直立鎖邊鋁鎂錳扇形屋面板在球型屋面的應(yīng)用

張瑞源

【摘 要】隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)建筑造型的追求也提升到一個(gè)新的層次，更多的大型建筑選用鋼結(jié)構(gòu)作為其主體及附屬結(jié)構(gòu)，屋面圍護(hù)的靈活應(yīng)用也上升到一個(gè)新的臺(tái)階，尤其在大型公共建筑如體育場(chǎng)、大劇院、展覽館及各種娛樂(lè)場(chǎng)館中得到廣泛的應(yīng)用。論文著重介紹直立鎖邊鋁鎂錳扇形屋面板在球型屋面的應(yīng)用。

【Abstract】With the development of society， people's pursuit of architectural modeling has also been promoted to a new level. More large buildings choose steel structure as its main body and ancillary structure， and the flexible application of roof protection has risen to a new level， especially in large public buildings such as stadiums， theaters， exhibition halls and various entertainment venues， it has been widely used. This paper focuses on the application of the upright locking aluminum-magnesium-manganese fan-shaped roof plate in the spherical roof.

【關(guān)鍵詞】直立鎖邊鋁鎂錳屋面板；扇形板；球形屋面

【Keywords】aluminum-magnesium-manganese standing seam roof panel； fan-shaped plate； spherical roof

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）11-0162-02

1 工程概述

華夏文化旅游綜合體項(xiàng)目演藝劇場(chǎng)位于西安浐灞區(qū)灞河?xùn)|路以東，世博大道以西，建筑平面為一個(gè)近似橢圓，長(zhǎng)軸外徑142m，短軸外徑128m，總建筑面積35650㎡，建筑高度為50m。本工程外部結(jié)構(gòu)形式主要為鋼框架，屋面為大跨度雙層網(wǎng)殼螺栓球穹頂結(jié)構(gòu)，屋面圍護(hù)部分為鋁鎂錳直立鎖邊金屬屋面。金屬屋面有兩部分組成，標(biāo)高+45.800m以上部分為直板屋面區(qū)，標(biāo)高+46.800m以下至天溝部分為扇形屋面區(qū)域。

2 施工難點(diǎn)及解決方法

①本工程外形為橢球型，為完美表達(dá)出建筑造型，需采用扇形板安裝，且每塊板規(guī)格不相同，扇形板大小頭寬度確定是本工程的難點(diǎn)。本工程平面軸線有四組半徑不等的圓弧組成，因此將屋面分為四個(gè)區(qū)域，根據(jù)各區(qū)域半徑及弧長(zhǎng)確定扇形板大小頭的寬度，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量情況和其他區(qū)域扇形板規(guī)格進(jìn)行調(diào)整，確保扇形板規(guī)格符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，保證屋面外觀效果。②本工程跨度大，網(wǎng)殼失高為20.8m，屋面最長(zhǎng)弧長(zhǎng)為73.3m扇形板長(zhǎng)度為37.5m，屋面板運(yùn)輸為難點(diǎn)。因扇形板的加工工藝問(wèn)題，需二次成型，且需進(jìn)行彎弧處理，需在地面進(jìn)行加工，然后利用所制作運(yùn)輸架，通過(guò)塔吊進(jìn)行水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸。③本工程屋面扇形板面積占屋面總面積的70%以上，傳統(tǒng)屋面扇形板的加工工藝復(fù)雜，調(diào)試機(jī)械周期較長(zhǎng)，屋面板加工為本工程的重點(diǎn)。④本工程屋面板為橢球型，屋面為雙曲屋面，因此所有板都需要進(jìn)行彎弧，以達(dá)到所需的外觀要求。

3 施工工藝流程（圖2）

4扇形板金屬屋面系統(tǒng)施工的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 施工測(cè)量

①檁條安裝施工測(cè)量：根據(jù)屋面檁條模型圖，倒出檁條兩端上表面的坐標(biāo)，依據(jù)軸線控制網(wǎng)，利用GPS對(duì)檁條端部上表面坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核，并利用檁條上的長(zhǎng)扁孔對(duì)檁條標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，直到檁條上平面表高滿足規(guī)范要求。②鋁合金支座安裝：鋁合金支座安裝直接關(guān)系到屋面板的縱向自由伸縮、屋面板槽口扣合的嚴(yán)密性及屋面板的抗風(fēng)性能能否符合標(biāo)準(zhǔn)，整體屋面的外觀及弧度能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的關(guān)鍵問(wèn)題。

鋁合金支座安裝前，根據(jù)模型倒出的鋁合金支座底部中心坐標(biāo)，在檁條上放出屋面板小頭端和最大頭端鋁合金支座安裝控制線，并記錄標(biāo)高，然后把1mm鋼絲線兩端緊固在上下鋁合金支座同側(cè)上，畫(huà)出中間部分鋁合金支座安裝控制線，并利用全站儀對(duì)控制線進(jìn)行校核。

4.2 屋面扇形板的加工

屋面扇形板和屋面標(biāo)準(zhǔn)板的加工設(shè)備工作原理基本相同，異型屋面板子的機(jī)械加工是由兩次完成的，即每次加工一個(gè)單邊。

①異型屋面板的加工流程：測(cè)量、下單—>剪板—>裁切—>公扣加工—>母扣加工。②測(cè)量、下單：屋面板安裝班組需要把屋面板塊的長(zhǎng)度和兩端頭的成型板材寬度填寫(xiě)成加工單交給板材制作班組；③剪板：制作班組按加工單上屋面板塊的長(zhǎng)度，用剪板機(jī)把鋁板卷材開(kāi)卷成平板。④裁切：按加工單上屋面板塊的兩端頭成型板材寬度，分別加上175mm；在平板兩端頭上作標(biāo)記，為了保證屋面板立邊的成型質(zhì)量，需要用墨斗彈線，以標(biāo)示出裁切的位置，然后用云石機(jī)裁切成需要的異型板。⑤屋面板的加工：屋面板的兩個(gè)立邊分別叫做公扣和母扣，異型屋面板的兩個(gè)立邊的壓型是分別進(jìn)行的，壓制順序沒(méi)有特殊的要求，為了防止出錯(cuò)，往往在習(xí)慣上是每張的板子的立邊壓制順序是相同的。本工程采用的直扇一體機(jī)兩側(cè)滾軸分別對(duì)公扣和母扣進(jìn)行加工，避免加工過(guò)程的機(jī)器反復(fù)調(diào)試，提高加工效率。⑥屋面板彎弧處理：局部墻面安裝的鋁鎂錳板由于長(zhǎng)度不足，無(wú)法做到自然彎弧，需要專(zhuān)業(yè)的彎弧機(jī)器進(jìn)行彎弧處理，專(zhuān)門(mén)的金屬立邊板塊預(yù)制彎弧成型加工設(shè)備的使用，可制作內(nèi)外彎弧板，板塊的彎弧可一次完成。

4.3 屋面板的運(yùn)輸

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程屋面板垂直運(yùn)輸采用塔吊運(yùn)輸，水平運(yùn)輸采用人工運(yùn)輸?shù)姆绞健?/p>

4.4 屋面板安裝

施工人員將板抬到安裝位置后，就位時(shí)先對(duì)準(zhǔn)板端部控制線，然后將搭接邊用力壓入前一塊板的搭接邊。檢查搭接邊是否能夠緊密接合，如不能緊密結(jié)合，則應(yīng)找出問(wèn)題，及早處理。金屬板的鋪設(shè)要注意常年風(fēng)向，板肋搭接需與常年風(fēng)向相背。

屋面板安裝調(diào)整好位置，安裝端補(bǔ)泡沫封條，然后進(jìn)行鎖邊。鎖邊應(yīng)連續(xù)、平整，不能出現(xiàn)扭曲和裂紋。在鎖邊機(jī)前進(jìn)的過(guò)程中，其前方1m范圍內(nèi)必須用力使搭接邊接合緊密。對(duì)本工程而言，鎖邊的質(zhì)量關(guān)鍵在于在鎖邊過(guò)程中是否用強(qiáng)力使搭接邊緊密接合。當(dāng)天就位的面板必須完成鎖邊，如圖所示，保證夜晚來(lái)風(fēng)時(shí)板不會(huì)被吹壞或刮走。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程屋面扇形板安裝采用現(xiàn)場(chǎng)制作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定屋面板大小頭尺寸及長(zhǎng)度，保證工程質(zhì)量的同時(shí)，加快了施工進(jìn)度，確保計(jì)劃工期，為演藝劇場(chǎng)順利竣工奠定基礎(chǔ)，同時(shí)減少了不必要的浪費(fèi)，從而節(jié)約了成本。

本工藝在不同程度上解決了球型網(wǎng)殼屋面板的安裝難題，對(duì)屋面施工中的施工測(cè)量、屋面板的加工、屋面板的運(yùn)輸及屋面板的安裝進(jìn)行較全面、細(xì)致的研究，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和施工便捷等目標(biāo)，為保證工程質(zhì)量提供了理論依據(jù)，可為同類(lèi)工程積累寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

【1】馬人樂(lè)， 何敏娟. 大型場(chǎng)館異形鋼結(jié)構(gòu)屋面概念設(shè)計(jì)若干問(wèn)題探討[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)， 2006， 27（4）：61-64.

【2】葉志青. 深圳灣體育中心屋面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 建筑技術(shù)， 2011， 42（6）：563-565.endprint