用伍繼 周汝貴

【摘 要】大面積雙曲線彩鋼瓦屋面定位安裝施工技術(shù)，是工程施工安裝的技術(shù)性難題，需要滿足建筑空間弧形的建筑美學(xué)，同時要求符合建筑結(jié)構(gòu)的安全規(guī)范。南寧機場航站樓主體工程應(yīng)用了鞍形大面積雙曲線彩鋼瓦屋面定位安裝施工技術(shù)，對空間弧形建筑結(jié)構(gòu)的測量定位、構(gòu)件統(tǒng)一及現(xiàn)場安裝等問題進行初步研究，為有效控制雙曲線屋面彩鋼瓦的準確定位及安裝提供了參考。

【關(guān)鍵詞】雙曲線屋面;測量定位;構(gòu)件調(diào)節(jié);安裝模擬;現(xiàn)場安裝

【中圖分類號】TU758.15 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）05-0127-04

0 引言

現(xiàn)代社會，隨著人們審美標(biāo)準的提高，建筑體型由平面結(jié)構(gòu)體系向空間結(jié)構(gòu)體系發(fā)展，單一的平面弧形結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代建筑發(fā)展的需求，建筑設(shè)計逐步傾向于空間弧形建筑結(jié)構(gòu)。南寧機場航站樓主體工程，采用檁條、壓型鋼板、彩鋼瓦等材料完成整個鋼屋面結(jié)構(gòu)形式及造型，鋼屋面完成后的形狀為雙曲線屋面。對于安裝工程中大面積雙曲線彩鋼瓦面安裝施工技術(shù)難題，采用全站儀空間測控，進行二次深化設(shè)計，提高檁條位置的精準度，確定空間位置;利用BIM模型軟件，合理模擬構(gòu)件調(diào)節(jié)與安裝過程，既滿足了建筑設(shè)計中的建筑美學(xué)要求，又實現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，在今后的大面積雙曲線彩鋼瓦屋面的定位安裝施工中具有巨大的應(yīng)用前景。

1 工程概況

南寧吳圩國際機場位于現(xiàn)有航站樓對面，本項目施工標(biāo)段為垂直指廊標(biāo)段。垂直指廊長度為235 m，中間垂直指廊寬度為33.5 m，盡端局部放大到56 m，兩側(cè)布置機位。本標(biāo)段建筑面積為56 427 m2，主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)二層、鋼結(jié)構(gòu)一層，屋面為鋼結(jié)構(gòu)頂加彩鋼瓦屋面。采用大面積雙曲線彩鋼瓦屋面的定位安裝施工技術(shù)，能夠?qū)ΤL超寬雙曲線鋼屋面進行精準定位，迅速計算出每一段檁條大小、高度和空間位置，能綜合考慮原鋼結(jié)構(gòu)屋架弧度、檁托與管結(jié)構(gòu)箱型結(jié)構(gòu)連接方式、“T”碼在不同區(qū)段的計算高度及范圍的合理劃分，確保安裝彩鋼瓦的效果。建筑效果如圖1所示。

2 施工準備

2.1 施工原理

通過對大面積雙曲線屋面弧度計算及原有鋼結(jié)構(gòu)屋架弧度計算分析后，進行鋼屋面檁托，檁條在不同區(qū)域的下料規(guī)格不同，因此要分類編號，在施工過程中進行嚴格按照編號使用材料;檁托安裝完成后，在安裝檁條的過程中進行全站儀空間測控，并利用檁托與檁條之間的連接方式進行微調(diào)，達到準確定位的目的。

2.2 施工重點

施工中重點是科學(xué)地計算檁條、檁托的下料尺寸，確保安裝曲面角度，保證各工序施工組織合理，處理好鋼屋面施工與鋼結(jié)構(gòu)屋架施工關(guān)系。

3 施工工藝

雙曲線鋼屋面施工流程如圖2所示。

3.1 技術(shù)方案深化

二次設(shè)計的重點是深化雙曲線鋼屋面與鋼結(jié)構(gòu)屋架連接方式，特別是針對固定點只能以鋼結(jié)構(gòu)梁為基點這樣的不利因素，根據(jù)屋架結(jié)構(gòu)弧形特點來設(shè)計鋼屋面的雙曲線弧形。二次深化設(shè)計必須考慮檁托高度，根據(jù)曲線弧面下料調(diào)節(jié)后，在安裝檁條的過程中進行細部調(diào)節(jié)，通過材料下料控制和現(xiàn)場安裝調(diào)節(jié)的方式達到雙重調(diào)節(jié)，保證雙曲線屋面弧度準確。沿鋼結(jié)構(gòu)框架長方向每一跨設(shè)一道檁條安裝帶，檁條方通的下料要計算弧度及考慮現(xiàn)場每一跨鋼桁架的間距，現(xiàn)場所有方通均標(biāo)記編號，方便施工。

3.2 下料

檁托的下料制作按照設(shè)計弧度要求進行下料編號，檁托與檁條連接處的螺栓洞口采用長方形結(jié)構(gòu)，方便在安裝過程中進行細部標(biāo)高微調(diào)。檁條制作過程中必須考慮每一跨鋼結(jié)構(gòu)梁的間距，檁條長度、截面尺寸須考慮滿足雙曲線屋面弧度要求，檁條安裝曲線弧形最終決定雙曲線屋面的形狀。“T”碼構(gòu)件尺寸及安裝誤差要求控制在規(guī)定范圍內(nèi)，防止安裝彩鋼瓦過程中因定位不準確而無法精準定位。彩鋼瓦的尺寸根據(jù)現(xiàn)場實際情況定制不同規(guī)格。

3.3 安裝工藝流程

（1）檁托的安裝如圖3所示。

（2）檁條的安裝如圖4所示。

（3）鋼底板的安裝如圖5所示。

（4）“T”碼的安裝如圖6所示?！癟”碼采用高強度鋁合金，其硬度必須滿足屋面板所能承受的最大風(fēng)阻，支座的安設(shè)必須準確可靠，這是屋面板順利施工的關(guān)鍵?！癟”碼安裝完成效果圖如圖7所示。

（5）保溫、防水、防火材料的裝配。安裝保溫棉必須鋪平，保證其無翹邊和折疊的現(xiàn)象，保溫棉鋪設(shè)的同時，同步安裝屋面板，在保溫棉與面板間裸露和交接縫處用彩條布等物覆蓋。

（6）高分子防水卷材層的鋪設(shè)安裝。卷材的鋪設(shè)要求：平行于屋脊方向鋪貼，遇到天溝、檐溝時，卷材應(yīng)順向鋪設(shè)，溝內(nèi)盡量避免卷材長邊搭接。當(dāng)遇到天溝、檐溝較寬時，需將接縫留在兩側(cè)之間，把卷材退卷在基層上，根據(jù)鋪貼位置的要求，將卷材的一端對折于另一端，將基層黏合劑均勻地涂刷于卷材和基層的表面，時間大約10 min，待黏合劑基本上不黏手時，將卷材平整地貼合，再將卷材的另一端對折于鋪貼好的一端，以同樣的方法進行鋪貼。

（7）屋面板的安裝工藝要點。屋面板安裝的流程為放線—就位—咬邊—板邊修剪。

3.4 測設(shè)控制

為保證誤差在允許限差以內(nèi)，各種控制測量必須按《城市測量規(guī)范》（CJJ/T 8—2011）執(zhí)行，操作按規(guī)范進行。

3.5 雙曲線鋼屋面的安裝定位

安裝前應(yīng)利用BIM軟件進行定位安裝模擬，確保安裝方案沒有重大問題，安裝方式切實可行。此外，還需要對屋面構(gòu)件的尺寸、數(shù)量、各關(guān)鍵位置及焊接點進行認真檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時改正。安裝時嚴禁不按照設(shè)計要求進行組裝焊接等，導(dǎo)致對標(biāo)高控制不到位。

掌握主體結(jié)構(gòu)的施工偏差，及時反饋給設(shè)計人員進行修正、糾偏。鋼屋面在施工過程中的每一個步驟均要進行全站儀定位及糾偏，保證整體鋼屋面雙曲線弧形準確定位，安裝過程按照操作要點逐項完成，確保每一個施工環(huán)節(jié)準確無誤。

3.6 檢查和驗收

雙曲線鋼屋面在安裝過程中偏重測量放線部分的檢查和監(jiān)督，首先在檁托安裝過程中對其定位要準確;后續(xù)檁條安裝過程中對檁條進行測設(shè)微調(diào)要達到定位準確的要求，這是整個雙曲線屋面控制的要點;在“T”碼安裝過程中，保證“T”碼準確性也是一個關(guān)鍵因素，否則彩鋼瓦無法安裝。

屋面工程中隱蔽工程部分要做好檢查和驗收工作，尤其在檁托焊接防腐防銹處理上必須做到驗收合格方可以進行后續(xù)工作。鋼底板拼裝時，可以對檁條進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，保證屋面弧形角度的達到要求，調(diào)節(jié)過程通過全站儀進行準確定位。彩鋼瓦屋面完成效果圖如圖8所示。

4 施工注意事項

（1）檁托焊接要求準確，檁托與鋼梁焊接按照設(shè)計要求進行滿焊且焊接過程不能燒傷鋼梁等主材，檁托焊接完成后進行驗收，同一點位檁托必須對應(yīng)，防止安裝檁條過程中螺栓無法加固。

（2）安裝檁條過程中必須嚴格對照檁條編號及圖紙要求進行安裝，安裝定位后再利用全站儀進行坐標(biāo)點定位并對檁條進行微調(diào)，直到坐標(biāo)點吻合為止。

（3）鋼底板安裝過程中，母肋需朝向開始安裝的方向，安裝第一排支架與屋面附檁條時，調(diào)整其位置，確保第一塊頂板位置的安裝準確無誤，最后固定第一排固定支架。

5 結(jié)語

大面積雙曲線彩鋼瓦屋面的定位安裝施工技術(shù)采用先期計算分析進行材料的生產(chǎn)控制，施工過程的關(guān)鍵點是測量控制，以保證雙曲線弧形屋面的準確定位。弧形屋面技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的實踐成果，擴大了雙曲線弧形屋面技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域，在南寧機場航站樓主體工程中，應(yīng)用鞍形大面積雙曲線彩鋼瓦屋面定位安裝施工技術(shù)，結(jié)構(gòu)外觀效果非常壯觀，拓展了曲線形結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用，同時也解決各類曲線建筑對各種曲線形造型的要求，大大提高了建筑的美觀效果，拓展了建筑師的設(shè)計空間，為類似工程項目在有效控制雙曲線屋面彩鋼瓦的準確定位及安裝提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

參 考 文 獻

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]