中航技易发研发办公楼工程屋顶直立锁边施工技术

李作军

中国新兴建设开发总公司一公司北京丰台100071

摘要：中航技易发研发办公楼D座等16项二标段，位于北京经济技术开发区核心区57号街区57C2、57F2地块，其屋面形式为钢结构屋顶直立锁边不上人屋面，金属屋面面积3000㎡，工期要求：2015年4月30日至2015年6月30日。本工程直立锁边工程，位于91.1m钢桁架大屋盖施工，施工面积3000㎡；施工范围详见下图阴影部位。

关键词：中航技；易发研发办公楼；屋顶；直立锁边；施工技术

1.工程简介

中航技易发研发办公楼D座等16项二标段，位于北京经济技术开发区核心区57号街区57C2、57F2地块，建设单位为中航技易发投资有限公司，中国新兴建设开发总公司总承包。其屋面形式为钢结构屋顶直立锁边不上人屋面，金属屋面面积3000㎡，质量标准为中国建设工程鲁班奖，工期要求：2015年4月30日至2015年6月30日。

2.屋面工程主要施工内容

室内屋面系统构造层次设计从上至下依次为：屋面板：1.0mm厚S65/400型直立锁边铝镁锰合金屋面板；屋面防水层：0.48mm厚防水加筋透气反射膜。屋面保温层：100mm+100mm厚吸音无尘玻璃丝棉，容重32kg/m3屋面隔气层：0.25mm厚保温隔汽防潮膜；屋面支撑层：1.0mm厚镀锌压型钢板底板（YX35-125-750）；屋面板檩条层：□200×100×4.0mm镀锌檩条，L50×4.0mm镀锌角钢支撑。屋面排水天沟采用2.0m厚不锈钢天沟，材质SUS304。天沟骨架采用□50×4.0钢方管，表面热镀锌处理，焊接连接，三级角焊缝。

4施工工艺

施工测量工作本着先整体后局部，先控制、后碎部的方针，首先进行控制点（线）的测量工作。然后再测量分区控制线及细部轴线。

4.1控制网引测

（1）平面控制网引测：根据本工程施工分区，在每一施工区引测纵横交错平面控制网至屋面钢结构上表面，施工时，施工人员根据水平控制网依次测放檩条、底板、面板及天沟支架的控制线。平面控制网间距不超过30米。

（2）标高控制点引测：利用业主（监理）单位或总包单位提供的标高控制点，用钢尺将建筑物控制标高引测到屋面钢结构上表面，引测时要注意标高控制点的密度，以方便屋面标高测控为宜。标高控制点密度每500平方米设一个控制点。

4.2屋面定位测量

4.2.1天沟定位测量

轴线与标高控制网点引测至屋面后，进行屋面定位测量，根据平面控制网先定出屋天沟位置线，测量时用钢尺通过轴线控制网量出各条天沟位置控制点，每条天沟至少测出三个点，每点通过天沟两测两条控制线测量，以便校核天沟位置误差，如右图所示：

4.2.2支座定位测量

轴线与标高控制网点引测至衬檩上表面，首先在计算机上利用CAD图纸拉出若干个支座控制点的坐标，利用全站仪将其投测至衬檩表面，并标注记号；每条檩条上不得少于4个控制点。衬檩方向其他支座利用钢尺根据支座间距进行排布即可。

4.2.3屋面板测量定位

屋面板测量定位原则与屋面排板有关，首先定位屋面深入天沟位置线，再定位屋脊定位线，两线间距离即为板长。板平面定位一般与天窗为基准，尽量保证天窗两侧板对称，以便天窗泛水对称美观。

4.3□型檩条安装

4.3.1施工准备

（1）本工程次檩条采用□200×100×4.0mm镀锌檩条，檩条的横向间距为1500mm，L50×4.0mm镀锌角钢支撑；次檩条在专业加工厂制作后运往现场进行安装。

（2）檩条的运输、堆放必须规范，有防变形措施。在施工时，先在地面检查檩条的变形情况，对变形严重的及时进行矫正。

（3）镀锌钢管进场时详细检验，要求外观整齐、无锈斑、无变形；在堆放时要注意码放整齐，要求避雨措施，防止镀锌管“白化”。

4.3.2安装施工

（1）檩条安装过程中，对于桁架结构有偏差的部分，先焊接连接板，验收完毕后开始进行；因施工位于91.1m高空，且受现场塔吊臂长度影响，檩条需采用人工二次倒运至施工位置。

（2）檩条按照设计图纸要求，本工程檩条通过与钢桁架焊接形式固定，焊缝等级为3级角焊缝。

（3）构件安装前应进行检验和矫正，构件应平直不得有变形和刮痕，不合格的构件不得安装。

（4）檩条安装之前按照图纸编号及构件上的编号，将檩条一一对应摆放到安装位置的平台上。

（5）檩条安装从钢桁架最高点，分别向总部办公楼及商务酒店方向依次施工。

4.4不锈钢天沟系统施工

4.4.1安装流程

施工准备→天沟运输→测量放线→骨架安装→天沟安装→调整→验收。

本工程共设置两道通长天沟，天沟位置位于直立锁边屋面的两端。因本工程钢桁架结构的特殊性，为了满足现场

4.4.2天沟骨架安装的排水需求，在天沟下侧还需设置一道通长的排水槽。形式如右图：

根据安装的基准骨架在局部拉线，骨架根据拉线控制垂直度、整体平整度与主体结构连接，再焊接固定；并随时进行检查、调整、校正、固定，使其符合质量要求。

4.4.3天沟骨架安装方法

（1）天沟钢龙骨选用□50×4.0mm镀锌方管，间距1500mm；在安装屋面檩条时一并吊装至底跨屋面，并进行人工二次倒运，骨架需在屋面拼装成段，并进行焊接固定。

（2）天沟骨架安装时，要求其顶面距两侧檩条顶面距离与天沟深度相同，即天沟骨架的标高保证每段天沟都能与骨架完全接触，使天沟骨架受力均匀；

（3）天沟支撑架焊接成型，根据已测设的控制线保证天沟底部的平整度及流水坡度方向，焊接时应四周围焊。

（4）按照设计图纸的分格尺寸进行布置；检查平整度、垂直度及角度，达到要

求后再进行焊接；先实施对称点焊进行临时固定，检查其中心线及标高后进行正式焊接；安装骨架位置要求准确并结合牢固，然后进行防腐处理。

4.4.4不锈钢天沟安装

（1）在进行安装天沟骨架前的天沟测量时；天沟放线与屋面板材在天沟位置标高必须同步进行。

（2）天沟安装的质量直接影响到屋面的排水性能；由于屋面天沟骨架安装在钢结构的骨架上，因此钢结构的安装精确度直接影响天沟的安装，故需进行调差处理。

（3）在进行屋面天沟骨架的焊接前，对各安装点位置的钢结构的各项性能进行测量，保证骨架焊接的准确性。

（4）施工前在天沟骨架及天沟边线上，设置天沟定位片，作为天沟安装的基准；同时定位片还作为屋面安装过程中的一个固定点，固定施工安全的生命线。

（5）在确保天沟的水平度与直线度的同时，还应保证屋面固定座、檐口收边板的安装尺寸。

4.4.5不锈钢天沟焊接

（1）两段天沟之间连接方式为氩弧焊接，天沟段的对接采用搭接焊（如图所示）。

（2）不锈钢天沟对接前将切割口打磨到无缝表面的标准，用酸洗膏除去焊接的回火颜色，以保证饰面相一致。

（3）对接时的对接缝间隙不能超过1mm，先每隔10cm进行点焊，满足焊接要求后再焊接，焊条型号根据母材确定。

（4）天沟焊接后不应出现变形，焊缝一遍成形；严格控制天沟焊接及雨水斗焊接质量与变形。

（5）焊缝的处理需在天沟焊接处采用手动砂轮机打磨，以达到无缝表面的标准，采用酸洗膏除去焊接的回火颜色，以保证饰面相一致?

（6）天沟焊接采用四周围焊焊接完成后必须对焊接部位焊清除及刷防锈漆二道。

4.4.7不锈钢天沟开落水孔

（1）安装好一段天沟后先在设计的落水孔位置中部钻几个孔以避免天沟存水。天沟对应部位的板安装好后必须及时开落水孔。

（2）雨水落水孔由专业虹吸雨水排水队伍完成，要求正式落水孔用空心钻开孔。

4.4.8排水槽

排水槽宽709，龙骨选用□50×4.0mm镀锌方管，间距1500mm。排水槽选用2.0厚不锈钢钢板，高551mm。做法同排水沟。

4.5压型钢板底板安装

本工程压型钢板选用1.0mm厚镀锌压型钢板底板（YX35-125-750））

4.5.1压型板安装工艺

施工准备→钢结构复测→测量放线→压型板吊运→压型板安装→自检、验收。

4.5.2复测放线

（1）压型板在安装之前需要对施工作业面上已安装完成的钢结构檩条及关键部位的标高进行复测，发现与设计不符的地方应及时与钢结构施工方及监理沟通协调，进行局部的调整，以保证底板安装的顺利进行。

（2）板材安装前应检查龙骨的直线度、挠度、及檩条安装精度；龙骨必须符合设计图纸的要求，标高及平整度偏差复核规范要求。

（3）压型底板安装前，应对每跨结构中心进行取点、带线（内檐口和外檐口各取一点），以此线为标准，放出第一块板的安装位置线；当第一块压型板固定就位后，其余压型板依次安装。

（4）为防止整个板材出现扇形，压型板安装须随时检查板材的两端及中间的直线度和整体板材的平行度。板材安装前应根据龙骨间距在板材上用记号笔标出自攻螺栓的固定位置，防止出现螺栓间距不一。

（5）安装一段区域后要定段检查，方法是测量已固定好的压型板宽度，在其顶部与底部各测一次，以保证不出现移动。

（6）压型板分区安装完毕后，在其板上表面相继安装后续材料；在安装过程中及时清理板材上的污杂物。

（7）现场搬运底板制品应轻抬轻放、不得拖拉，不得在上面随意走动；现场切割过程中，切割机械的底面不宜与彩板面直接接触，最好垫以薄三合板材；板面在切割和钻孔中会产生金属屑，金属屑必须及时清除，不可过夜。

（8）钢底板安装固定碳钢自攻钉位置整齐美观，板接缝位置合理、严密。

（9）钢底板安装完成后应采取有效保护措施，防止后序施工时踩蹋破坏。

4.6隔气膜施工

本工程在玻璃棉下铺设0.25mm厚保温隔汽防潮膜，可较好地保证整体屋面的防渗漏及防潮性能。

4.6.1施工流程

拆包检查→上料→清理基层→→铺装→边角处理→裁切→清理。

4.6.2膜铺设施工

（1）隔气膜的材质及规格应符合设计图纸及行业标准要求，卷材进场时须提供出厂合格证、检验报告单。

（2）基层须清理干净并保持干燥；卷材施工时先要进行预铺，把自然疏松的卷材按轮廓布置在基层上，平整顺直，不得扭曲，并进行适当的剪裁；天冷时铺设应紧一些，天热时应松弛一些。

（3）本工程的玻璃棉卷材可平行或垂直屋面铺设，两个卷材应拼接严密。

4.6.3技术措施

（1）铺设应平顺，不得有起皱、绷紧和破损现象，并符合自由延伸变形的要求。

（2）支撑面干燥、清洁，不得有垃圾、钉子等颗粒尖棱杂物。

（3）施工时遇见超过4级风力或雨天应停止施工。

4.7铝支座（T码）施工

在安装好的C型檩条上安装屋面板铝合金支座（T码），同时起到固定隔气层和保温层的作用。

4.7.1安装流程

测量放线→屋面支座排布→屋面支座就位预紧固→复查、调差→屋面支座紧固安装→报验。

4.7.2支座放线

（1）根据设计图纸要求和区域屋面板布置图，在2个轴线间的□型檩条上标出扇板和直板区域。

（2）根据区域屋面板布置图在内外檐口和天沟位置找出第一块直板，依次放线。再根据区域屋面板布置图在内外檐口和天沟位置找出第一块扇板，依次放线。

4.7.3放线原则

（1）屋面板支座放线采用均分原则，即将板上端与下端弧线按板数均分，以确定板两端点位置，然后通过两点间拉通线的方法确定中间支座的位置，如果无法一次拉通线，可在中间再设一排控制T码。

（2）屋面板的两端需根据图纸给定的位置，先安装两端口位置的两排支座，在确定两个支座的距离符合屋面系统安装的距离后，在两排的支座长度方向拉一根铁丝通线，确定中间的支座位置，并保证每排的固定座在同一条直线上。

4.7.4支座T码的安装要点

（1）安装时先固定屋脊和檐口处的檩条中支座，然后绷线安装中间檩条上中支座；中支座安装时要严格按照屋面板模数，保证中支座顺屋面坡度方向在一条直线上；支座与檩条用碳钢自攻钉可靠固定连接。

（2）铝合金固定支座安装前应测放基准线，基准线测放精度不超过0.5mm，基准线间距应符合面板模数，以每10排铝合金固定支座测设一条基准线。

（3）平分基准线间距离，确定铝合金固定支座定位点。

4.7.5固定方式

（1）铝合金固定支座固定时先固定一颗碳钢自攻钉，在碳钢自攻钉将拧紧时调整铝合金固定支座转角及位置后再拧紧自攻，然后打入另外碳钢自攻钉。

（2）固定螺钉要与固定支座及檩条垂直，并对准檩条中心，打钉前应挂线，使钉线平直；支座采用2颗自攻螺钉固定于檩条上，应保证螺钉垂直钻入连接件表面，要求安装平直，自攻螺钉不超紧或紧。

（3）支座T码采用自攻螺丝固定，自攻螺丝必须带有抗老化的密封圈，安装支座T码时，其下面的隔热垫必须同时安装。

（4）安装时须控制自攻拧紧程度，既不能过松，也不能过紧；以碳钢自攻钉橡胶垫与钉冒齐平为宜。

（5）铝合金固定支座施工严格控制水平、竖向转角误差不得超过1度；平面位置偏差不得超过1mm。高度偏差不得超过L/1000（L为铝合金固定支座间纵向距离）。

4.8玻璃棉施工

4.8.1铺设工艺

拆包检查→提升搬运→铺设→边部折边处理→收缝处理。

4.8.2铺设施工

（1）本工程玻璃棉选用100mm+100mm厚吸音无尘玻璃丝棉，容重32kg/m3。

（2）玻璃棉的铺设方向应根据屋面板的安装工艺从钢桁架最高点向两端向铺设；玻璃棉铺设时应遵循平整、错缝布设的原则进行安装。

（3）玻璃棉铺设应平顺，交接处采用对接法，并符合自由延伸变形的要求；安装时须铺平、无翘边、折叠；接缝须严密；穿过固定支座时一定要张紧铺平，不得蹋陷；铺设要严密，不得有空隙。

（4）铺设应与屋面底板充分紧贴，不得出现空气间层，并防止温升后空气流动对隔声、保温效果降低的影响。

（5）玻璃棉施工过程中要注意保护贴面不得损坏；当天铺设的棉毡要及时完成屋面层覆盖。

（6）玻璃棉铺设前要了解天气情况，雨天不得进行保温棉施工作业。

4.9防水透气膜施工

本工程选用0.48mm厚防水加筋透气反射膜，做法同“隔气膜施工”。

4.10铝镁锰屋面板施工

本工程屋面板选用1.0mm厚S65/400型直立锁边铝镁锰合金。

4.10.1屋面板安装流程

屋面板安装流程图

4.10.2放线

高强铝合金支座安装合格后需设板端定位线；一般以板块排水沟边沿的距离为控制线。板块伸出排水沟边沿的长度以略大于设计为宜，以便于修剪。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30mm，但不小于100mm。

4.10.3吊装就位

本工程屋面板局部长度较长，根据项目现场实况拟采取如下方式进行吊装施工：在压型机出板端部搭架或人工接板，使压型板无搭接一次成型至屋面板设计长度。采用布吊带与钢扁担相连通过吊机将板运至屋面。屋面板在搬运过程中应注意不能出现扭折，受损板不得用于工程实体中。

4.10.4铝支座安装

（1）铝支座标高要与设计标高一致，以防影响整个屋面的造型以及整体的抗风、防水性能。

（2）支座布置数量符合要求

由于在屋面深化设计当中充分考虑的日后整个屋面的抗风性能；而铝支座的多少是保证整个屋面的抗风性的关键。因此在屋面板安装之前需要对已安装好的铝支座进行检查，不得少装、漏装。

4.10.5面板安装

（1）安装方式

铺设直立锁边铝镁锰面板时，安装人员先将屋面板抬置安装位置，对准板端控制线，然后将搭接边用力压入前一块板的搭接边；之后检查搭接边是否紧密接合，屋面板位置调整好后，用专用电动锁边机进行锁边咬合；要求咬过的边连续、平整，不能出现扭曲和裂口。

（2）面板固定

1）热膨胀固定点（一般为跨中）的安装方法在板的小肋上沿45度角穿过固定座的梅花头钻一小孔，然后用11～12mm的铆钉将板与面板支座固定在一起，具体做法如图所示。

2）固定点在小肋上的方向，必须保证为45度。

3）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面板。

1）各施工区域的屋面板安装需依据屋面实际情况，由一侧向另一侧逐块进行。

2）按安装工艺要求，屋面板的铺设要注意常年风向，板肋搭接需与常年风向背搭；屋面板间连接只搭接一个肋，必须大肋扣在小肋上。

3）屋面板安装时，板小肋边朝安装方向一侧，以利安装。

4）安装前先校准板端控制线，然后将运至作业面的面板进行就位，位置准确无误后将第1块板的小肋固定于T码上，第2块板调整好后将大肋扣在第1块板的小肋上（如下图所示），以此类推。

7）屋面板安装时，先由二个工人在前沿着板与板咬合处的板肋走动；边走边用力将板的锁缝口与板下的支座踏实；后一人拉动咬口机的引绳，使其紧随人后，将屋面板咬合紧密。

8）所有屋面板须在铺设后立即紧密卷合，以确保实时抵抗风荷载

免受破坏，并禁止在未接合好的屋面板上行走或站立于面板波峰上，以免导致屋面板的损坏。

4.10.6屋面板锁边

（1）屋面板铺设好后应尽快使用专用锁边机将板咬合在一起，以获得必要的组合效果；相临两板接口咬合的方向，应顺最大频率风向；当在多维曲面的屋面上雨水可能翻越屋面板的肋高横流时，咬合接口应顺水流方向。

（2）屋面板位置调整好后，安装端部面板下的泡沫塑料封条，然后用专用电动咬边机进行咬边；要求咬过的边连续、平整，不能出现扭曲和裂纹。

（3）屋面板就位咬合后，用360°直立锁边机进行锁边咬口；要求咬边连续、平整，不得有扭曲或裂口等，使大、小肋结合紧密。

（4）在咬边机咬合爬行的过程中，其前方1mm范围内必须用力卡紧使搭接边接合紧密，当天就位的屋面板必须完成咬边。

（6）为防止出现不正确的板链接情况，直立缝板在支座顶部必须充分夹紧；为确保屋面板整体承载能力，在铺完屋面板后应立即将单个板件链接在一起形成整体。

4.10.7板边修剪

（1）屋面板安装完成后需对边沿处的板边进行修剪，以保证屋面板边缘整齐、美观。

（2）屋面板伸入天沟内的长度以不小于80mm为宜。

（3）屋面板修剪如图所示。

4.10.8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，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。安装时应注意，如果板长不同时，滴水片必须断开，在滴水片之间留5mm的间隙。

4.11泛水收边施工

折边的原则为水流入天沟处折边向下，下弯折边应注意先安滴水片再折弯板头。面板高端（屋脊）折边向上。折边时不可用力过猛，应均匀用力，折边的角度应保持一致，上弯折边后安装屋脊密封件。

4.11.1泛水板的加工工艺

泛水板制作将在现场折弯机上进行，设备能进行各种不同截面的配件的制作。

（1）制作工艺

材料选择→（贴膜）→分条切割→弯折→检验→包装入库。

（2）泛水板、包角质量检查内容

根据设计图纸要求，计算配件展开宽度是否符合设计裁减宽度；弯折角度及尺寸是否满足设计要求；检查配件表面是否有划痕现象。

4.11.2泛水板的安装

（1）安装形式

泛水分为两种，一种是压在屋面板下面的，称为底泛水；一种是压在屋面板上面的，称为面泛水。

1）底泛水安装：天沟两侧的底泛水必须在屋面板安装前安装，泛水搭接前先用干布擦拭泛水搭接处以保证硅胶的可靠粘接。

2）面泛水安装：屋面四周的收边泛水均为面泛水，泛水板所用材料材质、技术指标同屋面板材料一致；安装前检查泛水件的端头尺寸，并挑选搭接口处的合适搭接头。

3）屋面泛水须在屋顶墙面板安装前安装；泛水的搭接长度、紧固螺钉数量和位置严格按设计施工；其施工方法与底泛水相同，但要在面泛水安装的同时安装泡沫塑料封条；封条与屋面板和泛水接合紧密，以防止风将雨水吹进板内。

4）面泛水安装前检查好泛水件的端头尺寸后，挑选搭接口处的合适搭接头，在搭接口的被搭接处涂上密封胶，搭接后立即紧固。

（2）安装方法

1）放线定出第一块板的起始基准线以确定板两边线的控制线。安装第一块后依基准线和控制线安装第二块板，调整定位后固定在固定板上，用防水胶将固定件密封以防渗漏。

2）在第一块板上量测划出第二块板与第一块的搭接定位线，在搭接部位涂防水胶，安装第二块板调整定位，固定件固定并涂防水胶密封，依次安装后续板。

3）泛水板安装要求板面平整、角线顺直；泛水板应采用顺水搭接，接口严密，泛水板板端前口光滑，不得有毛边。

4）泛水搭接前先用干布擦拭泛水搭接处，除去水分和灰尘，保证硅胶的可靠粘接；并要求打出的硅胶均匀、连续，厚度合适。

5）泛水板搭接内部涂密封胶，饱满但不溢出泛水板外；泛水板施工完严禁踩蹋。

4.11.3打胶

打胶前将接口处的灰尘和其它污物及水分清理干净，在打胶区域的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；打完胶后立即将胶带撕去，避免干燥后与胶带粘结。

5.结论

本工程完成后经过回访，未发现质量隐患。工程被评为中国钢结构金奖（国家优质工程）。

参考文献：

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[3]张跃。隔热垫式支座金属合金复合型屋面板安装技术浅析，建材与装饰，2014

[4]陈枭靖等，铝镁锰金属屋面工程施工技术，城市建设理论研究（电子版），2015.

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