大跨度铝镁锰直立锁边金属板屋面施工技术

大跨度铝镁锰直立锁边金属板屋面施工技术摘要：铝镁锰直立锁边金属板在屋面施工中应用较为广泛，面板采用0.9mm厚的铝镁锰合金FLEX-LOK板,肋间距410mm，肋高65mm暗扣直立锁边，在文中简要阐述铝镁锰直立锁边合金板特性及其应用领域，重点对其大跨度施工技术及安全实用进行深入探究。关键词：铝镁锰直立锁边合金板；大跨度施工；防风夹；通长杆；质量控制引言金属屋面系统中分为底板层、保温层、隔音层、防水层、面层，铝镁锰直立锁边合金板屋面统称为金属屋面，是金属屋面系统中面板的材料名称，是在现代建筑工业中新兴的一种屋面建筑材料，其制作工艺为利用合金平板机械压制而成，合金板根据屋面跨度及弧度制定加工长度，不同跨度的合金板加工场所不一，本文中大跨度铝镁锰直立锁边合金板（58m）采用施工现场加工制作、吊装，采用整板制作而成，合金板跨度方向不需要搭接，合金板两端部位做封边处理，铝镁锰直立锁边合金板面板整体做防风加固处理。1、铝镁锰直立锁边合金板的特性1．1直立锁边铝合金屋面系统1．1．1防水性能目前直立锁边铝合金屋面系统生产、设计、安装技术已非常成熟；它与传统的彩色压型钢板相比，具有许多其无法比拟的优势。本工程铝镁锰合金屋面板采用铝合金固定支座固定，首先是将固定支座用螺钉固定于檩条上表面，再将屋面板扣在固定座的弯头上，最后用电动锁边机将屋面板的搭接边咬合在一起。由于采用了直立锁边固定方式，屋面没有螺钉外露，整个屋面不但美观、整洁，而且杜绝了成千上万个螺钉孔造成的漏水隐患。1．1．2温度变形能力所有的金属屋面板都存在着温度变形问题，夏季炎热，屋面板上的温度可达45OC左右，在冬季，屋面板上的温度有时只有几度，这么大的温差，必然导致屋面板有较大的温度变形。金属压型板若采用螺钉穿透固定方式，屋面板在热胀冷缩时被螺钉限制，不能自由伸缩，因而屋面板的钉孔处和螺钉均有温度应力存在，在其反复作用下，屋面板的钉孔会越来越大，并出现漏水。铝镁锰合金屋面板系统由于采用暗扣直立锁边固定方式，固定支座只限制屋面板在板宽方向和上下方向的移动，并不限制屋面板沿板长方向的移动，因此屋面板在温度变化时能够在固定座上自由伸缩，不会产生温度应力，这样便有效解决了其他板型难以克服的温度变形问题，保证了屋面性能的可靠性。1．1．3系统特点及控制参数纵向自由伸缩性：屋面系统在板长方向可沿支座自由滑动，以此来消除屋面在长向的温度应力，从而增加屋面的耐久性，其工作原理如下图所示：面板低温时位置面板高温时位置面板固定座（滑动轴）面板在支座上沿纵向滑动示意图要充分发挥本系统的优势，在施工中必须充分保证屋面板在固定座上的滑动功能，因此在施工中必须保证此功能的实现，必须正确选择如下参数：a.就是保证固定座的安装精度，主要控制参数包括固定座的水平转角、竖向转角、纵向直线度、高低差四项；b.是合理确定屋面板锁边直径大小，不同形式的屋面（直坡屋面、正弧曲线屋面、反弧曲线屋面）对锁口直径的要求不同，要根据屋面形式正确选择锁口直径，是保证屋面系统正常功能发挥的关键；c.合理确定固定点的位置，屋面系统具有可滑动性，就必须有固定点，以固定为基准滑动，固定点的位置选择必须合理，基本原则是a.固定点两侧滑动反力相等。b.如滑动反力不大设在屋面高点。c.屋面有固定物(拉锁、天窗、孔定)等，固定点的设置原则是使该位置受力最小。d.合理确定檐口（天沟）挑出长度，为防止屋面伸缩时檐口配件影响，就要根据屋面板伸缩特性（温差做用下的伸缩率）、施工时的温度特性（属一年中的高温季节还是低温季节）、屋面板伸缩有效长度（固定点到自由端即檐口的长度）。经验公式为A=L/1000+B+C式中A：为屋面板挑出长度（mm）；L：屋面板自由伸缩长度（mm）；B：45mm（为滴水片、下弯尺寸）；C：附加长度（冬季施工取15mm，夏季施工取25mm）。横向伸缩：屋面板为槽形板，在固定座上可自由转动，从而可消除横向温度应力，伸缩原理如下图示：低温面板位置高温面板位置面板横向伸缩示意图由上图可知，要保证屋面板的横向自由伸缩就要合理确定固定座横向间距，以保证屋面板在不同温度下能自由变动，不受固定座的限制。固定座横向间距的确定必须依据面板的规格，结合面板特性，做到既不能太宽，又不能太窄，即要保证面板横向伸长空间，又要保证面板收缩时不至影响板的外观。2、铝镁锰直立锁边合金板的应用与发展以美国为代表的部分欧美国家以及日本、韩国等亚洲发达国家，在当前已经能够充分利用铝镁锰直立锁边合金板特性来不断扩大建筑施工的应用领域，提高工程施工的质量与整体观感效果。随着近几年我国节能减排政策的相继出台，以及大型场馆的建设，铝镁锰直立锁边合金板在屋面系统中的在国内建筑领域扩大了应用范围，在此背景下，铝镁锰直立锁边合金板在我国建筑行业内得到快速发展和应用，有逐年递增的趋势，并且获得了良好的效果。2.1建筑屋面系统方面铝镁锰直立锁边合金板主要应用于体育场馆、机场、火车站、工业厂房等屋面施工，并且在钢结构屋面施工中应用较为广泛。3、大跨度铝镁锰直立锁边合金板在屋面系统中的施工技术3．1铝镁锰锁边合金板屋面系统工艺流程铝镁锰直立锁边合金板屋面系统图3．2大跨度铝镁锰合金面板加工方法由于大跨度合金板运输极为困难，故制作采用施工现场加工生产。3.2.1铝镁锰合金压板机采用现场压型设备为专用的铝镁锰合金压板机，自动化生产程度高，为全电脑程序化控制。制作设备进场前，依据现场实际情况选定设备的就位场地。场地应固定，就位后不要在移位。场地需预先进行平整、硬化，使设备就位后整个底部都均匀受力，以保证工作时设备能平稳运行。在设备的出板方向处应有足够长的空地，以保证按图纸要求生产出通长的板。压板机就位后，必须根据压板工艺的要求，调整好其位置和角度。进行试生产，反复调整压板机的参数，直至能生产出合格的铝合金压型板。屋面板压型机生产铝镁锰合金压型板的原材料为铝卷，铝卷须堆放在铝卷支架的附近，不能随意放置。铝卷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。铝卷每卷重约3吨，选用汽车吊上料，吊具选用工作负荷为4吨的扁平聚酯吊带，而不要使用钢丝绳，以免起吊过程中把铝卷的板边勒压变形。3.2.2面板加工流程上料→定尺寸→输入数据参数→压制成型→出板→裁切→搬移→检验→堆放。3.1.3、面板加工工艺生产时先在电脑中输入需出板的长度（在规定尺寸的基础上多加10cm）,然后开动机器，出板的速度一定要缓慢、平稳。当铝板长度达到设计的板长时，停止压板机会自动切割。检验编号、搬运、存放上料试制首块板检测输入数据参数压制成型裁切调试设备合格不合格合格不合格面板制作时应按设计分区进行编号，如：1-1-1为1区第1段第1块板；编好号后按安装的先后顺序分类码放，以便于施工。3、3铝镁锰直立锁边合金板安装工艺面板安装前再次检查面板支架的安装质量，确保满足面板安装要求再进行面板安装。3.3.1放线面板支架经检查，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C，其中C在夏季安装时取25mm，冬季施工时取15mm，但不小于100mm。不合格放线面板支架安装支架调校面板支架验收合格安装屋面板整改合格咬边板下封条裁边折边板上封条面泛水打胶滴水片安装3.3.2上板屋面板≥30m，安装时屋面板垂直运输计划安排两台50吨汽车吊进行双机吊装。吊装前将合金板与工字钢扁担梁用吊装带固定在一起。本工程面板跨度为58m。汽车吊吊装示意图吊升屋面板放置屋面后及时进行铺散，防止屋面集中受力。3.3.3就位施工人员将板抬到安装位置，先检查前一块板的小边是否完全扣入固定座，无误后就位，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。检查搭接边是否能够紧密接合，如不能搭接紧密应找出问题，及早处理。面板安装时的图片如下：屋面板安装实图3.3.4板的固定座施工固定座的作用是为了不让板滑走，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，固定座的安装在衬檩上，梅花形布置，并用柳钉固定。屋面板固定座实图固定座施工时必须注意3点：A、固定座在衬檩上的方向，必须与衬檩方向垂直，支架水平方向与面板平行。B、固定座施工，随面板安装施工，不能一次性固定所有支架，这是为防止面板安装时，锁边缝隙偏差，导致固定座位置偏差。C、铆钉的选用必须符合要求，其长度即不能短，也不能长，以保证固定点即能铆固稳定，又不至于伸出太多而磨坏底板。3.3.5锁边面板位置调整好后，安装端部面板下的泡沫塑料封条，然后进行锁边。要求锁边时应连续、平整，不能出现扭曲和裂口。在锁边机前进的过程中，其前方1m范围内必须用力使搭接边接合紧密。对本工程而言，锁边的质量关键在于在锁边过程中是否用强力使搭接边紧密接合。当天就位的面板必须完成锁边，保证夜晚来风时板不会被吹坏或刮走。面板材料厚度在0.9~1.2mm时，锁边直径为21±1mm之间，一般取21mm。面板锁使用的专用锁边机，如下图所示：屋面板锁边实例3.3.6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：檐口密封件与滴水片安装示意图滴水片安装时应注意，如果板长度不同时，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。3.3.7打胶这里的打胶是指屋面板与上人孔接口处的密封胶，及屋面泛水板接缝处的板间密封胶。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。屋面板现场安装完成效果实例3.4大跨度铝镁锰直立锁边合金板做抗风夹及通长杆整体加固处理3.4.1为保证增加屋面板抗风性能，可根据不同地理位置，屋面受风方向及大小，设计抗风夹及通长杆，一遍增加屋面板整体的抗风能力。屋面板抗风夹及通长杆示意图3.4.2抗风夹与铝镁锰直立锁边合金板固定采用螺杆紧固固定，不需要破坏合金板肋板，减少了面板孔隙的出现，有利于屋面防水效果，施工完成后抗风夹及通长杆的整体实图。屋面板抗风夹及通长杆现场安装完成效果实例3.5屋面板安装质量控制措施3.5.1屋面板肋扣入固定座后，扣合完毕后，对每一个固定座进行检查，看是否完全扣入板肋，如果没有扣和好要重新扣合。3.5.2完全扣合好后安装下一块板，安装几块后，用手动夹板器进行预锁边，主要是对固定座处进行预锁保证固定座的上支端完成扣入板肋，若在预夹时，固定座安装精度不够，锁不上或固定座安装位置较低未扣合进板肋就需及时进行调整，防止电动锁边后板肋爆裂或锁空。屋面板临时固定实图3.5.3手动锁边完毕后，进行电动锁边时，锁边操作人员应随手携带一胶皮锤，在电动锁边机的前方对板肋尤其是固定座部位进行敲击，以此对板的固定效果进行再检查，若再有固定座扣合不好，电动锁边机需停止，再次进行调整。锁边时锁边人员要在锁边机前方用脚踏处板肋，如下图所示：锁边机锁边图结论综上所述，大跨度铝镁锰直立锁边合金板施工技术主要控制的是屋面防水及整体安全吊装以及安全使用。直立锁边技术避免了破坏金属屋面板，保证屋面板的整体无孔隙，防水效果显著，抗风夹及通长杆的设置增加了屋面系统整体的稳定性。大跨度铝镁锰直立锁边合金板施工现场的吊装，避免了合金板的弯折及运输损耗和不便利。参考文献[1]毛健康、崔秀光.铝镁锰金属屋面安装技术[J].浙江建材.2009.11第26卷（第11期）;