仿古建筑多层叠级铝板屋面施工做法

1.前言

金属屋面系统中的铝板幕墙一直在金属幕墙中占主导地位，轻量化的材质，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能优良，保证了建筑外表面持久长新；加工、运输、安装施工等都比较容易实施，为其广泛使用提供强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性价比，易于维护，使用寿命长，符合业主的要求。因此，铝板幕墙作为一种极富冲击力的建筑形式，倍受青睐。

屋顶材料采用深灰色铝板，借鉴了传统坡屋顶的比例并对其进行创新构成，形式上力求简洁明快，层次构成丰富，比例协调。建筑细节上也力求文化创新，将汉文化的内容进行提炼与演化，并具有现代感。

2.工法特点

2.1 利用全站仪对原结构进行测量，优化骨架，精确定位骨架位置，减小结构偏差。

2.2 屋顶阶梯式铝板系统，采用3mm铝单板，阶梯式搭接，标准版块3750×365.5mm；板接缝位置设置铝板搭接，抹胶处理，结构安全可靠。

2.3 板上下搭接采用咬合方式，具有良好防水功能，阶梯布置能减缓雨水流速。

2.4 屋面四周设置暗藏式集水槽，使屋面的水通过集水槽排出，避免屋面积水。

2.5 屋面结构部位在人字梯等位置设置排水孔，便于把屋面防水保温层二次防水的积水排出。

3.适用范围

本工法适用于大型公共建筑的金属屋面施工，特别适用于仿古建筑坡屋面金属工程。

4.工艺原理

首先利用全站仪对屋面结构进行测量数据收集，根据屋面图纸进行骨架优化；屋面板采用工厂化标准化加工，现场安装板上下搭接采用咬合方式，阶梯式搭接；板接缝位置设置铝板搭接，抹胶处理，具有良好防水功能。

5.工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

支撑龙骨安装——后置埋件安装——测量放线——施工准备——钢骨架安装——不锈钢天——安装——打胶——铝单板安装——隐蔽验收——幕墙防雷安装

5.1.1 施工准备

（1）现场单独设置库房，防止进场材料受到损伤。构件进入库房后按品种和规格堆放在垫木上。构件安装前进行检验和校正，构件平直、规方，不得有变形和刮痕。不合格的构件不得安装、直接退场。

（2）屋面骨架和面层施工主要依靠脚手架进行施工，根据现场结构的高度和宽度，搭设施工双排脚手架。

（3）安装施工前将基层所用埋板、螺栓、骨架钢材用塔吊或其他提升设备运至各施工面层上。

5.1.2 测量放线

（1）根据屋面施工图纸中的龙骨架图和土建单位给出的标高点及轴线位置，采全站仪、水准仪、红外线水平仪、盒尺等测量工具在主体上定出屋面平面、立柱、转角等基准线。屋面分格轴线的测量放线与主体结构测量放线相配合，水平标高要逐层从地面引上，以免误差累积，误差大于规定的允许偏差设，包括垂直偏差值，在设计、监理人员同意后，适当调整轴线，使其符合屋面的构造需要。

（2）根据基准线在底层确定墙的平宽度和出入尺寸。

（3）经纬仪向上引数条垂线，以确定屋面转角位和立面尺寸。

（4）根据轴线和中线确定一立面的中线。

（5）测量放线时控制分配误差，不使误差积累。

（6）测量放线时在风力不大于4级情况下进行。放线后及时校核，以保证人员的安全性。

5.1.3 屋面埋件安装

先根据埋板布置图找到后置埋板位置（见图5.1.3-1），然后根据不同型号的埋板选用不同螺栓固定埋板。

图5.1.3-1 屋面瓦埋板布置图

（1）屋顶檐口侧面埋件为WMJ-02和WMJ-03，屋顶上的埋件为WMJ-01（见图5.1.3-2）。所有埋件的长边平行于屋檐，埋件定位偏差±15mm。所有埋件标注均指向埋件与结构接触面的中心。位于梁上的埋件配2个M12×160mm化学锚栓+2个M12膨胀螺栓，对角布置，保证牢固性和位置准确性。

图5.1.3-2 埋板详图

（2）所有型号后置埋件防腐措施必须按国家标准要求执行，按设计要求，进行镀锌处理。

5.1.4 支撑龙骨安装

（1）金属屋面骨架的安装，依据放线的具体位置进行。安装工作从底层开始逐层向上推移进行。

（2）支撑柱安装：按照施工图中的钢柱布置图（见图5.1.4-1），选取符合设计的钢材进行立柱。定出主体结构与立柱的适当间距，设置多根控制线（放线时将控制线用墨斗弹于屋面），在控制线横轴与纵轴交接的点上确认后置埋板的位置。所有WMJ-01均在埋件中心位置垂直焊接一根350mm长的50×50×4mm热镀锌方。镀锌钢方焊接立柱与埋板角度应当符合施工图要求（见图5.1.4-2）。钢立柱采用焊接的方式固定于埋板上，立柱安装完成后，及时测量其垂直度，防止偏差。所有焊接完成后，去除焊渣，涂刷三遍防锈漆。

图5.1.4-1 金属屋面立柱节点图

图5.1.4-2 金属屋面立柱安装施工图

（3）横龙骨安装。横龙骨安装要严格控制好设计尺寸（见图5.1.4-3）。因水平度直接影响铝单板横缝的质量，水平公差应控制在±1㎜内，调整好后满焊。安装横梁时最重要的是要保证横梁与立柱外表面处于同一立面上。横梁、立柱间采用焊接加角码加不锈钢螺栓的方式进行连接，横梁安装时，相邻两根横梁的水平标高偏差± 1mm。同层标高偏差：±3mm。横梁的安装自下而上进行。当安装完一个分隔（单元）高度时，进行检查、调整、校正，使其符合质量标准。

图5.1.4-3 横龙骨骨架图

（4）屋檐、斗栱处龙骨架安装：屋檐、斗栱处的铝板龙骨架根据造型尺寸进行放线定位，保证水平顺直，角度准确。（见图5.1.4-4、5.1.4-5）

图5.1.4-4 金属屋面屋檐、斗拱龙骨图

图5.1.4-5 金属屋面屋檐、斗拱龙骨安装施工

5.1.5 屋面防雷系统的安装

（1）本工程防雷在屋檐处设Φ12mm的镀锌圆钢做均压环，幕墙防雷系统由我司用避雷连接片将幕墙龙骨与均压环相连接。

（2）幕墙防雷装置必须严格按照设计及相关标准并与主体结构防雷装置进行有效连接。幕墙的防雷系统安装完成后，要进行幕墙避雷电阻的测试，幕墙的接地电阻值不大于4Ω。

5.1.6 不锈钢天沟安装

（1）天沟板厚1.5mm不锈钢天沟、天沟由现场折边机进行加工，长度根据现场屋面实际情况来确定，由安装队现场进行焊接组装。

（2）不锈钢天沟安装前，混凝土屋面主体完毕，天沟骨架完成，屋面金属瓦确定方案且与不锈钢天沟配合下料 。

（3）按设计图纸将相应的天沟倒运到位后，按天沟的大小和使用位置运到指定的安装区域，并即时用电焊将天沟临时连接。待一条天沟材料全部到位后，沿天沟外侧用钢丝拉一条通线，把整条天沟内外二条边全部调整到同一直线上，调整时注意使天沟拼接处的缝隙使之最小，并用电焊进行临时固定。

（4）不锈钢天沟焊接采用氩弧焊，焊条采用同天沟相同材质的不锈钢丝，直径可同板厚，常用为1mm。在正式焊接前，应组织焊工进行试焊，合格后方可开始批量性焊接。落水口焊接完后，该区域也应适当砸下部份，以利排水。不锈钢焊条如有泥沙等污染必须清除干净后方可使用。由于不锈钢天沟采用折边加工成型，因此不可避免的存在尺寸偏差的现象，因此天沟在上运前，应对其进行全面检查，尽量将连接处的缝隙调整到最小，在焊接前先用点焊进行点焊固定，随后进行焊接，焊接按先天沟底部，然后焊接天沟侧边。先进行试排，按试排的情况进行编号后吊装，以最大限度的减小焊接工作量，保证工程质量。对缝隙太大无法用焊丝全部焊满的，可用边角料进行拼接，拼接处需注意必需四周围焊，同时保证边角的焊缝饱满无漏焊。（见图5.1.6-1、5.1.6-2）

（5）天沟落水口位置按设计要求进行定位，落水口均开在钢柱或钢梁侧边。开孔时要注意支撑的位置，尽量将其避开，以减少落水管的配件量。开孔的同时要考虑落水管的安装方法，先确定落水管管箍的固定方法后再行进行，以缩短固定管箍的材料，降低成本。开孔可用角磨机开孔，严禁用电焊直接开孔。孔开完后，用角磨机将孔辕、周边进行修整，随后将不锈钢钢管落水口同天沟进行焊接，焊接时注意焊接质量，严防漏焊的现象发生。焊接完后及时将焊渣清理干净，对明显高出天沟的焊接金属用角磨机打磨直至基本平整，利于排水。（见图5.1.6-3、5.1.6-4）

图5.1.6-1 自制暗藏导水槽三视图

图5.1.6-2 自制暗藏导水槽模型图

将制作好的集排水箱开口端与露天天沟进行焊接，焊接后加一层必不锈钢过滤网，集排水箱另一端不锈钢管与屋面结构楼板排水系统进行连接，随后可进行隐蔽施工。

图5.1.6-3 自制暗藏导水槽

图5.1.6-4 自制暗藏导水槽

（7）油漆：天沟全部焊接结束并检查合格后，将焊接处的焊渣再次全面清理，同时用铁刷将焊接区域的垃圾清理完，随后用同银粉防锈漆进行油漆修补。待底漆干透后喷镀锌漆。

5.1.7 铝板的安装

（1）根据设计图要求将屋面铝板按设计排版图进行布置、分块、标识。

图5.1.7-1 防滑布布置

（2）斜屋面SBS卷材上采用布置防滑布（见图5.1.7），避免在高温下变软、易燃，在施工过程避免损坏，造成漏水隐患。

图5.1.7-2 石棉防火布布置节点

图5.1.7-3 石棉防火布施工

（3）板间接缝宽度按设计制定3mm（暗藏衬板处）。安装板前要在横龙骨上拉出两根通线，以确保同一平面上的铝单板在安装完成后表面平整。定好板间接缝的位置，按线的位置安装板材。拉线时要使用弹性小的线，以保证板缝整齐。

（4）该工程所有建筑物的斜屋面瓦、平屋面瓦的装饰及功能保障，均采用3mm厚氟碳铝单板相互扣搭而成。根据设计分割后，单瓦标准长度为3750mm，采用瓦板间搭接插接板，外侧打胶处理，保证瓦板接口处的水密性。（见图5.1.7-4、5.1.7-5）

图5.1.7-4 根据不同瓦板设计的各类插接板

图5.1.7-5 插接板的应用

5.1.8 注胶封闭

（1）屋面铝板与铝板之间的缝隙为3mm, 板间接缝及其他需要密封的部位采用硅酮耐候密封胶封堵。在注胶前，将该部位基材表面用清洁剂清洗干净后，在铝板缝隙的两边粘贴美纹纸，美纹纸要粘贴平直，宽窄一致，然后在胶缝处放置泡沫棒。注胶时，胶枪嘴应切成斜面，保证胶枪嘴与板缝成平行模式；注完胶后，用批刀将密封胶表面刮平整。要求密封胶接缝顺直，表面平整，宽窄一致。然后将板缝两侧的美纹纸撕掉。

（2）耐候硅酮密封胶的施工厚度控制位3.5mm，如果注胶太薄对保证密封质量及防止雨水渗漏不利。但也不能注胶太厚，当胶受拉力时，太厚的胶容易被拉断，导致密封受到破坏，防渗漏失效。硅酮耐候密封胶的施工宽度不小于厚度的二倍或根据实际接缝宽度而定。

（3）耐候硅酮密封胶在接缝内要形成两面粘结，否则，胶在受拉时，容易被撕裂，将失去密封和防渗漏作用。

（4）注胶前，要将需注胶的部位用丙酮、甲苯等清洁剂清理干净。使用清洁剂时应准备两块抹布，用第一块抹布蘸清洁剂轻抹将污物发泡，用第二块抹布用力拭去污物和溶物。要在板材缝隙处贴美纹纸，防止胶对板材造成污染。

（5）注胶工人一定要熟练掌握注胶技巧。注胶时，从一面向另一面单向注，不能两面同时注胶。垂直注胶时，自下而上注。注胶后，在胶固化以前，要将节点胶层压平，不能有气泡和空洞，以免影响胶和基材的粘结。注胶要连续，胶缝均匀饱满，不能断断续续。

（6）注胶时，周围环境的湿度及温度等气候条件要符合耐侯胶的施工条件，方可进行施工。

（7）待密封胶完全固化后，再将屋面铝板表面的保护膜拆下。

6.材料与设备

6.1 材料

6.1.1 金属屋面系统是指采用3mm厚深灰色氟碳喷涂铝单板作为屋盖材料，采用搭扣形式安装,将结构层和防水层合二为一的屋盖形式。由于材质及涂层质量的不同，高档板材寿命可达50年以上及至上百年。

6.1.2 该屋面骨架采用后置埋件（150×200×8mm热镀锌埋板和M12×100mm膨胀螺栓）的方式与结构连接，其中屋面龙骨包含120×60×4mm方管、80×60×4mm方管、60×60×4mm角钢、50×50×5mm角钢和40×40×4mm角钢等热镀锌钢材焊接而成。

6.1.3 该屋面排水系统为1.5mm不锈钢天沟系统。置于斜屋面与檐口交接处，檐口下方设滴水檐。

6.2 主要设备

表6.2 主要施工机械设备表

序号

工机具名称

规格

单位

数量

1

磨边机

3 0 0 型

台

3

2

电焊机

ZX7-315

台

6

3

铝材切割机

锯铝机255

台

4

4

冲击钻

G B H 2 S

台

10

5

无齿锯

Z1E-FF-110

台

2

6

手持电钻

AZ101

台

40

7

配电箱

380V、220V

台

10

8

胶枪

英国COX

台

50

9

水准仪

DZS3-1

台

3

10

经纬仪

DJ-02L

台

1

11

全站仪

KTS-462R4LCN

台

1

12

对讲机

KTS-462R4LCN

台

4

7.质量控制

7.1 质量控制标准

7.1.1 验收标准

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2016

《建筑装饰装修工程质量验收规程》GB50210-2018

《铝及铝合金板材》GB3880-1997

《建筑安装分项工程施工工艺规程》DBJ01-26-2003

《钢结构焊接规范》GB50661-2011

7.1.2 金属屋面安装允许偏差见表7.1.2。

表7.1.2-1 每平方米金属板的表面质量和检验方法

项次

项 目

质量要求

检验方法

1

明显划伤和长度超过lOOmm的轻微划伤

不允许

观察

2

长度不超过lOOmm的轻微划伤

≤8条

用钢直尺检查

3

擦伤总面积

≤500mm2

用钢直尺检查

表7.1.2-2 金属幕墙安装的允许偏差和检验方法

项次

项 目

允许偏差(mm)

检验方法

1

幕墙高度≤30m

10

用经纬仪检查

30m<幕墙高度≤60m

15

幕墙垂直度

60m<幕墙高度≤90m

20

幕墙高度>90m

25

2

幕墙水平度

层高≤3m

3

用水平仪检查

层高>3m

5

3

幕墙表面平整度

2

用2m靠尺和塞尺检查

4

板材克面垂直度

3

用垂直检测尺检查

5

板材上沿水平度

2

用1m水平尺和钢直尺检查

6

相邻板材板角错位

1

用钢直尺检查

7

阳角方正

2

用直角检测尺检查

8

接缝直线度

3

拉5m线，不足5m拉通线，用钢直尺检查

9

接缝高低差

1

用钢直尺和塞尺检查

10

接缝宽度

1

用钢直尺检查

7.2 质量保证措施

7.2.1 金属幕墙工程所使用的各种材料和配件，均符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。

7.2.2 金属幕墙的造型和立面分格均符合设计要求。

7.2.3 金属面板的品种、规格、颜色、光泽及安装方向符合设计要求。

7.2.4 金属幕墙主体结构上的预埋件、后置埋件的数量、位置及后置埋件的拉拔力符合设计要求。

7.2.5 金属幕墙的金属框架立柱与主体结构预埋件的连接、立柱与横梁的连接、金属面板的安装符合设计要求，安装牢固。

7.2.6 金属幕墙的防火、保温、防潮材料的设置符合设计要求，密实、均匀、厚度一致。

7.2.7 金属框架及连接件的防腐处理符合设计要求。

7.2.8 金属幕墙的防雷装置与主体结构的防雷装置可靠连接。

7.2.9 各种变形缝、墙角的连接节点符合设计要求和技术标准的规定。

7.2.10 金属幕墙的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，宽度和厚度符合设计要求和技术标准的规定，金属幕墙无渗漏。

8.安全措施

8.1 在施工中严格执行《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33）、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194）和《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）等法规标准。

8.2 对进入现场的施工人员进行入场安全教育，学习本分项工程的操作规程和有关安全制度，施工人员必须戴安全帽，不得穿拖鞋、高跟鞋等进入施工现场。

8.3 施工材料码放整齐，在架体上临时堆放的钢材、构件、铝板等应有固定措施，避免材料滑落伤人。

8.4 铝板安装过程中，注意多人同步协调搬运，避免搬运不协调材料坠落伤人。

8.5 现场脚手架，必须安全牢固，当需要上下交叉作业时，应互相错开，禁止上下同一工作面操作。

8.6 焊接过程中，应设置相应的接火斗，并有专人看火，焊接作业的周边，必须配备相应的消防设备。

8.7 施工队必须配备专职安全员、专业电工，且持证上岗，机电设备电缆线必须符合安全用电要求，配电箱内设置漏电保护器，金属外壳电箱接地保护，开关箱与用电设备实行一机一闸一保险，施焊时要戴绝缘手套和绝缘胶鞋，并按规定进行焊接操作。

8.8 施工现场应完善各类安全标识、警示标语。

9.环保措施

9.1 工程施工过程中严格遵守《绿色施工导则》、《建筑工程绿色施工评价标准》

（GB/T50640）、《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523）等国家、行业和地方有关环境保护的法律、法规、规范及相关规定。

9.2 安全环境部，在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律法规类文件，加强对施工现场燃油、废弃材料、废渣的控制和治理，遵守废弃物处理的有关规定，做好施工期间不扰民。

9.3 做好施工作业人员防护，防锈漆、防火岩棉施工过程中，给作业人员配备防护面罩。

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