張超

摘 要：承德奧體中心的鋼結(jié)構(gòu)屋頂采用的是車輔式結(jié)構(gòu)，大屋蓋直徑在150m，左右，設(shè)計的小屋蓋為支撐與大屋蓋直徑25m的內(nèi)環(huán)上的橢圓形平屋蓋，外沿直徑在40m，呈自鎖式馬鞍型外環(huán)的異形空間曲面，建筑施工的工藝要求高，施工復(fù)雜。屋蓋測量、屋面地板的安裝、屋面頂部吊頂板安裝等技術(shù)為施工中的關(guān)鍵部分，整個結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)三維立體定位，屋面變形程度高，施工技術(shù)要求控制準(zhǔn)確。本文主要結(jié)合承德奧體中心屋面施工的技術(shù)要求，采取前期結(jié)構(gòu)測量，而后將數(shù)據(jù)反復(fù)進(jìn)行核算，按照測算結(jié)果在實際施工過程中不斷修改進(jìn)設(shè)計方案，并在施工期間提出了在屋面施工使用的建筑材料的類型，解決施工過程中出現(xiàn)的問題，達(dá)到輻射狀呈馬鞍形外環(huán)的異形空間曲面建筑效果。

關(guān)鍵詞：自鎖式馬鞍型；鋁鎂錳板金屬屋面；施工方案；施工技術(shù)

中圖分類號： TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）07-0134-02

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，生活水平日益提高，建筑的設(shè)計與搭建已經(jīng)與傳統(tǒng)的住宅有了很大的不同。設(shè)計上越來越具有藝術(shù)表現(xiàn)力，給建筑賦予了新的含義，特別是在一些公共建筑的設(shè)計和建造上，形式越來越多樣化，外觀更具觀賞性。而建筑的屋面作為整個建筑中最重要的部分之一，首先應(yīng)該滿足防水、隔熱、安全耐久之后才能考慮其美觀和藝術(shù)性，研究表明自鎖式馬鞍型金屬屋面施工技術(shù)能夠很好的解決兩者之間不能共存的現(xiàn)象。建筑屋面施工采用金屬材質(zhì)與傳統(tǒng)的施工材料相比，具有硬度好、隔熱性能高、防滲漏性能強，同時還具有質(zhì)量輕、設(shè)計靈活、色彩豐富的特點，使建筑迎合時代的發(fā)展，設(shè)計更具現(xiàn)代氣息，在屋面施工方面占有很大的使用比例。

1 金屬屋面施工技術(shù)分析

1.1 短板設(shè)計施工分析

建筑屋面板選用錳鋁合金金屬板材，同時材料中要添加一定含量的鎂元素，厚度大小在0.09cm，長寬大小分別是6.5cm和50cm。整個橢圓被26條天溝分成了26塊互相獨立屋面結(jié)構(gòu)，呈不完全堆對稱結(jié)構(gòu)；每個區(qū)域的屋面又呈現(xiàn)出三維立體等邊梯形，梯形上底邊長度大小為250cm，下底長度約為1500cm。屋面的結(jié)構(gòu)分布沿環(huán)形分布，所以金屬屋面的板長從250～1500cm不等；小橢圓的半徑大小約為2000cm。本工程中短板的數(shù)量大量使用是施工時的主要特點。在施工過程中能否節(jié)省材料和嚴(yán)格按照設(shè)計方案施工是工程施工中的重點和難點。落實到具體的施工上，首先，要求施工單位能夠具備現(xiàn)場加工屋面板的能力，需要引進(jìn)成套的生產(chǎn)設(shè)備；其次，生產(chǎn)前應(yīng)根據(jù)設(shè)計方案的要求對建筑物進(jìn)行一次精準(zhǔn)的測量而后在進(jìn)行屋面板的壓制；再次，根據(jù)設(shè)計圖紙先設(shè)計出總建筑25%面積區(qū)域的面板排版圖，對面板進(jìn)行編號；最后，根據(jù)圖紙在現(xiàn)場進(jìn)行測量審核。值得注意的是，在最后的測量審核階段，測量的區(qū)域為整個建筑金屬屋，因為本工程施工時呈馬鞍形外環(huán)的異形空間曲面的特點，因此每一個區(qū)域?qū)嶋H尺寸都會隨時發(fā)生改變。面板生產(chǎn)過程中，對每一個區(qū)域的每一塊板進(jìn)行編號，方便了后期的施工，施工時按照編號安裝能夠在很大程度上縮短施工的周期；在施工期間如果出現(xiàn)與對應(yīng)區(qū)域的面板尺寸不相符時，應(yīng)將該面板安裝到尺寸小一號或者大一號的區(qū)域，該區(qū)域采用備用板進(jìn)行安裝。

1.2 大面積異形空間曲面三維空間定位放線

該工程的另一特征就是金屬面呈無棱條安裝，直接在建筑物的鋼結(jié)構(gòu)棱條上安裝高度為7.6cm壓型鋼底板。而空間曲面形狀的控制是不能夠通過傳統(tǒng)的方法得以實現(xiàn)的，根據(jù)這個特點，采用在壓型鋼結(jié)構(gòu)上安裝“幾”字襯檁的方法，通過控制襯檁的高低來實現(xiàn)屋面三維空間的精確定位。這個工作需要施工單位聘請專業(yè)的測量人員，利用專業(yè)的測量儀器測量出每一個區(qū)域控制點的實際坐標(biāo)，要求精確確定，不能有任何的差池，而后根據(jù)測量的數(shù)據(jù)和坐標(biāo)輸入電腦，利用三維動畫技術(shù)繪制出每一個區(qū)域的節(jié)點數(shù)據(jù)和坐標(biāo)，從而能夠計算出需要襯檁的具體高度。襯檁安裝時，要依據(jù)專業(yè)的測量儀器在設(shè)計好的每一個控制點上不斷的調(diào)整和控制整體坐標(biāo)，做到準(zhǔn)確定位，確保整個建筑雙曲面屋面形狀符合設(shè)計方案的要求。

1.3 各系統(tǒng)交接處節(jié)點構(gòu)造與防滲漏處理

合金金屬屋面板鋪設(shè)、金屬材料間的相互銜接咬合、防滲漏、防漏水透氣膜的安裝對工程施工提出更高的要求，并且屋面板與建筑的天溝、排水、檐口鋁板等多個系統(tǒng)相互交織，因此在工程設(shè)計期間要做到各種細(xì)節(jié)的細(xì)化，做好屋面板與其他系統(tǒng)節(jié)點構(gòu)造的細(xì)化設(shè)計工作，對各類工程部件總結(jié)歸納，最大限度的實現(xiàn)節(jié)點生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)點安裝的精確化；防水透氣膜的選擇上，要求選用符合國家相關(guān)規(guī)定要求的透氣膜；在工程施工過程中要加強對施工人員、工程材料、環(huán)境保護(hù)、機械安全使用、相關(guān)的法律法規(guī)執(zhí)行的管理和控制；在工藝流程上，采用科學(xué)的施工方法和流程，合理安排施工時間和各個區(qū)域的施工順序。節(jié)點構(gòu)造和細(xì)微處理的具體方式包括以下幾點：首先，金屬屋面深入天溝的總長度不得小于12.5cm；在屋面的下口頂端設(shè)置通長合金滴水裝置，將與屋面板形狀大小一樣的密封條固定在滴水片裝置之間，防止大風(fēng)侵襲和雨水浸泡。

2 技術(shù)屋面施工工藝

2.1 建筑安全設(shè)施搭設(shè)

工程施工期間要根據(jù)施工的不同高度和危險系數(shù)設(shè)置不同的保護(hù)裝置，例如在建筑的鋼結(jié)構(gòu)框架上搭建保護(hù)施工人員的人行通道、建筑材料運輸通道、施工防護(hù)網(wǎng)、施工平臺等裝置，同時還要配置安全用繩和高空作業(yè)中起到保障施工人員生命安全的防護(hù)體系。

2.2 測量放線

測量放線的工具有很多種，在本工程施工建設(shè)時主要用到了全站儀、水平儀、和經(jīng)緯儀；涉及到的施工工作有檐口龍骨、襯檁、T型支座和天溝龍骨的安裝等。對鋼結(jié)構(gòu)桁架的實際坐標(biāo)確定后，利用電腦的三維技術(shù)建立坐標(biāo)模型，以達(dá)到精確控制屋面板固定坐標(biāo)的作用。

2.3 壓型鋼底板安裝

金屬屋面的壓型支撐鋼結(jié)構(gòu)選用的材質(zhì)上要求選擇強度高、韌性大、表面鍍鋅的壓型鋼板，選用的厚度大小一般在0.08～0.15cm之間，根據(jù)建筑屋面不同跨度大小、不同區(qū)域的施工特點采用不用厚度的鋼板。本工程中壓型鋼結(jié)構(gòu)采用三跨形式，最長的板長大約在13m。裝置安裝時采用特殊的固定方式—自攻螺釘固定，將其固定在建筑鋼結(jié)構(gòu)的檁條上，最后定位后通過射釘加固亞型鋼板與鋼結(jié)構(gòu)之間的銜接，每個波谷至少打進(jìn)一枚鋼釘。為了加強鋼結(jié)構(gòu)板與壓型鋼板之間的受力強度，沿著板長方向每隔25cm左右打上一顆鎖邊釘，使裝置安裝完成后能夠連接成一個獨立的整體。相鄰板之間銜接長度不得小于12cm。

2.4 屋面板T型碼支座安裝

采用高16cm鋁合金T型碼固定支座的縱向間距大小應(yīng)不小于壓型鋼板的3個波距，屋面板T型碼支座安裝前需要進(jìn)行放線工作，以提高控制安裝的精確度，支座安裝之前應(yīng)該事先安裝好支座下部的隔熱裝置。

2.5 屋面板安裝

將屋面板鋪設(shè)在屋面板T型碼支座的上方，而后調(diào)整安裝的位置，然后利用咬邊機在板的頂端將兩板手動咬合，工作完成后，檢查手動咬合處是否存在差錯，最后利用專用的電動咬合機對臨近兩塊屋面板的肋邊進(jìn)行咬合。

3 結(jié)語

目前，承德奧體中心正在修建，再有1a就要完工投入使用，該工程的屋面施工大量采用了鋁錳鎂合金板的金屬屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將自鎖式馬鞍型金屬屋面施工技術(shù)運用到本工程。到目前為止，構(gòu)造的性能良好，沒有出現(xiàn)任何透水、干裂等不良情況，在建筑工程中有很好的應(yīng)用推廣價值。

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