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摘　要  東莞籃球中心馬鞍形屋蓋鋼結(jié)構(gòu)為車輻式結(jié)構(gòu)，大屋蓋直徑約為160m，小屋蓋為支撐于大屋蓋內(nèi)環(huán)上的圓形平屋蓋，外沿直徑為42m，呈馬鞍形外環(huán)的異形空間曲面，施工技術(shù)復(fù)雜。屋面三維空間定位放線繁雜，屋面變形控制要求高。本文介紹了合金板金屬屋面各構(gòu)造層施工技術(shù)，針對(duì)工程難點(diǎn)采取一系列措施，提出該類型屋面的施工解決方案并取得良好的效果。
      關(guān)鍵詞  鋁鎂錳金屬屋面板；自鎖式；馬鞍形；施工方案

1 工程概況
      東莞籃球中心主要用于中國(guó)CBA（NBA中國(guó)）籃球賽，也可為其他室內(nèi)體育比賽提供場(chǎng)所，屬于特大型綜合性體育館。工程總建筑面積為62980平方米，其中地上建筑面積58040平方米，地下建筑面積4940平方米，房屋建筑高度（屋頂最高點(diǎn)）36.5米。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋采用的是車輻式結(jié)構(gòu)，大屋蓋直徑約為160m，小屋蓋為支撐于大屋蓋直徑30m內(nèi)環(huán)上的圓形平屋蓋，外沿直徑為42m，呈馬鞍形外環(huán)的異形空間曲面，效果圖見(jiàn)圖1。
 

圖1 工程主體結(jié)構(gòu)效果圖

      2 金屬屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
      金屬屋面工程屋面面積約20000m2，包括吊頂板、底板層、防火隔聲層、防潮隔汽層、保溫層、屋面板等及其連接、固定結(jié)構(gòu)組成。如下示本工程金屬屋面系統(tǒng)構(gòu)造示意圖2。
 

圖2 金屬屋面系統(tǒng)軸側(cè)圖

      3  金屬屋面施工技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策

3.1 短板的設(shè)計(jì)施工
      屋面板采用0.9mm，500mm寬，65mm高鋁鎂錳合金板。大圓部分被28條天溝分割成28塊獨(dú)立的屋面，理論呈1/4對(duì)稱，每塊屋面又呈三維的梯形，梯形上底長(zhǎng)約3000mm，下底約16000mm，屋面排布沿環(huán)向布置，所以板長(zhǎng)從3000mm到16000mm不等，小圓部分半徑21000mm左右，面板順著直徑方向布置，所以板最長(zhǎng)也約21000mm。數(shù)量巨大的短板是本工程的一個(gè)特點(diǎn)，節(jié)省面板的用量并且符合設(shè)計(jì)要求是本工程的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
      施工生產(chǎn)單位引進(jìn)成套數(shù)控生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)加工屋面板，現(xiàn)場(chǎng)先測(cè)量再壓制。先根據(jù)理論圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出1/4區(qū)域面板的排板圖，排布圖面板編號(hào)，再根據(jù)圖紙現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量復(fù)核，測(cè)量區(qū)域?yàn)檎麄€(gè)金屬屋面，因?yàn)楦鶕?jù)本工程呈馬鞍形外環(huán)的異形空間曲面的特點(diǎn)，每個(gè)區(qū)域的實(shí)際尺寸都有可能發(fā)生變化。每塊板生產(chǎn)出來(lái)都根據(jù)設(shè)計(jì)圖編號(hào)，施工過(guò)程中按號(hào)安裝。
      并且在安裝過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)該編號(hào)的板根據(jù)圖紙?jiān)谙鄳?yīng)位置出現(xiàn)短的情況，將該板調(diào)往短一號(hào)的位置安裝，用備用板安裝。
      3.2 大面積異形空間曲面三維空間定位放線
      本工程另一特點(diǎn)是金屬屋面系統(tǒng)無(wú)過(guò)渡調(diào)節(jié)檁條，直接在鋼結(jié)構(gòu)方通檁條上安裝76mm高壓型鋼底板，空間曲面造型的控制不可能通過(guò)傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)檁條的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
      根據(jù)此特點(diǎn)，采用在壓型鋼板上安裝幾字襯檁的方法實(shí)現(xiàn)，從控制襯檁的高度入手控制屋面三維空間定位。安排專業(yè)測(cè)量工程師使用全站儀測(cè)量出每個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值，利用計(jì)算機(jī)輔助整理出每個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而設(shè)計(jì)出襯檁的高度。
      安裝襯檁時(shí)，使用全站儀在每個(gè)控制點(diǎn)上調(diào)整、控制整體坐標(biāo)，準(zhǔn)確定位，確保整個(gè)雙曲面屋面形狀完全符合設(shè)計(jì)要求。
      3.3 各系統(tǒng)交接處節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與防滲漏處理
      鋁合金屋面板鋪設(shè)及其自身接縫咬合、防水透氣膜施工均為特殊過(guò)程，屋面板又與天溝、虹吸排水、檐口鋁板等多個(gè)系統(tǒng)相互交叉。在設(shè)計(jì)階段細(xì)化優(yōu)化，做好節(jié)點(diǎn)構(gòu)造( 包括系統(tǒng)交接點(diǎn)、檐口等部分) 深化設(shè)計(jì)工作;對(duì)各類構(gòu)件統(tǒng)計(jì)歸納，最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化加工和安裝;選用符合國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的防水透氣膜；施工中從人、機(jī)、料、法、環(huán)境等方面加強(qiáng)過(guò)程控制；嚴(yán)格執(zhí)行“樣板引路”、“三檢制度”；采用科學(xué)合理的施工流程與工藝，合理安排施工順序。
      節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及細(xì)部處理主要措施:金屬屋面伸入天溝≥120mm;在屋面板下口端部設(shè)通長(zhǎng)鋁合金滴水片，將與屋面板形一致的泡沫密封條固定在屋面板與滴水片之間，防止風(fēng)吹雨水侵入。
屋面板溫度變形的處理對(duì)策:鋁合金屋面板采用直立鎖邊固定方式，鋁合金T型碼支座僅限制屋面板在寬度和上下方向的移動(dòng)，并不限制沿板長(zhǎng)方向的自由度。因此，屋面板在溫度變化時(shí)能夠在固定支座上自由伸縮滑動(dòng)，不產(chǎn)生溫度應(yīng)力；寬度方向有壓型凸棱，亦不產(chǎn)生溫度應(yīng)力。

4 金屬屋面施工工藝

4.1 安全設(shè)施搭設(shè)
      在鋼結(jié)構(gòu)桁架上弦的上表面搭設(shè)人行上下通道、高空物料運(yùn)輸通道、施工平臺(tái)并配置安全網(wǎng)、鋼絲繩等形成一個(gè)高空施工安全防護(hù)體系。
      4.2 測(cè)量放線
      測(cè)量放線工具有全站儀、水平儀、經(jīng)緯儀等；涉及到的工序有檐口龍骨、天溝龍骨、襯檁和屋面板T型支座安裝等。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)桁架的坐標(biāo)位置復(fù)測(cè)；利用計(jì)算機(jī)三維建模，精確控制屋面板固定座點(diǎn)坐標(biāo)。根據(jù)板材安裝排板圖進(jìn)行襯檁、屋面底板、屋面板固定座的控線測(cè)量。對(duì)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)( 如天溝標(biāo)高、中心位置線，屋面與幕墻連接位置、天溝邊線、檐口收邊板) 控制線測(cè)量定位。
      本屋面工程造型復(fù)雜，所以準(zhǔn)確測(cè)量、放線是所有工序正確施工的基礎(chǔ)，是施工中重要的質(zhì)量控制之一。施工測(cè)量的主要內(nèi)容為：屋面測(cè)量控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)，天溝安裝、襯檁安裝、屋面板支座安裝、檐口鋁板定位測(cè)量放線等，測(cè)量?jī)x器見(jiàn)圖3。
在施工中將依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的測(cè)量控制點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行精確測(cè)量、定位。

圖3 全站儀

      測(cè)量結(jié)果應(yīng)按照專業(yè)流程進(jìn)行整理、分析，以便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行指導(dǎo)。
對(duì)于復(fù)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)有超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)允許誤差的部位，應(yīng)在各方共同協(xié)調(diào)確定調(diào)整方案后進(jìn)行處理，以保證屋面板安裝曲線光滑流暢。
      4.3 壓型鋼底板安裝
      金屬屋面系統(tǒng)壓型支撐結(jié)構(gòu)選用0.75~1.5mm厚高強(qiáng)高鍍鋅壓型鋼板，根據(jù)設(shè)計(jì)不同跨度和不同區(qū)域風(fēng)壓值采用不同的厚度，板型為76/915 型。
      壓型鋼板采用為雙跨或三跨，以減小跨中撓度，最長(zhǎng)板長(zhǎng)約為14m。安裝時(shí)用特殊自攻螺釘固定在鋼結(jié)構(gòu)鋼檁條上，定位好以后再通過(guò)射釘加強(qiáng)壓型鋼板與鋼結(jié)構(gòu)檁條的連接，每個(gè)波谷至少一顆射釘。為加強(qiáng)板與板之間的整體受力性能，沿板長(zhǎng)方向間距300mm左右打一顆鎖邊釘，安裝完成以后壓型鋼板成為一個(gè)整體。相鄰板塊間，搭接長(zhǎng)度≥100mm。壓型鋼板板型圖見(jiàn)圖4。
 

圖4壓型鋼板板型圖

      4.4 硅酸鈣板隔聲層與防水透氣膜安裝
      防火隔聲層為10mm厚的硅酸鈣板，平鋪于底板之上。硅酸鈣板板鋪設(shè)應(yīng)平整，鋪設(shè)方向沿垂直于底板長(zhǎng)邊方向，拼裝嚴(yán)密。鋪設(shè)完硅酸鈣板接著在其上面鋪設(shè)防水透氣膜，透汽層之間，搭接寬度不小于50mm，相鄰?fù)笟饽ご罱訉挾炔恍∮?0mm，并用雙面膠帶連接在一起，形成一個(gè)密封層面，見(jiàn)圖5。

圖5 硅酸鈣板安裝示意圖

4.5 幾字形襯檁安裝
      屋面幾形襯檁采用2.0mm厚鍍鋅鋼板，材質(zhì)Q235B，鋅層厚度≥80μm。幾字形襯檁用自攻釘固定在壓型鋼板上，其作用有二：其一是安裝屋面板鋁合金T型碼支座；另一個(gè)作用是通過(guò)不同幾字型襯檁的高度控制屋面的曲面造型，見(jiàn)圖6。
 

圖6 硅酸鈣板安裝

      4.6  XPS擠塑板保溫層安裝
      保溫層選用2X50mm厚優(yōu)質(zhì)XPS擠塑板，防火燃燒性能B1級(jí)，容重28~36Kg/m3，強(qiáng)度250～280KPa,導(dǎo)熱系數(shù)不大于0.03W/m.k。XP擠塑板應(yīng)緊貼基層鋪設(shè)，鋪平墊穩(wěn)，找坡正確，保溫材料上下層應(yīng)錯(cuò)縫并嵌填密實(shí)。
      4.7 屋面板T型碼支座安裝
      160mm高鋁合金T型碼固定支座縱向間距為壓型鋼板的3個(gè)波距即1.22m，T型碼將屋面荷載傳遞到襯檁。T碼安裝前需放線，以控制安裝精度，T型碼安裝精度見(jiàn)圖7.安裝鋁合金支座時(shí)，應(yīng)先安裝支座下方的隔熱墊，
 

圖7   T碼支座安裝精度

4.8 屋面板安裝
      屋面板鋪設(shè)于T 型碼支座上，位置調(diào)整好后，先在板端用手動(dòng)咬邊機(jī)咬合，再將專用電動(dòng)咬邊機(jī)放在兩塊屋面板的肋邊接縫處進(jìn)行咬邊。

5 結(jié)語(yǔ)
      東莞籃球中心工程金屬屋面已完工。以PVDF氟碳涂層鋁鎂錳合金板為主的金屬屋面構(gòu)造用于異形空間曲面屋面工程，構(gòu)造嚴(yán)密，防水效果好，推廣應(yīng)用價(jià)值高。

參 考 文 獻(xiàn)
      【1】 中國(guó)建筑科學(xué)研究院． GB50300—2001 建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)［S］． 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001．
      【2】 喬聚忠．昆明新機(jī)場(chǎng)航站樓超大面積雙曲面金屬屋面施工技術(shù)．2011．
      【3】 冶金工業(yè)部建筑研究總院設(shè)計(jì)院．01J925-1壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構(gòu)造．2001．
      【4】 中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司．06J925-2壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構(gòu)造（二）．2006．
      【5】 中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司．06J925-2壓型鋼
板、夾芯板屋面及墻體建筑構(gòu)造（三）．2008．
      【6】 邱泉，徐寧，任國(guó)亮． 異型雙層金屬屋面系統(tǒng)新技術(shù)的綜合應(yīng)用［J］． 工業(yè)建筑，2010(2) :135-137，127．
      【7】 沈鳳云，王穎，魏小東，等． 北京射擊館多功能復(fù)雜建筑造型金屬屋面施工技術(shù)        ［J］． 施工技術(shù)，2009，38(2) :7-12．
      【8】 山西建筑工程．（集團(tuán)）總公司 GB50207-2002  屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范．2002．

作者簡(jiǎn)介：何輝（1981 -）男，本科學(xué)歷，中建鋼構(gòu)有限公司工程師
      何 輝，朱繼華:中建鋼構(gòu)有限公司，深圳 518040；
       嵇康東，楊文軍  中國(guó)建筑第八工程局有限公司廣州分公司，廣州 510665