某体育场螺形抗风揭金属屋面系统施工技术

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[摘要]:以某台风多发区沿海公共建筑为例，对直立锁边铝镁锰合金金属屋面施工技术进行介绍，从材料加工、安装流程、抗风揭施工等方面进行阐述，为其他同类屋面工程提供借鉴。

[关键词]:海螺形抗风揭金属屋面直立锁边 台风

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、工程概况

广东省第十四届省运会主场馆位于湛江市海湾大桥旁，由体育场、主体育馆、综合球类馆、游泳跳水馆以及室外配套工程组成。其中体育场四万座，形似海螺，屋盖为钢网架和大跨度悬挑钢桁架组合结构，屋面为直立锁边铝镁锰合金金属屋面系统，面积达61300。

屋面系统构造从上到下依次为： 30mm厚铝单板，Φ45mm铝单板骨架，高强铝合金夹具，0.9mm厚直立锁边铝镁锰板（65/400氟碳涂层），高强铝合金支座，防潮膜，50mm×2层玻璃纤维棉，50×50×1.2mm不锈钢丝网，Q345B屋面次檩条，穿孔铝镁锰吊顶底板。

图1 直立锁边金属屋面构造效果图

二、特点难点

（一）与一般的体育场相比，本工程屋面多出一处尾翼，整体施工面积达到6万平方米，在紧张的施工工期下，如何保质保量地完成金属屋面的施工，对施工单位是个严峻的考验。

（二）本工程专业施工单位众多，存在多个专业同时使用一块场地的情况，交叉施工协调与管理难度大。

（三）屋面为海螺形状，属于无规则的异性体，建筑找形及曲线弧度难以精确控制。

（四）屋面吊顶板设于屋面钢檩条以下，安装底板时，突破了传统意义上简易的安装形式，需要从下往上打自攻螺钉固定底板，安装难度极大。

（五）金属屋面施工期与台风高发期重叠，成品、半成品保护要求高。

三、施工流程

图2 金属屋面施工流程

（一）檩条的安装

檩条分为主檩条和次檩条，主檩条通过檩托焊接支撑在钢结构管桁架或者球形节点上，次檩条以正交方式焊接在主檩条上，构成整个屋面系统的骨架。为防止海风对主檩条内部造成腐蚀，在地面对其端部焊接封口板进行密封处理，然后吊装至预定位置进行安装。由于次檩条是整个屋面系统施工的基准面，所以在测量中使用了三维坐标对檩条标高和平面位置进行了精确控制。

（三）吊顶底板的安装

吊顶板穿孔铝板1mm厚、穿孔率>25%，使用附带密封垫圈的自攻螺丝固定于次檩下端，采用移动式吊篮施工，以二榀桁架间距一个开间为单位，同时设二只吊篮。吊顶板板横向间相互搭接一个波峰，如吊顶板相互接触不严产生较大缝隙时使用φ5铝拉钉适当紧固。安装完后的吊顶板应及时检查有无遗漏紧固点，对于底板安装边角位置，其空隙处用保温材料填满。

（四）金属铝合金支座的安装

金属铝合金支座呈“T”形，是屋面防水面板锁边以及传导风压荷载的重要配件，它的安装质量将直接影响到整个金属屋面的安全性。固定支座所用自攻螺丝防腐能力和年限与防水面板相匹配，此外支座容易发生倾斜、平面位移、横纵向高差等问题，导致屋面在热胀冷缩时拱起、磨破、漏水，所以安装时，应先只打入一颗自攻螺钉，然后调整支座偏差，其端头安装方向应与屋面板铺板方向一致。校正完毕后，在对角线打入其它螺钉，最终将其固定。安装完成后应进行复测，如发现偏差较大时，及时纠正。

（六）保温材料的安装

保温棉在穿入固定座时，必须采用刀片在保温棉上开口后穿入固定座，严禁强行破坏保温层及铝箔膜。保温棉与屋面板工作面前后距离不宜太长，要按施工进度取用，确保铺设的保温棉立即得到屋面板覆盖，达到防水、防火、防风的目的。

（七）直立锁边铝合金金属屋面板的安装

1、面板加工与运输

直立锁边65/400型铝镁锰合金屋面板原材料为铝合金卷筒，在地面使用专用集装箱压型机进行塑性，然后通过索道运抵屋面，根据现场量取的长度对板材进行切割，避免材料浪费。超过10米的屋面板，宜用人工搬运至预定位置，需设专人对搬运过程进行指挥。

图3屋面板加工 图4面板运输

2、面板安装

屋面板铺好后应立即进行锁边，以确保承载力。锁边前操作人员必须位于已经锁边固定的板一侧，踩在板肋位置，长时间踩在板的波谷位置可能会导致板的局部变形，所以应采取措施设置垫板。多余部分屋面板应留在天沟位置，最后使用切割机对进行裁切，裁切完成后即可安装檐口泡沫封口条及滴水片。值得注意的是靠近屋脊处应使用防水铆钉设置固定点，保证屋面板在热胀冷缩的时向天沟方向滑动。

图5锁边过程图 6屋面板屋面运输

（八）金属不锈钢天沟的安装

天沟支撑系统和主结构在焊接时要对焊接点进行打磨处理，同时焊接过程中保护钢结构防护涂料不被破坏。天沟支撑系统焊接完成后，要对焊点进行防护补漆。

两段天沟之间的连接方式为对接氩弧焊接。不锈钢板天沟对接前将切割口打磨干净，打磨程度达到无缝表面的标准，采用轻度磨料、酸洗膏除去焊接的回火颜色，以保证饰面一致。对接时注意对接缝间隙不能超过1mm，先每隔10cm点焊，确认满足焊接要求后方可焊接。天沟膨胀系数为1.7，需隔40至50米设置一道伸缩缝，以确保其可靠性。

（九）抗风揭夹具和铝合金骨架安装

为应对湛江频发的台风侵袭，金属屋面采用了独特的抗风揭设计。登录的台风以顺时针方向转动，风向多以东南方为主，所以本工程金属屋面在东、西以及尾翼13000的风压最大区域满布高强铝合金抗风揭夹具。高强铝合金夹具用螺栓固定在屋面板板肋上，为改善屋脊收力状况，对螺栓垫片进行了增大。抗风骨架为圆管铝合金，采用螺栓进行连接，以网状紧缚在金属屋面上，通过架设在抗风揭夹具顶部与屋面防水面板进行荷载传递。

在施工过程中，首先在屋面板上放测出高强铝合金抗风揭夹具的主控点，然后拉线进行安装，安装过程中容易出现螺栓未拧紧以及夹具两侧错位螺栓无法穿透等问题，所以在安装过程中工人要及时反馈问题，安装完成后应对每个夹具进行检查，合格后方可进行装饰板骨架的安装。骨架按设计规格尺寸和要求进行拼接，连接于夹具之上，然后用螺栓固定。因使用螺栓的数量特别大，所以操作工人必须按顺序依次逐颗将螺栓拧紧，以确保达到抗风效果，然后在骨架上安装与装饰铝板连接的铝合金转接件。

六、结语

广东省第十四届省运会主场馆体育场金属屋盖系统工程于2013年11月开始至2014年10月结束。期间经历过13级强台风（代号：海鸥）的考验，克服了众多技术难题，优质高效地完成了金属屋盖系统工程的施工，屋盖无渗漏，结构完整，造型美观，得到了建设单位、监理单位以及设计单位的一致好评，为企业赢得了良好的经济和社会效益。

[参考文献]

[1]《第十四届省运会主场馆项目体育场金属屋面施工方案》.

[2] 《铝镁锰直立锁边金属屋面系统安装方法》

[作者简介]

陈柳生，男，（1989-），广西象州人，中国建筑第八工程局有限公司，助理工程师。

陈鹏翔，男，（1983-），广西白色人，中国建筑第八工程局有限公司，工程师。