金属屋面工程施工工法1

多功能复杂建筑造型金属屋面施工工法中建二局第三建筑工程有限公司2008年3月目录1概述…………………………………………………………………………………12工法特点………………………………………………………………………………13．适用范围……………………………………………………………………………14．工艺原理……………………………………………………………………………15多功能复杂建筑造型金属屋面特殊施工工艺………………………………………25.1屋面材料选用………………………………………………………………………25.2冷桥处理工艺………………………………………………………………………35.3屋面伸缩缝的处理…………………………………………………………………35.4屋面弧形造型的处理………………………………………………………………35.5屋面收边处理………………………………………………………………………45.6资格赛馆南立面梭形百叶设计安装处理…………………………………………45.7金属屋面与采光天窗施工处理……………………………………………………45.8金属屋面与屋面排水系统的施工处理……………………………………………45.9与其它子项目的处理……………………………………………………………46金属屋面施工工艺……………………………………………………………………46.1铝锰镁屋面-“贝姆”构造防水屋面系统施工工艺……………………………426.1.1铝、锰、镁合金屋面施工工序…………………………………………………46.1.2铝、锰、镁合金屋面施工工艺…………………………………………………46.2镀铝锌钢板屋面—“KR-18”彩钢板屋面系统施工……………………46.2.1镀铝锌钢板屋面——“KR-18”系统特征……………………………46.2.2镀铝锌合金屋面施工工序…………………………………………………46.2.3镀铝锌钢板屋面施工工艺…………………………………………………47.施工机械机具………………………………………………………………………48劳动力组织…………………………………………………………………………49施工安全措施………………………………………………………………………410经济效益分析………………………………………………………………………411工程实例及效果……………………………………………………………………213多功能复杂建筑造型金属屋面工程施工工法中建二局第三建筑工程有限公司执笔:施锦飞沈凤云罗琼英1概述金属屋面在大型公共建筑、工业建筑及住宅工程中的应用越来越广泛，新型的金属屋面建筑材料和多功能复杂建筑造型的金属屋面越来越爱到建筑设计师的青睐的业主的采纳。金属屋面工程是一个较复杂的、集多种功能用途于一体的屋面系统，它不仅包括了屋面最基本的防水保温功能，还有采光功能、消防排烟功能、吸音功能、虹吸排水功能等。施工内容广泛，与其他工种的交叉作业处理，与钢结构、玻璃幕墙、预制外挂板、室内装修、通风管道、电气布置的收边、收尾节点处理等，均需由金属屋面专业进行交汇总处理。金属屋面施工工艺十分复杂，为保证多功能使用要求和复杂建筑造型要求，必须从深化节点处理、材料选择、工艺创新入手，在“防漏”和“美观”上下功夫，特别在解决“金属屋面在正负40℃极大自然气候温差下的热胀冷缩刚性延伸率”对金属屋面渗漏的控制方面取得突破性效果。2工法特点2.1金属屋面从总体的设计方针出发，根据屋面的不同部位及所要表现的效果，对所有节点进行合理的深化、完善设计。如果屋面构造系统选择的不合理，屋面板在热胀冷缩反复作用下就会产生拉裂、屋面漏水情况必定会产生，将会出现屋面漏水的大问题，而且是无法彻底解决的永久性“癌症”。本工法实践提出了彻底解决的永久性“癌症”的方法。2.2对屋面排水系统进行优化设计，选择合理的雨水系统，以最优的组合完成屋面雨水的排放。2.3以突出建筑工程的整体设计理念，在复杂建筑造型金属屋面设计成180度弧形造型。以先进工艺圆满解决建筑造型苛刻要求。2.4因为温差是一个十分活跃的变量，制作屋面的金属材料产生热胀冷缩的物理现4象，表现就是屋面板在屋顶上不时地变长、变短延伸、收缩。本工法采用板型纵向无接口、隐蔽式连接技术，使屋面上无螺栓外露，防水、防腐蚀性能好，提出了解决金属屋面防漏难题的施工方法。2.5金属屋面上设有不同造型、不同材质的电动开启天窗、采光天窗。这些部位如果处理不好，将形成屋面漏水的隐患。本工法施工工艺解决了此难题。3．适用范围本工法适用於大型公共建筑、工业建筑及平改坡住宅工程的金属屋面施工，特别适用於有多种功能要求、复杂建筑造型要求的金属屋面工程。4．工艺原理（1）多种功能要求、复杂建筑造型要求金属屋面的制作安装，首先要保证屋面板的防漏可靠性，因此北京射击馆金属屋面选用了“贝姆”铝合金屋面系统和“KR-18”彩钢板屋面系统，这两种系统全部是结构防水构造，所有屋面板上没有一个螺钉穿孔，适应温差应力变形能力极强。使其在大跨度、大面积屋面体系上成功的解决了“金属屋面在正负40℃极大自然气候温差下的热胀冷缩刚性延伸率”。在温度温差极大变化下，“贝姆”屋面板纵向可在结构固定支架上像抽屉在路轨上轻松滑动一样，可以位移；横向在每件板压制的小肋上拱起，每件板横向膨胀被两边高起且坚硬的高肋阻断，而不会波及比邻的屋面板。（2）“贝姆”系统另一大特点是采用特别生产的铝、锰、镁合金板材料做屋面主材。铝、锰、镁合金板重量轻、硬度大、有柔性、耐腐蚀，采用0.9mm厚度，100年以上也不会锈蚀，长年不用维修保养，贝姆板又有可焊接特点，可重复拆卸特点，方便解决防漏，日后增设管线可重复拆开屋面板铺张和重新安装，保持屋面不渗漏和不破坏屋面板。5多功能复杂建筑造型金属屋面特殊施工工艺5.1屋面材料选用本工法根据奥运工程设计和工程质量要求高的特殊性，选用的3004#AA牌号铝、锰、镁合金板,相对于一般成分的铝合金板材料有较大的区别，是特别成分的铝合金材料，铝、锰、镁成分均有调整，硬度也有调整，除成份上不同外，其延伸率、钢性、弹性均突出于一般铝合金板，称为特别的铝、锰、镁合金板，可以生产表面做氟碳烤漆复涂的5彩色铝、锰、镁合金板。氟碳漆（PVDF）能抵受紫外线的长期照射，其色彩在20年的阳光辐射下，退色率不到1%，且在极大温差下也不会与板面脱离，有很好的附着力。对于一个永久性大型公共建筑，其屋面是不容漏水且其使用寿命高于50年，只有铝、锰、镁合金板才能达到设计中要求有超过50年耐用年限，并可使用100年以上也不锈蚀。选用氟碳烤漆银灰色，使建筑物不但在功能上满足实际使用要求，且使建筑物像一件艺术品展示于世人面前。5.2冷桥处理工艺金属屋面因大多采用线性支撑方式，屋面通常与檩条直接相连，使屋面有部分直接与室内底板相接触，产生带状冷桥及滴露。“贝姆”屋面板是以点支撑方式，面板只于支架发生接触，支架底部特别设计有隔断塑料垫，将支架与檩条或屋架相隔断，避免了产生结露，不但面板与室内材料完全脱离直接接触，且避免了檩条长久使用中可能对支架产生的锈蚀。5.3屋面伸缩缝的处理（1）铝、锰、镁合金屋面板利用自身的板型结构能够消减部分的温差变形，但是，根据北京射击馆工程金属屋面的特殊性，其资格赛馆东西向长度达到了270米，其主体结构会因温差产生较大变形，必须设置变形缝以抵消变形.（2）考虑到整体的建筑效果，采用了更合理的处理工艺：首先，在焊接屋面次结构时，在伸缩缝的范围内将次结构局部断开并对断开部分进行加固，同时，考虑到屋面的各构造层，对该部位的底板安装单独的底板结构，以利于底板自身消减温差变形；其次，在安装屋面系统支撑结构时，根据当时的天气特征，同时考虑到此时结构、板材因温差影响产生的伸缩现象，所以，适当调整支撑系统的间距；最后，在铺装完底板、保温等各层后，将屋面板扣装于支撑系统上，并利用专用的锁边机具锁边。（3）采用此种做法，既可保证屋面的整体造型，不会因单独做的屋面变形缝影响整体建筑效果，又可利用屋面板自身的材料及板型性能，结合合理可靠的结构做法，达到预期的效果。5.4屋面弧形造型的处理6（1）北京射击馆屋面呈弧形渐变的边缘部位多，在资格赛馆1-1、1-37轴处的弧形屋面造型以及决赛馆主入口的弧形屋面造型，圆弧变径达到了4000mm，圆心角为180度，给屋面面板的安装带来了很大施工难度。（2）对弧形屋面二次加工弯弧技术，进行现场攻关，引进加工弯弧机械设备，十分圆满解决带曲率的弧形屋面板的铺装难度大的技术问题，处理好屋面板的排列。保证弯弧效果、屋面的建筑效果。（3）首先根据现场复测的尺寸，并对其进行专业的测算，将所需的屋面板直板加工成型，在公司的资深技术员监督下，在现场进行弯弧加工技术，把每1件屋面板安装时纵向通长搭接，最后将屋面板铺装至相应的位置。5.5屋面收边处理本次北京射击馆工程的资格赛馆、连接体和决赛馆三段的屋面高度差异部位的合理连接及决赛馆与连接体圆形采光窗下口收边封围处理需十分小心，如果处理不好，或稍有不合理的地方，漏水的结症将在上述点发生，留下永久性遗患。因此，解决好上述部位的连接封围处理，是确保屋面满足防水、防漏以及保温性能的关键。我们采用依据屋面板板型研制开发的专用的密封配件进行接缝处理。75.6资格赛馆南立面梭形百叶设计安装处理北京射击馆工程除去造型檐口外，还在其间设置了铝合金梭形装饰百叶，。铝合金梭形装饰百叶位于资格赛馆南立面檐口之间，固定于悬挑变截面工字钢梁上。总长265米，悬挑长度6.45米，此次选用的铝合金梭形装饰百叶的型材断面为400mm，而国内的型材多为断面300mm型的，无法满足北京射击馆工程的要求，因此，项目部专为此工程重新设计制作了此种型材，并加工了专用模具。梭形百叶安装角度及与工字钢梁连接方式、安装程序等，经过多次与设计院研究讨论才达到圆满解决，在深化设计时充分考虑了其导水及遮挡阳光的功能及两侧悬挑变截面工字钢梁的尺寸，对百叶的安装角度及断面尺寸进行了合理的设计，选用断面为400mm的铝合金型材，使其保持与悬挑变截面工字钢梁的中心线呈50度角，保持一定的间距（513mm），以达到设计要求。梭形百叶安装原考虑与工字钢梁焊接，但考虑在悬挑梁上焊接会引起梁的变形，采取先在悬挑梁上安装连接件，连接件上先打孔的方式，考虑此部分的梭形百叶位于资格赛馆南立面，即主入口的位置，梭形百叶安装全部在悬挑部位，造成了安装施工难度，为节约安装时间及施工场地，方便施工人员行走，项目部采用“小吊篮”的方法进行安装施工，即安全、省时有效的完成了梭形百叶施工。5.7金属屋面与采光天窗施工处理4.7.1资格赛馆低跨采光带、高垮采光窗、决赛馆靶区采光窗采用8（low-e）+12A+6+0.78pvb+6mm钢化加胶中空安全镀膜玻璃。资格赛馆北立面二层采光窗：采用6（low-e）+12A+6mm钢化镀膜玻璃。决赛馆、连接体圆形采光窗：20mm中空乳白色聚碳酸酯板。8北京射击馆工程在屋面上使用了大量的采光天窗，资格赛馆铝板屋面上的条形玻璃采光带、钢板屋面上的独立采光天窗、北立面窗、25米靶场的阳光板成品天窗、决赛馆靶区采光天窗、决赛馆及连接体上的圆形阳光板采光天窗等，并根据需要，在不同部位设有消防开启天窗。此采光天窗部分，为室内采光提供了便利的条件、丰富了建筑的整体造型，但其可以说是屋面漏水的最大弱点，解决不了的致命点。4.7.2采光天窗构造特点及施工（1）采光天窗同屋面是两个完全不同的产品，是一般屋面专业公司所不具有的产品，而且一般认识上大家都认为采光天窗由专业的玻璃幕墙公司就可以做了，而这正是最大的误解。因为屋面采光天窗同玻璃幕墙在技术上有着十分明显、性质不同的区别。玻璃幕墙通常是设在一个稳定的、坚实的基础上，而屋面采光天窗是设在一个时刻在晃动、在位移的变量网架上。玻璃幕墙是垂直的，玻璃自身受力是垂直的，是玻璃性能的最佳受力方向，采光天窗的玻璃通常是水平的或斜面的，其自身受力是水平的，是玻璃最薄弱的受力方向，因玻璃自身抗折度很低，只凭厚度来增强。这就需要有相应的设计及施工