中铁十局集团建筑工程有限公司 山东济南 250014
摘要：以滨海港站站房综合楼工程新型抗风金属屋面工程为例，阐述了该金属屋面系统的特点及关键技术；详细分析了该工程在原材料选择，金属屋面板现场加工、制作、运输，施工工艺流程及操作要点，施工方法等方面的操作方法及质量、安全保证措施；这些措施有效保证本工程的顺利完成。本工程的施工技术对沿海地区风压较大、每年会面临台风地区火车站候车大厅、体育操场、商业用房等钢网架屋面的设计、施工均有一定的借鉴意义。
关键词：新型抗风金属屋面；关键技术；工艺流程及操作要点；施工方法
1引 言
新型抗风金属屋面因其安装快捷、屋面系统构造合理、抗风揭能力强、防水性能好、降低工程费用等优点而受到各方好评，越来越多的被广泛应用于各类建筑。屋面板采用铝镁锰板，重量轻、耐腐蚀、免于维护和20年以上的使用寿命，使其比钢板更经济、更美观、更实用。
2新型抗风金属屋面特点
2.1抗风金属屋面系统构造合理、抗风揭（掀）能力强、安全可靠。由常规的屋面板多点支撑式受力，改善为屋面板对边支撑受力，板通长方向均匀受力，同时大幅度提高屋面板与支座间的连接强度。
2.2强度大，自重轻，无论在伸展性、可塑性还是防腐蚀性方面都有优异表现，且可选择不同的材质和颜色，有利于实现建筑师的弧形、球形和双曲面等异型屋面设计观念。
2.3屋面顶板及底板均具备防排水功能，屋面系统防水可靠。
2.4现场加工与现场安装相结合，简单、快速的机器卷合，施工效率高，安装方便快捷，有利于提高施工速度，缩短工期。
2.5采用暗扣式盖板固定方式，屋面没有螺钉外露，整个屋面不但美观而且从根本上杜绝了螺钉造成的漏水隐患。
3抗风金属屋面系统工程材料选用及技术要求
金属屋面各类材料的选用应满足《采光顶与金属屋面技术规程》JGJ255-2012、《铝合金结构设计规范》GB50429-2007、《压型金属板工程应用技术规范》50896-2013、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002中的要求。
3.1屋面板
屋面板采用铝镁锰（3004 H36）板，肋高65mm，板有效宽度400mm；厚度为1mm。面板采用氟碳辊涂，漆膜厚度正面不小于20μm；漆膜延伸率≥7%，漆膜附着力强，咬合不开裂、起皮。
当屋面板选用镀铝锌钢板时，镀铝锌含量不小于60克；肋高65mm，板有效宽度450mm；厚度为0.8mm。面板采用氟碳辊涂，漆膜厚度正面不小于20μm；漆膜延伸率≥7%，漆膜附着力强，咬合不开裂、起皮。
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3.2屋面檩条
屋面龙骨采用热镀锌矩形钢管，双面镀锌量≥275g/m2。钢龙骨材质均为Q235，符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700、《低合金高强度结构钢》GB/T1591中的规定。连接均采用焊接，焊接材料采用E43系列，符合国家现行标准《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》 GB/T5118中的规定，焊缝为三级角焊缝。
3.3屋面板支座、压板
本屋面系统中，屋面板支座、压板采用铝合金材质（6063-T6），表面处理采用阳极氧化。
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3.4屋面系统连接件
本屋面系统中，所有的紧固五金件均采用奥氏体不锈钢制品。用于檩条连接的角码（龙骨连接件）采用Q235钢板制作，表面热镀锌处理，焊接破坏处，采用环氧富锌漆修补。
4工艺原理
新型抗风金属屋面屋面板宽450mm，肋高65mm。屋面系统采用长边压接的固定方式，固定于屋面铝合金支架上，铝合金支架通长设置，使屋面板处于对边简支的受力状态，同时在构造上，屋面板板型设置了特殊的防止上移的构造，以确保在风荷载的作用下，不发生风掀，产生脱落。
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5施工工艺流程
测量放线→屋面主檩150*80*3mm热镀锌矩形钢管安装→屋面次檩80*80*3mm热镀锌矩形钢管安装→3mm热镀锌钢槽安装→0.6mm厚聚酯辊涂镀铝锌彩钢板屋面底板安装→通长高强合金铝支架安装→保温岩棉板安装→防水透气膜安装→1mm厚氟碳辊涂铝镁锰金属屋面板安装→1mm厚氟碳辊涂铝镁锰装饰盖板压制→面板接缝封口
屋面的定位轴线的测量放线必须与钢结构主体的主轴线平行，避免造成屋面板铺设方向存在较大偏差。
6.2屋面檩条安装
檩条安装的控制点关键在其标高，而不同位置的檩条标高不同，因此在安装檩条前，必须先放好檩条的安装位置线，根据檩条的标高，并同时兼顾结构误差，在安装时予以调整。施工过程中，关键控制好檩条的标高和倾斜度。不符合要求必须整改，合格后方可进行下道工序的施工。
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屋面檩条安装图
6.3间隔槽安装
间隔槽间距与底板有效宽度相同，为400mm，与次龙骨采用焊接，两边对称焊接，hf≥5mm，每边焊缝总长度≥100mm。
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间隔槽安装图
6.4 0.6mm厚聚酯辊涂镀铝锌彩钢板屋面底板安装
1）屋面底板在现场内采取平行运输方式，用小车或用人力运到安装区域下方堆放；垂直吊装可采用现场吊车吊至屋面工作平台之上，或每个施工班组均设有定滑轮及棕绳，可进行人工垂直吊装，部分不能直接吊运就位的，应由人工搬运至施工作业面。
2）在安装底板前，预先在底板间隔槽上按照支架底座螺栓孔的位置开孔，用于固定底板和底座。
3）将屋面底板铺设在屋面间隔槽上方，将底板凹槽压入间隔槽内，再对称每侧用两个ST4.8*20的螺栓将底板、间隔槽、支架底座连接成一个整体。
4）安装底板时，为防止板上施工荷载过大，需在作业面上铺脚手板类材料，以防底板产生较大变形。
5）底板安装完毕，需连接牢固，表面无残留物及污物存在。
6）底板必须铺平、无翘边、折叠；接缝严密。底板的铺设最好与屋面板安装同步进行，同时，做好防风雨保护措施。为保证工程施工质量，雨、雪或大风天气严禁施工。
7）压型底板切割应经现场放样后打线切割，不得随意切割，切口应整齐美观，压型底板纵向在有底板檩条位置处搭接，搭接长度不小于200mm。
底板安装完成后底部构造
6.5通长高强合金铝支架安装
高强合金铝支架是将屋面风载传递到钢结构、钢檩条的受力配件，它的安装质量直接影响到屋面板的抗风性能。另外，高强合金铝支架的安装误差还会影响到屋面板的纵向自由伸缩、屋面板槽口扣合的严密性。因此，高强合金铝支架的安装也是站房金属屋面施工中的关键工序。
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高强合金铝支架的安装流程为：
安装前的测量放线→高强合金铝支架的定位→高强合金铝支架的安装→安装完成后的复查。
第一步：安装前的测量放线
首先，采用经纬仪，将轴线引测到钢结构檩条上表面，作为高强合金铝支架安装的纵向控制线。高强合金铝支架横向放线控制间距为400mm，误差±2.0mm。第一排高强合金铝支架安装最为关键，将直接影响到后续支架的安装精度。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。
第二步：高强合金铝支架的安装
支架底座的安装采用对称每边打ST4.8*20的螺栓，支架底座安装完后插入通长屋面支架。安装支架底座时，应先打入一侧的螺栓，然后对支架底座进行校正一次，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，再打入另一侧的螺栓，确认符合要求后，将两侧的螺栓拧紧。
第三步：安装完成后的复测
先用目测检查每一列高强合金铝支架，看是否在一条直线上。高强合金铝支架如出现较大偏差时，屋面板安装咬边后，会影响屋面板的自由伸缩，严重时板肋将在温度作用下被磨穿。因此，如发现有较大的偏差时，应对有偏差的高强合金铝支架进行纠正，直至满足安装要求。
在高强合金铝支架安装完成后进行全面检查，采用在铝合金支架位置用拉线方式进行复查，对错位及坡度不符、与屋面板不平行的及时调整。
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通长铝合金支架安装
6.6保温岩棉板安装
保温岩棉板屋面板平行施工，保温岩棉板应紧靠在基层表面上，应铺平垫稳，板间缝隙应采用同类材料的碎屑嵌填密实。
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保温岩棉板安装
6.7防水透气膜铺装
1）防水透气膜按照施工图纸要求应铺设在保温岩棉板上部。
2）铺装前，首先检查清理保温岩棉板上的杂物，再将防水透气膜平整满铺，搭接宽度必须在 50～100mm，以防止有漏铺部位。
3）防水透气膜在穿透屋面板支架处需要用专用胶带密封好，并尽量减少人员踩踏，争取一次成活。
4）防水透气膜应远离明火，特别注意施工现场的熔融焊渣。
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防水透气膜铺装
6.8 屋面面板安装
本工程屋面板采用1mm厚氟碳辊涂铝镁锰金属屋面板，板宽400mm，板肋高65mm。屋面板面层的固定方式为暗扣式盖板固定方式，如下图所示：
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屋面板安装的流程为：放线→垫片安装→面板就位→屋面板锁紧盖板安装
第一步：放线。根据面板宽度，放出屋面板的安装位置先。
第二步：垫片安装。在屋面板安装前，先在支架底座两侧安装防摩擦硬质尼龙垫片。
第三步：面板就位。将屋面板按照放线位置就位，将屋面板板肋屋面板通长支架套吻合。
第四步：屋面板锁紧盖板安装。用M5*25不锈钢螺栓将屋面板锁紧盖板与通长支架相连接，固定点间距为350mm。
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面板安装
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屋面板锁紧盖板安装
6.9 屋面面板装饰盖条安装
本工程屋面面板装饰盖条采用1mm厚氟碳辊涂铝镁锰板压制，如下图所示
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屋面面板装饰盖条示意图
将屋面面板装饰盖条与屋面板锁紧盖板扣接严密，调平并确保位置正确后，每侧用Φ4*12的不锈钢铆钉进行固定，间距为500mm。
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屋面面板装饰盖条安装
7质量控制
7.1檩条、次檩条安装执行《钢结构工程施工质量验收规范》（50205-2001）。
7.2屋面系统制作安装执行《铝合金结构设计规范》GB50429-2007、《压型金属板工程应用技术规范》50896-2013、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002、《钢结构工程施工质量验收规范》（50205-2001）、《屋面工程质量验收规范》（GB 50207-2012）、《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）。
7.3施工现场设专职试验员、测量员，建立严格的原材料、构配件的试验和检测制度，凡进入工地的原材料和构配件，必须先检查合格证，并按有关要求取样复验，合格后方可使用，严禁不合格的原材料和构配件进入施工现场。
7.4在施工过程中，坚决执行样板制度和操作人员挂牌等各项与质量控制相关的规章制度。每道工序施工前要先作样板，验收合格，然后再大面积施工。
7.5实行质量跟踪检查，施工现场专职质量检查员在检查过程中若发现问题，应及时指导操作工人分析原因，找出薄弱环节，制定对策，达到以预防为主的目的。
7.6认真做好隐预检工作，特别是天沟结构焊接、支架安装、保温层铺设必需通过隐检验收（未经隐检验收不得进行下道工序施工）。
7.7做好两个交底，即：技术负责人对工长的交底和工长对施工班组的交底，工长对施工班组交底时，须有技术人员在场。交底必须具体，针对每个分项工程要有质量标准和保证质量的措施。
8安全措施
8.1做好个人安全防护。高空作业人员佩带工具袋，工具放在工具袋中，不得放在钢构件或易失落的地方，所有手工工具（如手锤、扳手、撬棍），应穿上绳子套在安全带或手腕上，防止失落伤及他人。
8.2在屋面底板安装之前，在操作区域的满铺安全网，直至此区域底板、外板安装完成方可拆除。安全网必须为阻燃产品，固定在网架的上下弦杆之间。
8.3各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向操作，下层操作必须在上层确定可能坠落半径范围之外，不能满足时，应设置硬隔离安全防护层。
8.4电焊机使用时，要求焊把线与地线双线到位，焊把线不超过30 m。电箱与电焊机之间的一次侧接线长度不大于5m。焊把线如有破皮，须用绝缘胶布包裹三道。电焊作业不准在油漆、稀释剂等易燃易爆物上方作业。
8.5屋面电焊、气割作业应采用接火盆等措施，避免火花坠落
8.6高空作业人员严禁带病作业，施工现场禁止酒后作业。
8.7进入施工现场作业区特别是在易燃易爆物周围，严禁吸烟。
9.结语
总之，新型抗风金属屋面系统构造合理、抗风揭（掀）能力强、安全可靠、屋面顶板及底板均具备防排水功能，屋面系统防水可靠；由于底板具备防水功能，建议取消防水透气膜；隐藏式马道安全、可靠，屋面整体效果好；屋面系统均采用螺栓及插槽连接，施工质量可控；屋面板拆卸方便，易于更换。对于沿海风压较大、经常面临台风地区火车站候车大厅、体育操场、商业用房等钢网架屋面采用这种屋面是个不错的选择。
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