地。施工时应协调各施工班组的施工顺序，严禁在易燃材料上空进行焊接作业，保温施工后严禁在构造部位进行焊接操作。焊接工作结束后要切断电源，并检查操作地点，确认无火灾隐患后，方可离开。8.3防止机械设备伤害安全措施8.3.1防止起重设备伤害在施工过程中使用汽车吊将加工好的主次檩条及铝镁锰板吊装至屋面，因此要防止起重设备伤害。起重机械操作人员必须持证上岗，由专人操作，专人指挥，严禁超负荷吊装，禁止斜吊。起重臂下不得站人或走动，起吊前应先进行一次试吊，无误后方可继续吊装。8.3.2防止机械加工设备伤害屋面板在现场进行压板加工，加工设备应由专人定期保养维修，并做好及时更换损坏件，保证设备可靠、稳定运行状况。设备应有专业工人操作，严禁其他人员使用和玩弄压板设备。1.环保措施施工过程中应遵照执行国家和地方（行业）有关环境保护法规中所要求的环保指标，加强环境保护，努力做好改善施工环境的各项工作，同时做到文明施工的各项要求。9.1环境保护方面：1、加强对现场人员的培训与教育，提高现场人员的环保意12 识。2、严格控制施工现场的粉尘及噪声，防止大气污染和噪声污染；3、施工垃圾要及时清运，严禁随意抛洒。4、施工产生的施工垃圾，应统一堆放，集中处理。5、采取各项节约措施，通过减少浪费，节约能源达到保护环境的目的。9.2文明施工方面：1、实现现场施工标准化，严格规范现场材料、设备管理，材料及设备分类、分规格整齐放置。2、严格按规范标准和设计要求进行施工，确保施工质量及安全，杜绝野蛮施工作业。3、加强管理，杜绝不文明行为。4、定期开展文明施工教育。1.效益分析采用铝镁锰合金板屋面系统，有如下优点：1、机械化施工程度高，大部分材料均为成品或半成品，只需要进行安装，大大减少了现场工作量；2、施工周期短，比传统屋面施工周期可以缩短一半；3、屋面板系统质量轻、强度大，很大程度上减轻了建筑结构荷载；4、屋面板根据现场实际尺寸加工，节约材料；5、屋面安装方便，节约人工消耗；6、屋面整体结构性防水性能好，防水节点处理灵活；7、保温、节能功效明显。经实践检验和分析研究，采用铝镁锰合金板屋面系统施工的建筑屋面，减轻近三分之二的屋面荷载，工程机械费略高，材料费低，人工费低，机械化施工程度高，施工周期短，保温、节能，整体效果美观。从经济效益及社会效益等各个方面进行综合分析铝镁锰合金板屋面系统施工方法值得大力推广。2.应用实例xx市客运中心及配套设施外装饰工程，位于xx市xx路，xx城际铁路xx站北广场西侧。总建筑面积10万平方米，铝镁锰合金板屋面系统面积达9000m2，2009年11月开工至2010年3月竣工。该项目建成后，将成为xx市的重要交通枢纽，不但迎接来自全国各地的旅客，而且将为江苏省第十七届省运会、2010年上海世博会提供优质的服务和保障。12'