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1、广州新白云国际机场航站楼铝合金屋面施工技术王宏伟 ,张智勇(中国建筑第二工程局安装公司 , 北京 100054) 摘要 介绍了广州新白云国际机场航站楼铝合金屋面系统的施工技术 ,阐述直立锁边铝合金屋面系统的功能 、工作原理和适用范围 。 关键词 施工技术 ;直立锁边屋面系统 ;现场压型 中图分类号 TU74512 文献标识码 A 文章编号 100228498 (2007) 1020011203Construction Technology About Al uminum Alloy Roof in TerminalStation of Ne w Ba iyun International Ai
2、rport in GuangzhouWAN G Ho ng2wei , ZHAN G Zhi2yo ng( Installation Company of China Construction Second Engineering B ureau , Beijing 100054 , China)Abstract : In this paper , construction technology about aluminum alloy roof in terminal station of New BaiyunInternational Airport in Guangzhou is int
3、roduced in detail . Furthermore , the function , working principles and application scope of standing seam roof system with aluminum alloy are studied.Key words :construction technology ; standing seam roof system ; on2site roll forming1) 主楼屋面底板与面板平行 ,故采用有衬檩的屋面构造 ,如图 2 所示 。连接楼和指廊屋面底板与面板垂 直 ,故采用无衬檩的屋
4、面构造 ,与主楼屋面构造相似 。广州新白云国际机场航站楼包括主楼 、东 、西连接楼 、东一 、东二 、西一 、西二指廊 ,共 7 个部分 ,铝合金屋 面面积为 15176 万 m2 ,总平面布置如图 1 所示 。图 1 广州新白云国际机场平面示意主楼采用双曲面屋面 ,檐口为曲线 ; 金属屋面最高 点标高约为 48m ,檐口最低点约为 16m ; 主楼屋面纵向 最长 330m ,屋面横向最宽 235m ,主楼屋面被张拉膜分 隔成对称的南楼和北楼 , 南楼和北楼屋面分别设置了4 道伸缩缝 。东 、西连接楼屋面为曲面 。金属屋 面 最 低点标高为 21m ,檐口标高约为 10m ; 连接楼纵向长约4
5、75m ,横向跨度 61m ;屋面纵向设 2 道伸缩缝 。指廊屋面为弧形 ,最高点 21m ,东一 、西一指廊全长 34015m ,东 二 、西二指廊全长 234m , 指廊横向跨度 3816m , 指廊屋 面纵向设置 2 道伸缩缝 。1 屋面系统构造和工作原理图 2 主楼屋面系统标准构造示意2) 屋面系统采用直立锁边屋面板 , 其基本构造和 固定方法如图 3 所示 。图 3 直立锁边屋面板 收稿日期 2007207227 作者简介 王宏伟 (1957 ) ,男 ,辽宁沈阳人 ,中国建筑第二工程局安装公司副总经理 ,高级工程师 ,一级建造师 ,北京市宣武区广安门南街 42 号中建二局大厦十二层
6、 100054 ,电话 : (010) 5181675512 施工技术第 36 卷缩缝 ,即 A22 压在 A21 和 A23 之上 ,B22 压在 B21 和 B23之上 ,伸缩缝的特殊构造 ,决定了屋面各区域的施工顺 序 。A 区的施工顺序为 : 先安装 A21 、A23 , 最后安装 A22 ;B 区的施工顺序为 :先安装 B21 、B23 ,最后安装 B22 。213施工顺序 根据金属屋面系统的构造和直立锁边系统的安装程序 ,施工顺序如图 5 所示 。直立锁边屋面系统的功能和工作原理 : 力学性能 固定座与檩条 ( 或其它支撑结构) 通过自攻螺钉连 接 ,直立锁边屋面板的大小肋扣入固定
7、座顶的梅花形 卡头上后 ,通过 360机械咬合 , 通过风压试验 , 安全可 靠 ; 保温 、隔热 、降噪性能 在屋面板下铺设 1 层玻 璃纤维保温棉 ,厚度和容重通过计算确定 ,屋面系统因 此具有保温 、隔热和降噪功能 ; 温度变形性能 屋面 板肋与固定座之间有微小间隙 ,可以自由滑动 ,在温度 变化的情况下 ,有效地解决了铝板的伸缩问题 ; 防水 性能 板肋 360机械咬合 ,并有防毛细的构造措施 ,在 小肋的一边有明显凹槽 , 具有很强的防水和抗毛细性 能 ; 排水性能 板肋高度达 65mm , 板肋的截面面积 占屋面板总截面面积的比例很小 ,仅为 3 % ,具有比普 通压型钢板高出近
8、3 倍的排水能力 。2 施工工艺主楼 、连接楼和指廊的屋面构造相似 ,仅以最复杂 的主楼为例阐述施工工艺 。211 垂直运输1) 优选方案 直立锁边铝合金屋面系统经现场压 型 ,板长不受运输限制 。主楼屋面板共 518 万 m2 ,属大 型屋面 。板最长达 120m ,屋面最低点标高 16m ,最高点达 4715m。经过比较和优选 , 确定选用高空压型 方 法 解决垂直运输 。施工步骤 : 原材料铝卷 垂直运输至 钢平台 ,用自制的电动葫芦完成 高空压型 ( 等同于地面压型 ,并可直接水平运输就位) 屋面水平运输 。2) 压型机位置确定 确定压型机的位置时受下述 因素的制约 : 屋面各部位的标
9、高 ; 屋面板的安装顺序 ; 成型板的方向性和板搭接的方向性 ; 在屋顶无 法调换铝板的方向 。综合考虑了上述因素后 , 最终确定在主楼南部西侧 轴转角处和主楼北部东侧 轴转角处设置生产钢 平台 ,钢平台顶标高略高于此部位的天沟顶标高 ,从而 解决了屋面板垂直运输问题 。212 施工顺序主楼屋面被屋顶张拉膜分割成沿 K轴对称的两部 分 ,两部分屋面分别在 轴和 轴之间及 轴和 轴之间设 2 道伸缩缝 ,根据主候机楼的设计分割 ,施工时 将主楼的两部分作为 A 区和 B 区 ,然后根据伸缩缝的分割 , 将 A 区 分 为 A21 、A22 、A23 , 将 B 区 分 为 B21 、B22 、B
10、23 ,如图 4 所示 。主候 机 楼 屋 面 分图 5 直立锁边系统施工顺序3施工方法311上道工序验收通过目测和拉线相结合的方法 , 检查底层板顶面 形成的曲面是否光滑 ,是否有突变的高差 ,以及是否与设计的屋面曲线相一致 ;底层板是否有局部的翘起 ,固定是否牢固 , 有无影响衬檩安装的因素 。如发现底板 有影响衬檩和屋面板或泛水安装的误差和缺陷 , 提出具体要求后 ,由底板承包商整改 ,直至达到屋面板安装 的要求 。312天沟及天沟伸缩缝安装焊接天沟焊接 焊接前将焊口打磨干净 ,两段天沟搭 接约 10mm ,氩弧焊接 ,焊后将热影响区用布砂轮抛光 ;天沟伸缩缝安装 每隔 18m 设置 1
11、 道天沟伸缩缝 ,伸 缩缝材料采用 EPDM 伸缩带 ,适用于不锈钢天沟 。313衬檩安装每行衬檩用自攻钉间隔 1 000mm 固定于底板上 。 每件衬檩的长度约 3m , 安装时先将其对准定位线 , 然 后固定 。314固定座安装 ( 关键工序)固定座是将屋面风载传递到衬檩的受力配件 , 固 定座安装主要有以下步骤 :1) 放线 用经纬仪将 B21 、A21 区屋面垂直于 轴(B2图 4 主楼屋面施工区域划分示意成 6 个部分 ,相邻两个区域 之 间 设 搭 接 式 伸 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House.
12、 All rights reserved. http:/ 2007 No . 10 王宏伟等 :广州新白云国际机场航站楼铝合金屋面施工技术133 、A23 区屋面垂直于 轴 ;B22 、A22 区屋面垂直于 轴) 的直接引测到衬檩上 ,作为固定座安装的纵向控制线 。 固定座沿板长方向的位置只要保证在衬檩顶面中心 ,固定座的数量多少决定着屋面板的抗风能力 ,所以固定座沿板长方向的排数严格按图纸设计 。2) 钻孔 将固定座对准其安装位置后钻孔 , 钻孔 直径应 根 据 直 攻 螺 丝 的 规 格 确 定 , 直 攻 螺 丝 直 径 为613mm ,选用 515mm 钻头 ,保证直攻螺丝的抗拔能力
13、。3) 安装固定座安装固定座时 ,同时安装隔热垫 ,每钻完 1 个螺丝孔 , 打入 1 颗螺丝 。每个固定座需要 对称打 2 颗直攻螺丝 。打直攻螺丝时 , 应控制好螺丝的紧固程度 , 避免出现超拧或欠拧 。安装固定座时应区分两种 不 同 高 度 的 规 格 ,L110 用 于 A22 和 B22 ,L50用于 A21 、A23 、B21 、B23 。4) 复查固定座位置 用目测的方法检查每一列固 定座是否在一条直线上 ,如发现有较大偏差的固定座 ,屋面板安装前一定要纠正 ,直至满足板材安装要求 。315防雷施工 根据建 筑 物 防 雷 设 计 规 范GB50057294 中 的 规定 ,直立
14、锁边屋面系统的铝合金板可作为闪接器 。通过固定网格交叉点设置引下线 , 将电流引至屋面板下 的檩条上 ,通过屋面檩条与整个结构形成一个避雷体系 。在安装固定座时 , 按设计要求将某些固定座的直攻螺丝胶垫去掉 ,使屋面形成规则的避雷网格 ,达到避 雷的 要 求 。本 工 程 交 工 验 收 时 接 地 电 阻 实 测 值 为115 ,达到了国家标准中的防雷要求 。316保温棉铺设保温棉带单面铝箔 ,兼具保温和隔气功能 ,铺设时 带铝箔的一面朝下 。为达到优良的保温和隔气效果 , 保温棉应张紧 ,并完全覆盖底板 ,两块棉之间不能有间隙 ,相邻两块棉的接口处用铝箔胶带粘牢 。317直立锁边屋面板安装
15、放线 对于 A21 、A23 和 B21 、B23 区的板以伸缩 缝为板端定位线 ,另一端即伸入天沟的距离作为参考 ,但应略大于设计所伸出的天沟长度 , 以便于裁边 。对于 A22 和 B22 区的板应以其两侧的伸缩缝为定位线 ,并 保证 2 道伸缩缝处的搭接长度 。 就位先对准板端控制线 ,然后将搭接边 ( 大肋) 用力压入前一块板的搭接边 ( 小肋) 。检查搭接边是否能够紧密结合 , 如不能 应找出问题 ,及早处理 。 咬边前方 1m 范围内须用力使搭接边结合紧密 。 板边修剪采用风车锯 。修剪位置均以拉线为准 ,修剪檐口和天沟处的板边 ,保证底泛水安装泛水搭接长度 、铆钉数量和位置严格按
16、设计施工 。泛水搭接前先用干布擦拭泛水搭接 处 ,保证 硅 胶 的 可 靠 粘 接 。要 求 打 出 的 硅 胶 均 匀 、连 续 ,厚度合适 。 面泛水安装 与底泛水相同 ,但要在 面泛水安装的同时 , 安装泡沫塑料封条 。要求封条不 能歪斜 ,与屋面板和泛水结合紧密 。319铝焊接 铝板封口焊接 、铝板与泛水的焊接和泛水与泛水的焊接均按照铝焊接规程要求进行 。 铝板封口焊接在屋面张拉膜与金属屋面板连接的部位 , 铝板端部 为焊接防水 。焊接前 ,先将咬完边的板肋切成约 45斜角 ,然后用大力钳将其夹扁 , 使其咬合在一起 , 当缝隙不超过 2mm 时进行焊接 。 铝板与泛水及泛水与泛 水的
17、焊接 泛水为 1mm 厚铝板 , 在铝板与泛水及泛水 与泛水焊接部位的正下方 , 安装了沿焊缝通长 Z 形支 撑 。 质量要求 焊波均匀 、焊缝光滑流畅 、焊缝宽度 适宜 、无焊瘤 、无咬边 、无夹渣 、无裂纹 、无气孔 。4 结语1) 铝合金的线膨胀系数大 ,在 50 温差条件下 ,约 为 1mmm 。因此必须根据屋面的形式和板的长度合理 设置伸缩缝 ,有效地释放温度应力 ,才能保证铝板不产生较大变形 。2) 铝合金屋面板在不同的屋面形式下其最大长度 需加以区别 。一般情况下 ,当屋面为直屋面时 ,板长可适当加长 ,当屋面为曲面时 ,板长随曲率半径的减小而 减小 ,以减小铝板在温度作用下的伸
18、缩积累 。3) 任何形式的曲面 , 固定座均会对板的自由伸缩产生不同程度的约束 ,屋面曲率半径越小 ,这种不利影 响就越大 。4) 支撑结构必须具有一定的刚度和强度 , 且其间距须满足屋面曲线成形的要求 , 否则难以完美地实现 建筑造型 。5) 固定点是人为设置的一个不动点 , 使屋面板能够有规律 ( 同时向一个方向或两个方向) 的伸缩 , 在保 证节点泛水不被破坏的前提下 ,屋面板的伸缩量最小 , 屋面板伸缩最顺畅 。6) 固定座的间距与屋面的剖面形式和屋面板的类 型有关 。普通坡屋面 ( 可用直板铺设) 的固定座间距比 屋面板的宽度大 23mm 为宜 ; 单曲屋面 ( 可用直板自然弯曲铺设) 的固定座间距比屋面板的宽度大 46mm为宜 ;单曲屋面 ( 可用经预弯的弧形板铺设) 的固定座 间距比屋面板的宽度大 4 6mm 为宜 ; 双曲屋面的固定座间距比屋面板的宽度大 79mm 为宜 。7) 金属天沟的伸缩也不容忽视 , 必须合理设置伸 缩缝 。屋面板伸入天沟的长度与设计尺寸一致 。 折边可用力过猛 ,应均匀用力 ,角度应保持一致 。318收边泛水安装不 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/