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【摘要】金属屋面作为重要的一种屋面体系在我国越来直越多的被广泛应用，其施工方法显得越来越重要，本文通过具体工程对直立锁边金属屋面的施工技术进行论述，以求找到最为合理、经济、科学的施工方法。
【关键词】直立锁边铝镁锰金属屋面施工技术
近10年来，钢结构产业发展迅猛，金属屋面系统也日新越异，形式多样，技术日趋成熟，目前欧美等发达国家都广泛的应用 “Standing Seam Roofing System”（立边咬合接口屋面系统）。这种新型屋面系统，其除了能满足正常的防风挡雨的功能外，还具备了自重小、保温、降噪、防雷及造型新颖等多方面的功能，近年来较多地应用于体育场馆、展览馆等大型现代公共建筑的屋面。上海世博会众多展馆以及由我公司施工的永康中国科技五金城会展中心屋面正是采用了这种先进的屋面系统。
1 屋面特点
（1）具备整体结构性防水、排水功能。（2）结构简洁、轻巧、安全，在海洋性台风、暴雨地区尤其适用。（3）施工安装灵活、快速。（4）该系统的铝合金面板一方面能充分保证防水功能上的要求，另一方面还能满足安全可靠及防腐蚀性能的要求，由于该系统设计有65 mm高的立边设置，可使面板有较强的总体强度及刚度；由于屋面板肋较高，雨水将不能漫过屋面而浸水，具有非常优越的防水性能。缝合完成的屋面上没有外露的螺钉，板肋光滑圆顺，并有足够的强度承受屋面上行人等动荷载。在屋面板下填充满保温棉，使整个屋面更加平整结实。2 工程难点
（1）由于铝镁锰金属屋面板的热胀冷缩较大，且屋面板加工长度达93米，加工精度控制难度大。
（2）由于屋面板长度长，水平与垂直搬运难度极大。
（3）屋面坡度平缓，排水面积大，且屋面成弧形，要保证板面平整、不积水难度较大。
3 屋面板的制作
屋面暗扣直立锁边铝锰镁合金板的加工是通过工地现场辊压加工轧制成型，其加工步骤如下：3.1设备就位调试：加工设备吊装就位后，必须根据压板工艺的要求调整位置并吊装稳固。在开工前三天进行设备的调试及试生产，调整设备的参数直至能够生产出合格的面板。3.2上料：生产屋面板的原材料为铝卷，每卷重约2吨，需通过吊装设备将铝卷送至加工设备。铝卷应堆放在架空的支架上，保持通风和干燥，避免因潮湿影响铝卷表面质量。3.3压板成型：加工设备的出板方向设有辊轴支架，长约10米，当挤压出的屋面板超过10米时，必须由专人抬住往前走，直至生产出足够长的屋面板。当屋面板长度达到设计的长度时，停止压板并切割，切割的长度宜比设计长度略长100 mm，便于将来板端的切割。
4 金属屋面的安装金属屋面安装前须对主体钢结构尺寸进行复测，如果结构尺寸偏差超出误差允许的范围则必须进行调整，否则会影响金属屋面的外观及自由伸缩。4.1屋面底板的安装
在安装前将板材安装控制线（屋面底板安装平行线）用经纬仪测设在钢梁上。屋面底板运至工作面后开始进行底板的安装,现场安装时，要先分清编号，确定无误后再用吊机吊装到位并固定在安装作业面，在施工中应及时与已测设控制线复核，保证板材的安装尺寸及安装后的效果。
4.2屋面铝支座的安装流程
铝合金面板固定支座是将屋面风载传递到副檩的受力配件，它的安装质量直接影响到屋面板的抗风性能。另外，铝合金支座的安装误差还会影响到屋面板的纵向自由伸缩，前屋面板槽口扣合的严密性。因此，屋面板支座的安装也是本工程中的关键工序。整个屋面铝支座的安装流程为：安装前的测量放线→屋面铝支座的安装→安装完成后的复查。
5.2.1首先，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，第一排支座位置要多次复核，其支座间距应采用标尺确定。另外，铝合金支座的数量多少，决定着屋面板的抗风能力。所以，铝合金支座应沿板长方向的排数严格按图纸设计进行安装，不得漏装、少装。
5.2.2屋面板支座安装质量控制：在屋面板安装后，因热胀冷缩过程中，能使屋面板自由滑移，防止出现因支座安装不正确在屋面板滑移的过程中将屋面板拉破。安装铝合金支座时，应先安装支座下方的隔热垫。支座的安装采用对称打二颗自攻螺钉。安装时，应先打入一颗自攻螺钉，然后对支座进行校正一次，调整偏差，并注意支座端头安装方向应与屋面板铺板方向一致。校正完毕后，再打入第二颗螺钉，将其固定。安装好后，应控制好螺钉的紧固程度，避免出现沉钉或浮钉。
4.3保温棉的铺设
在玻璃棉的下侧及各切断面上加贴隔气、隔湿、反射热辐射的铝箔，保温棉毡应与屋面板充分紧贴，不得与屋面板之间出现空气间层，充分紧贴可减小下雨时雨水对屋面的击打声，并防止屋面在加温后空气间层空气流动对保温效果降底的影响。为保证施心玻璃棉板、棉毡铺设不受天气的影响， 屋面板与保温、隔声材料平行施工，施工时应避免对已安装的固定座及屋面底板的破坏并有防突击强风设施，采用安全网全部覆盖。雨季施工安装中需要注意对保温棉的保护，浸水泡湿的保温棉不得直接使用，以确保施工质量。
4.4屋面板的安装
整个屋面板的安装流程为：安装前对已安装好的铝支座的测量、调差→金属屋面板的运输（运至安装作业面）→金属屋面板的安装（屋面锁口）→对已安装好的屋面板的复测。
4.4.1放线
屋面板铝支座经检查,安装质量已得到严格控制的条件下，即可放设面板安装定位线，一般以面板出天沟的距离为控制线。面板出天沟长度确定原则为板长的1/1000+下弯长度15mm+滴水片宽度30mm+尺寸余量30mm，但不小于100mm。例如：屋面板长度30米，屋面板伸入天沟长度为30+15+30+30=105mm。
4.4.2就位
施工人员将板抬到安装位置，就位时先对板端控制线，然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边。起始板的安装应特别注意，要考虑到工程当地的常年风向，搭接边应背向迎风面，如下图所示：
4.4.3板的固定点施工
热膨胀固定点的作用是为了不让板滑走，且能承受外挂装饰板的荷载；如果屋面布局没有特殊要求，每块屋面板均应在固定点固定住，以防板滑动，固定点的安裝方法：在板的小肋上沿45°角穿过固定座的梅花头钻一小孔，然后用11~12mm的铆钉将板与固定座固定在一起，铆钉的前端会被下一块板的大胁隐藏住，如下图所示：
4.4.4安装
金属屋面板的安装顺序为：铺板→轴线对测→接缝对接→下按推紧→安装咬口机→咬口。铝合金屋面板安装采用机械式咬口锁边。屋面板铺设完成后，应尽快用咬边机咬合，以提高板的整体性和承载力。当面板铺设完毕，对完轴线后，先用人工将面板与支座对好，再将咬口机放在二块面板的接缝处上，由咬口机自带的支座支撑住，防止倾覆。再由安装人员将咬口机一侧的手扳扳起，使咬口机下侧的锁缝口合紧，使其与屋面板的板肋紧密吻合。屋面板安装时，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。后一人拉动咬口机紧随其后，将屋面板咬合紧密。
4.4.5折边
折边的原则为水流入天沟处折边向下，下弯折边应注意先安滴水片再折弯板头。面板高端（屋脊）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,上弯折边后安装屋脊密封件。
4.4.6檐口滴水片安装
滴水片安装前对檐口和天沟处的板边进行修剪，先根据板边需伸入天沟等部位的设计尺寸在需修剪的部位弹出修剪线，修剪时用自动切边机沿修剪线切割，既保证了屋面板伸入天沟的长度与设计的尺寸一致，又保证了修剪后整个屋面外形的美观，同时也可以有效防止雨水在风的作用下不会吹入屋面夹层中。然后安装檐口密封件，最后安装滴水片，滴水片用铆钉固定，每小肋一颗钢铆钉。如下图所示：
滴水片安装时应注意，如果板长不同时，滴水片必须断开，以允许板伸缩不同，在滴水片之间留5mm的间隙。
4.4.7打胶
屋面泛水板接缝处应打密封胶，打胶前要清理接口处泛水上的灰尘和其它污物及水份，并在要打胶的区域两侧适当位置贴上胶带，对于有夹角的部位，胶打完后用直径适合的圆头物体将胶刮一遍，使胶变得更均匀、密实和美观，最后将胶带撕去。
4.4.8安装后的复测
在完成金属屋面板的安装后，安排技术小组对已安装完成的金属屋面板的各项性能进行测试，以保证金属屋面板的防水、抗风等性能。
6 结语
随着国家经济的快速发展，高性能的屋面系统的需求将越来越大，而铝锰镁合金屋面系统将以其优越的防火、保温、降噪、防雷等功能在高性能屋面系统中占有十分重要的地位，并且金属屋面系统本身技术将随着其愈来愈广泛的应用而日趋进步。
参考文献
[1]屋面工程技术规范（GB50345-2004）
[2]钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】直立锁边铝镁锰金属屋面施工技术
近10年来，钢结构产业发展迅猛，金属屋面系统也日新越异，形式多样，技术日趋成熟，目前欧美等发达国家都广泛的应用 “Standing Seam Roofing System”（立边咬合接口屋面系统）。这种新型屋面系统，其除了能满足正常的防风挡雨的功能外，还具备了自重小、保温、降噪、防雷及造型新颖等多方面的功能，近年来较多地应用于体育场馆、展览馆等大型现代公共建筑的屋面。上海世博会众多展馆以及由我公司施工的永康中国科技五金城会展中心屋面正是采用了这种先进的屋面系统。
1 屋面特点
（1）具备整体结构性防水、排水功能。（2）结构简洁、轻巧、安全，在海洋性台风、暴雨地区尤其适用。（3）施工安装灵活、快速。（4）该系统的铝合金面板一方面能充分保证防水功能上的要求，另一方面还能满足安全可靠及防腐蚀性能的要求，由于该系统设计有65 mm高的立边设置，可使面板有较强的总体强度及刚度；由于屋面板肋较高，雨水将不能漫过屋面而浸水，具有非常优越的防水性能。缝合完成的屋面上没有外露的螺钉，板肋光滑圆顺，并有足够的强度承受屋面上行人等动荷载。在屋面板下填充满保温棉，使整个屋面更加平整结实。2 工程难点
（1）由于铝镁锰金属屋面板的热胀冷缩较大，且屋面板加工长度达93米，加工精度控制难度大。
（2）由于屋面板长度长，水平与垂直搬运难度极大。
（3）屋面坡度平缓，排水面积大，且屋面成弧形，要保证板面平整、不积水难度较大。
3 屋面板的制作
屋面暗扣直立锁边铝锰镁合金板的加工是通过工地现场辊压加工轧制成型，其加工步骤如下：3.1设备就位调试：加工设备吊装就位后，必须根据压板工艺的要求调整位置并吊装稳固。在开工前三天进行设备的调试及试生产，调整设备的参数直至能够生产出合格的面板。3.2上料：生产屋面板的原材料为铝卷，每卷重约2吨，需通过吊装设备将铝卷送至加工设备。铝卷应堆放在架空的支架上，保持通风和干燥，避免因潮湿影响铝卷表面质量。3.3压板成型：加工设备的出板方向设有辊轴支架，长约10米，当挤压出的屋面板超过10米时，必须由专人抬住往前走，直至生产出足够长的屋面板。当屋面板长度达到设计的长度时，停止压板并切割，切割的长度宜比设计长度略长100 mm，便于将来板端的切割。
4 金属屋面的安装金属屋面安装前须对主体钢结构尺寸进行复测，如果结构尺寸偏差超出误差允许的范围则必须进行调整，否则会影响金属屋面的外观及自由伸缩。4.1屋面底板的安装
在安装前将板材安装控制线（屋面底板安装平行线）用经纬仪测设在钢梁上。屋面底板运至工作面后开始进行底板的安装,现场安装时，要先分清编号，确定无误后再用吊机吊装到位并固定在安装作业面，在施工中应及时与已测设控制线复核，保证板材的安装尺寸及安装后的效果。
4.2屋面铝支座的安装流程
铝合金面板固定支座是将屋面风载传递到副檩的受力配件，它的安装质量直接影响到屋面板的抗风性能。另外，铝合金支座的安装误差还会影响到屋面板的纵向自由伸缩，前屋面板槽口扣合的严密性。因此，屋面板支座的安装也是本工程中的关键工序。整个屋面铝支座的安装流程为：安装前的测量放线→屋面铝支座的安装→安装完成后的复查。
5.2.1首先，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，第一排支座位置要多次复核，其支座间距应采用标尺确定。另外，铝合金支座的数量多少，决定着屋面板的抗风能力。所以，铝合金支座应沿板长方向的排数严格按图纸设计进行安装，不得漏装、少装。
5.2.2屋面板支座安装质量控制：在屋面板安装后，因热胀冷缩过程中，能使屋面板自由滑移，防止出现因支座安装不正确在屋面板滑移的过程中将屋面板拉破。安装铝合金支座时，应先安装支座下方的隔热垫。支座的安装采用对称打二颗自攻螺钉。安装时，应先打入一颗自攻螺钉，然后对支座进行校正一次，调整偏差，并注意支座端头安装方向应与屋面板铺板方向一致。校正完毕后，再打入第二颗螺钉，将其固定。安装好后，应控制好螺钉的紧固程度，避免出现沉钉或浮钉。
4.3保温棉的铺设
在玻璃棉的下侧及各切断面上加贴隔气、隔湿、反射热辐射的铝箔，保温棉毡应与屋面板充分紧贴，不得与屋面板之间出现空气间层，充分紧贴可减小下雨时雨水对屋面的击打声，并防止屋面在加温后空气间层空气流动对保温效果降底的影响。为保证施心玻璃棉板、棉毡铺设不受天气的影响， 屋面板与保温、隔声材料平行施工，施工时应避免对已安装的固定座及屋面底板的破坏并有防突击强风设施，采用安全网全部覆盖。雨季施工安装中需要注意对保温棉的保护，浸水泡湿的保温棉不得直接使用，以确保施工质量。
4.4屋面板的安装
整个屋面板的安装流程为：安装前对已安装好的铝支座的测量、调差→金属屋面板的运输（运至安装作业面）→金属屋面板的安装（屋面锁口）→对已安装好的屋面板的复测。
4.4.1放线
屋面板铝支座经检查,安装质量已得到严格控制的条件下，即可放设面板安装定位线，一般以面板出天沟的距离为控制线。面板出天沟长度确定原则为板长的1/1000+下弯长度15mm+滴水片宽度30mm+尺寸余量30mm，但不小于100mm。例如：屋面板长度30米，屋面板伸入天沟长度为30+15+30+30=105mm。
4.4.2就位
施工人员将板抬到安装位置，就位时先对板端控制线，然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边。起始板的安装应特别注意，要考虑到工程当地的常年风向，搭接边应背向迎风面，如下图所示：
4.4.3板的固定点施工
热膨胀固定点的作用是为了不让板滑走，且能承受外挂装饰板的荷载；如果屋面布局没有特殊要求，每块屋面板均应在固定点固定住，以防板滑动，固定点的安裝方法：在板的小肋上沿45°角穿过固定座的梅花头钻一小孔，然后用11~12mm的铆钉将板与固定座固定在一起，铆钉的前端会被下一块板的大胁隐藏住，如下图所示：
4.4.4安装
金属屋面板的安装顺序为：铺板→轴线对测→接缝对接→下按推紧→安装咬口机→咬口。铝合金屋面板安装采用机械式咬口锁边。屋面板铺设完成后，应尽快用咬边机咬合，以提高板的整体性和承载力。当面板铺设完毕，对完轴线后，先用人工将面板与支座对好，再将咬口机放在二块面板的接缝处上，由咬口机自带的支座支撑住，防止倾覆。再由安装人员将咬口机一侧的手扳扳起，使咬口机下侧的锁缝口合紧，使其与屋面板的板肋紧密吻合。屋面板安装时，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。后一人拉动咬口机紧随其后，将屋面板咬合紧密。
4.4.5折边
折边的原则为水流入天沟处折边向下，下弯折边应注意先安滴水片再折弯板头。面板高端（屋脊）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,上弯折边后安装屋脊密封件。
4.4.6檐口滴水片安装
滴水片安装前对檐口和天沟处的板边进行修剪，先根据板边需伸入天沟等部位的设计尺寸在需修剪的部位弹出修剪线，修剪时用自动切边机沿修剪线切割，既保证了屋面板伸入天沟的长度与设计的尺寸一致，又保证了修剪后整个屋面外形的美观，同时也可以有效防止雨水在风的作用下不会吹入屋面夹层中。然后安装檐口密封件，最后安装滴水片，滴水片用铆钉固定，每小肋一颗钢铆钉。如下图所示：
滴水片安装时应注意，如果板长不同时，滴水片必须断开，以允许板伸缩不同，在滴水片之间留5mm的间隙。
4.4.7打胶
屋面泛水板接缝处应打密封胶，打胶前要清理接口处泛水上的灰尘和其它污物及水份，并在要打胶的区域两侧适当位置贴上胶带，对于有夹角的部位，胶打完后用直径适合的圆头物体将胶刮一遍，使胶变得更均匀、密实和美观，最后将胶带撕去。
4.4.8安装后的复测
在完成金属屋面板的安装后，安排技术小组对已安装完成的金属屋面板的各项性能进行测试，以保证金属屋面板的防水、抗风等性能。
6 结语
随着国家经济的快速发展，高性能的屋面系统的需求将越来越大，而铝锰镁合金屋面系统将以其优越的防火、保温、降噪、防雷等功能在高性能屋面系统中占有十分重要的地位，并且金属屋面系统本身技术将随着其愈来愈广泛的应用而日趋进步。
参考文献
[1]屋面工程技术规范（GB50345-2004）
[2]钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。