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2023年12月
太原國際機場新航站樓壓型鋼板屋面施工技術
太原武宿國際機場新航站樓由主樓、南北指廊和西指廊組成, 建築面積5.5 萬m2。屋面由7 片相互獨立的曲面金屬板組成, 屋面面積3.
2 萬m2, 最高點標高35m, 最低點標高14m, 如圖1 所示。
1. 屋面系統構造和工作原理
屋面系統由主檁條、底板、次檁條、吸音層、保溫層和面板組成。屋面系統構造及咬合節點如圖2 所示。屋面底板為0,75mm 厚ws-600 型鍍鋁鋅壓型鋼板, 用自攻螺絲固定在結構主檁條上, 按照檁條間距的3~ 4 倍確定長度。
次檁條為50mm *80mm *50mm *2mm 鍍鋅z 形檁條, 用自攻螺絲固定在屋面底板上, 次檁條同層鋪設隔音石膏板, 嵌入次檁條槽內固定。次檁條上方鋪設玻璃絲棉保溫層、擠塑聚苯墊塊和滑動支架, 擠塑聚苯墊塊絕熱性好, 可以有效避免冷橋產生。屋面面板為0.
8ws-360 型鍍鋁鋅壓型鋼板,通過咬合裝置直接咬合固定在滑動支架上, 屋面板無需螺釘固定, 便於形成整體金屬板屋面。面板板肋高度達70mm, 具有很好的防水和排水能力。
2. 施工工藝
2.1. 工藝流程
測量放線檁託、主檁條、天溝安裝底板安裝次檁條、擠塑聚苯墊塊、支架安裝石膏板安裝天溝和玻璃絲棉安裝屋面板安裝人工和機械咬合面板屋面板調整收邊收口、附件安裝。
2.2 深化設計
通過深化設計, 外形上要符合建築總體觀感效果,結構上要達到密閉防水保溫等功能要求, 同時還應符合建築節能要求。在深化設計中, 重點要進行屋面系統結構形式的確定, 各層結構體系強度、剛度的計算,面板咬合防水設計, 天溝排水構造設計以及簷口泛水節點設計, 保溫結構絕熱計算及防止冷橋設計。
2.3 測量放線
根據交接工作面提供的標高和施工圖紙, 利用經緯儀和水準儀對屋面焊接檁托板的支托進行標高複測, 並在軸線位置作好標記。支托標高在! 20mm 以內可以在主檁條上調整, 超高的要更換支托, 超低的要加墊板進行調整。
2.4 主檁條安裝
主檁條是支承整個屋面系統的主要受力構件, 安裝時須保證檁條間距及平直度, 同時應按照屋面曲線的坡度和弧度調整相鄰檁條的間距和高差。檁託安裝時, 拉通長線控制同一排檁託的平直度檁託與支托焊接連線, 沿檁託底座周邊圍焊。檁託與小立柱頂面的角度應為直角, 保證檁條安裝後, 頂面在屋面剖面的直線上, 即檁託應在屋面直線的法線方向。
檁託定位後, 其與主檁條表面夾角要保證為90 ! 1,位置偏差在! 5mm 內。
焊接過程中, 要採取減小變形的措施, 先對稱點焊, 檢查檁託的角度, 合格後再焊接。主檁條安裝時, 應根據已安裝的檁託位置拉線測
量調整檁條平直度和標高。檁條就位後進行定位焊接, 在焊接前應檢查正在安裝的檁條頂面是否與已安裝的相鄰檁條頂面平齊, 如不平應作調整。相鄰檁條頂面高差在2mm 以內時方可焊接。
主檁條接頭位置應留出20mm 間隙。
2.5 屋面底板安裝
屋面底板是支承屋面保溫層和面板的主要構件,採用成品鋼捲在現場地面加工場用壓板機滾壓成型,用汽車起重機吊到屋面安裝部位, 吊具要用柔性材料,防止損傷底板防腐塗層, 合理考慮吊點採取支撐措施,防止底板變形。底板安裝垂直於主檁條。安裝時, 要保證屋面板的順直及搭接部位的寬度。
用自攻螺絲準確地固定在主檁條上, 且不允許鬆動、脫扣和漏釘, 屋面板每個波谷都應用螺絲固定。屋面底板縱向搭接1 個波峰, 橫向搭接寬度100~ 200mm, 橫向搭接部位要控制在主檁條上面, 不得懸空搭接。
2.6 次檁條安裝
次檁條是支承屋面面板的主要受力構件。屋面所有荷載均通過次檁條傳遞至屋面底板和主檁條。次檁條安裝應沿主檁條布置方向, 按圖紙要求以1.
6m 的間距放線, 作為次檁條安裝的縱向控制線, 垂直於屋面底板方向, 用自攻螺絲固定在屋面底板的波峰上, 不得鬆動、脫扣和漏釘, 次檁條與屋面板每個波峰都應用螺絲固定。按照設計尺寸進行安裝, 第1 排次檁條位置要多次複核, 以後可用經過精確定尺的標準尺確定。次檁條沿板長方向要保證平行, 並垂直於屋面排水方向。
2.7 擠塑聚苯墊塊與面板固定支架安裝
為保證良好的保溫效果, 屋面底板與面板採用擠塑聚苯墊塊作為支撐構件, 用135mm 長自攻螺絲將固定支架和擠塑聚苯墊塊固定在次檁條上。固定支架安裝質量直接影響屋面板的安裝質量。所以在屋面系統安裝時應作為控制施工質量的重點。
擠塑聚苯墊塊安裝時,要控制擠塑聚苯墊塊在兩塊屋面面板中部, 保證兩塊屋面板都有足夠的支撐長度, 否則容易造成屋面板區域性無支撐而產生變形。固定支架安裝時須控制支架的立邊緊貼屋面面板的鎖邊, 用自攻螺絲可靠固定, 並將不鏽鋼鎖片扣緊屋面板, 以便於對屋面板進行咬合處理。
2.8 屋面保溫層和隔音層安裝
屋面系統隔音層為12mm 厚高密度石膏板, 按次檁條間距1.6m 現場裁切, 安裝就位。保溫層為離心玻璃絲棉氈, 密度16kg/m3, 厚度100mm。
鋪設玻璃絲棉氈時, 需根據結構部位尺寸進行裁剪拼接, 但次檁條上部分應壓在擠塑聚苯墊塊下, 以保證保溫層的連續性, 避免產生冷橋。保溫棉鋪貼要嚴密, 不應有縫隙。
2.9 屋面面板製作安裝
面板沿長度方向為整體施工, 不允許搭接, 最大板長109m, 最高點標高35m, 最低點標高14m, 經過比較和優選, 確定採用高空成型方法解決垂直運輸。1) 壓板機安裝屋面板長度方向不允許搭接, 需要搭設腳手架平台將壓板機安裝在每個屋面分割槽的施工高度上。面板壓板機設定位置和屋面一區壓板機設定位置如圖3 所示。
壓板機執行時會產生輕微振動, 需要將壓板機及貨櫃元件固定在腳手架平台上, 固定方法可沿貨櫃周圈搭設500mm 高固定架, 並用鋼筋環穿入貨櫃底面固定孔中, 與腳手架桿件連線。2) 除錯試生產壓板機就位後, 必須根據屋面板工藝的要求, 調整位置並吊裝穩固。在開工前進行試生產,反覆調整面板引數, 直到能生產出合格的屋面板。
3) 面板壓型壓板機出板方向設有輥軸支架, 長約10m, 當生產出的屋面板超過10m 時, 須由屋面抬板人員抬著向前走, 直至生產出足夠長的板材, 當成型板材長度達到設計要求時, 停止壓板並切割。面板長度宜比設計略長100mm, 便於將來板端切割調整。板塊在成型後由人工搬運就位, 人員間距不得大於8m, 搬運要協調一致, 防止面板變形。
4) 面板安裝拉線確定板端定位線, 一般以板出排水溝邊沿的距離為控制線, 板塊伸出簷口或排水溝邊沿的長度以略大於設計要求為宜, 以便於修剪。施工人員將板抬到安裝位置, 就位時縱向對準板端控制線, 然後將搭接邊與前一塊板的搭接邊和滑動支架扣好, 並準確定位, 注意檢查搭接邊和滑動支架是否緊密接合。面板安裝隨固定支架安裝一起進行, 安裝前應進行放線定位, 保證屋面面板順直且與屋面簷口、天溝正確連線。
安裝時, 控制好與擠塑聚苯墊塊支撐以及與固定支座的連線。5) 咬邊在咬邊施工前應進行屋面板的咬合試驗, 確定咬合工藝。屋面板位置調整好後, 為保證施工質量和防止鋪板過程颳風破壞, 必須在固定支座處使用180手工咬合器進行咬合, 以進行臨時安全固定, 並保證後期機械咬合質量。
在每條咬合縫離起點200mm的位置, 使用180手工咬合器向起點方向逐步咬合200mm 長度作為引導段, 再使用電動咬合器順著手工咬合好的位置開始機械咬合。施工重點: 剛開始進入時控制好速度, 緩慢進入,確定每個滾輪吻合板型且滾輪支座高度調節恰當後再勻速前進。
同時, 在咬合縫處需要一人壓住波峰位置,使兩片面板的咬合扣波相吻合, 完成整塊面板搭接處自動機械咬合。在施工過程中應隨時跟蹤檢查咬合情況, 當發現咬合不良時, 應及時調整裝置, 避免咬合不緊或划漆等現象。當天就位的屋面板必須完成咬邊,以免颳風時板塊被吹壞或刮走。
2.10 天溝支架及天溝安裝
天溝及支架與屋面板的連線形式如圖4 所示。天溝按設計採用不鏽鋼材料為2mm 厚304 不鏽鋼板,天溝支架採用焊接支架, 根據設計要求, 天溝支架支承於網架外側挑桁架、內側桁架、網架上弦節點及工字鋼挑樑上。天溝支架及天溝安裝應與檁條安裝同時進行, 且須在屋面板面層安裝前完成, 以免影響屋面面板施工。
天溝支架上平面安裝高度應與屋面板的下平面平齊, 且應做到橫平豎直。天溝與天溝支架採用60mm * 30mm * 2mm 不鏽鋼板進行焊接固定。對於長度超過100m 的天溝, 在安裝時應考慮溫度變形, 在天溝中段設定伸縮縫, 伸縮縫採用不鏽鋼板折90製成。
2.11 附件安裝
泛水板採用兩塊壓型鋼板搭接形成。下層板為高度方向定尺的z 形板, 固定於屋面板及簷口龍骨之間,上層為平板, 固定於挑簷及簷口龍骨之間, 兩塊板接縫處採用封頭拉鉚釘連線, 泛水板與挑簷接縫和泛水板之間接縫位置採用耐候密封膠密封。
3 結語
1) 面板咬合質量直接關係到屋面的防水效果和耐久性, 因此要提前進行咬合試驗, 確保工藝裝置人員滿足施工質量要求。本工程面板較厚, 施工前進行了長達兩個月的咬合試驗, 對工藝和裝置進行了多次改進,才達到施工要求。2) 面板機械咬合過程中操作人員必須跟蹤檢查,一旦出現劃漆、跑偏和咬合不緊等缺陷, 應立即停止咬合, 及時調整機械。
3) 屋面面板支座設計採用了滑動支架, 可以較好地適應面板的溫差變形, 保證超長面板不會產生拱起、拉裂等變形。4) 對大面積屋面要考慮金屬天溝的伸縮變形, 合理設定伸縮縫。5) 本工藝適用於各種密封和保溫要求較高的大面積金屬屋面系統, 如機場航站樓、體育場館、禮堂、大廳等, 可以滿足新型節能建築的要求。
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