铝镁锰合金板屋面装饰工程施工工法

铝镁锰合金板金属屋面装饰工程施工工法
陈其全
前言
金属铝在现在人类的生产、生活中的金属应用量排名中位居第二位，仅在钢铁之后；在熔炼铝时添加其他金属如：锰、镁、铜、锌、铁、锡等就形成了各种系列的铝合金，各种金属的加入可以大幅度地改善铝合金的机械、物理、化学性能，根据各种金属在铝合金中的比例不同，形成了9个系列的铝合金。

不同行业根据应用的要求和特性采用不同系列的铝合金。

铝质屋面材料本世纪初就开始应用于建筑上了，如美国匹兹堡市附近的一座体育馆，建于1927年采用铝板作为屋面材料，在建成61年后1988年有关部门进行检查，发现屋面状况仍然良好。

铝屋面材料之所以具有如此优异的耐久性能，是因为铝板和大气接触时会在表面产生一层氧化铝薄膜，这层氧化膜就保护了内层铝板防止被进一步腐蚀。

有关部门曾做过检测，每年铝板因腐蚀而损失的厚度为0.5微米，0.7mm厚的铝板经过100年的大气腐蚀后还有能有0.65mm厚。

所以，可以认为铝屋面材料是最经久耐用的屋面金属材料之一。

铝镁锰合金板屋面主要使用3000系列的铝锰（铝锰镁）合金，3000系列铝锰合金的延伸率、硬度、抗拉强度、屈服强度等指标均非常适于屋面卷边、轧压设备的加工。

因此广泛应用在屋面/墙面系统等建筑外维护工程中，并且配合各种涂漆系统和涂装工艺使建筑外观变得丰富多彩，还增加了铝合金本身的防腐蚀性。

屋面选用的铝质材料的厚度最低为0.7mm。

当铝材厚度为1mm时，其重量为 2.7kg/m2，厚度为0.7mm时，铝材的质量1.89kg/m2。

卷材的长度不限。

其主要特性有：密度为2.7，熔点为658，温度为20～100度时的线性膨胀系数为0.0000023，断裂负荷系数为8～12kg/mm2（根据材料硬度不同而变化），延伸率10～40％，厚度为0.7～1.2mm。

铝镁锰合金比重是彩钢的1／3，使用寿命却可达到其3倍以上。

由于板型柔软可塑，可做成扇形，弧型，极大的满足了设计需求，因此该系统被广泛应用在机场、体育场馆、剧院等建筑物上。

1 特点
1.0.1整体结构性防水、排水功能好， 50年不漏。

1 自然循环通风构造、增长屋面寿命。

2 结构简洁、轻巧。

3 铝镁锰合金板自身强度高，不产生龟裂和变形。

4、镀锌钢板找平层，表面易于清理干净，自粘防水卷材施工质量得到保证。

5、铝镁锰合金板采用抽芯铝铆钉固定，合金板之间用小码件卡固定连接，抗震性好，抗裂能力强。

1.0.2施工便捷，缩短施工工期，质量得到保证。

1 干作业施工，省工、省力、省时。

2 材料的加工性能好，可锯切、可钻孔、可裁剪，施工极其方便。

3 在-7℃时仍可施工，施工工期和质量控制有保证。

4 机械化程度高，施工安全、快速、精确、经济。

5 使用成品材料，使工序衔接紧凑，节省了施工时间。

1.0.3 平整光洁，观感质量好、外观丰富多彩。

1 铝镁锰合金板定尺精确，外形规整，表面平整光滑，为屋面质量提供了有力保障。

2 属屋面平整光洁，线条流畅，观感质量好。

3 铝镁锰合金板配合各种涂漆系统和涂装工艺使建筑外观变得丰富多彩。

4 铝镁锰合金板板型柔软可塑，三维弯弧、特异造型轻而易举；可做成扇形，弧型等造型，极大的满足了设计需求，使得屋面造型多样化，提高了建筑物的美观性能。

1.0.4 铝镁锰合金板金属屋面综合性能好，绿色环保。

1 隔音效果好，保温、隔热能力强。

2 无须化学嵌缝胶免除污染与老化问题；
3 无气味、无污染，不产生任何放射性和有害物质，绿色环保。

2 适用范围
2.0.1铝镁锰合金板金属屋面装饰工程适用于多层、高层工业、民用和公共建筑的屋面施工；尤其适用在海洋性台风、暴雨地区的金属屋面工程中。

2.0.2本工法一般适用于平、斜屋面金属屋面装饰工程的施工。

3 屋面构造和工艺原理
3.1屋面构造
屋面的构造和布置如图3.1所示
图3.1金属屋面剖面示意图
3.2工艺原理
铝锰镁合金板金属屋面自重轻，安装简单。

铝锰镁合金板自身特有的耐久性保证了建筑屋面的防水使用寿命。

整个屋盖幅面虽大，但由于单块肋形板纵横方向铺装均可活动，遇冷热可伸缩自如，不会因产生应力而被拉裂变形。

铝镁锰合金板采用抽芯铝铆钉固定，合金板之间用小码件卡固定连接，抗震性好，抗裂能力强。

铝镁锰合金板板型柔软可塑，三维弯弧、特异造型轻而易举；可做成扇形，弧型等造型，极大的满足了设计需求，使得屋面造型多样化，提高了建筑物的美观性能，装修观感质量效果好，避免了传统屋面施工的弊端。

整体性能完善，克服了质量通病。

四工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
图4.1铝镁锰合金板金属屋面施工工艺流程
4.2 操作要点
4.2.1施工放线
1 屋面混凝土结构验收合格后，先将结构表面的浮浆与杂物等清理干净。

2 在结构面上按照设计要求精确弹出檩条轴线及檩托安装定位线，并在屋脊、天沟、屋面突出部位弹出控制线。

4.2.2安装檩托
1 檩托在现场加工场内加工制作。

檩托用90×90×6角钢的角钢制作，按照设计的檩托大小尺寸，在角钢上弹出下料尺寸线和膨胀螺栓的安装孔十字定位线，然后用打孔机具在其上钻孔。

每根角钢上的安装孔完成后，在切割机具上按照下料线进行切割。

并加工好的檩托运送到屋面上进行安装固定。

2 按照设计要求的间距，弹出轻钢檩条的轴线；在屋脊、屋面突出部位弹出控制线。

本工程按要求弹出钢檩轴线，间距350mm；放线检查合格后报验验收完毕，开始固定檩托。

3在檩托安装定位线处用电钻打孔，打孔直径及深度符合设计使用的膨胀栓的要求。

一般檩托用10M长8cm膨胀栓固定在屋面混凝土结构层上。

檩托定位后应在屋面斜线的法线方向上，屋面平整度不够的，要提前用砂浆或垫钢板找平，夹角保证在90°±1°，位置偏差在5㎜。

4.2.3安装檩托
1本工程所用檩条全部采用焊接连接，固定好的钢檩条上表面必须与屋面坡度一致，每次一坡面上的檩条必须在同一斜面上。

2在焊接之前应检查正在安装的檩条顶面是否与已安装的相邻的檩条顶面平齐，如不平应调整，相邻檩条的顶面高差应在2㎜以内。

3檩托与檩条焊接时，用和檩条相同的材料切割成符合安装高度要求的短段，先与檩托满焊焊接，然后把檩条满焊焊接在其上。

4以上各工序是在天沟防水完成之后进行的，天沟并不铺设金属瓦，只需按不上人屋面作法做至防水保护层。

4.2.4 防腐处理
檩条、檩托为镀锌构件，焊接时破坏了镀锌层，所以焊接后应对焊缝处其四周进行防腐处理。

防腐材料选用防锈漆或富锌漆，要求涂刷两道。

防腐处理前应将焊缝表面的药皮和污物清理干净。

4.2.5安装保温板（挤塑聚苯保温板）
1在檩条焊接安装完成后，开始铺装保温板。

如果在焊接檩条前安装保温板，在焊接檩条时焊渣掉落在保温板会把保温板破坏。

2挤塑聚苯保温板的安装方法同通常的安装做法，但是在安装前必须是符合檩条间距的条状块材，安装时方向同檩条方向。

3挤塑聚苯保温板（欧文斯克宁40㎜）用塑料胀栓固定在屋面砼上，每㎡保温板不得少于6个胀栓；保温隔热材料缝隙严实应紧密，铺放时间宜在找平钢板安装前，铺设完成的屋面要及时封上面板。

4.2.6安装找平层
1铝镁锰合金板金属屋面，为镀锌钢板找平层。

镀锌钢板不易先加工成型送到现场，应为卷状库存，使用时在现场边加工成型，边施工安装。

2施工时先将整块钢板上下两端在钢檩条上固定后，弹上符合镁铝锰合金板安装设计尺寸的方格，方格的尺寸同檩条轴线间距的尺寸。

一般为350㎜×350㎜见方的格子，再用手持电钻打眼，用铆钉将钢板固定牢固。

的
4.2.7铺贴防水卷材
1铺贴卷材前将找平钢板表面清理干净，并且要干燥。

2把卷材背面的隔离纸剥开撕掉直接粘贴于钢板上，排净卷材下方的空气，并滚压粘结牢固。

3搭接处用热风枪加热后随即粘贴结实，至溢出自粘膏随即刮平封口。

接缝处用密封材料封严，宽度不小于10㎜。

4.2.8铺设通风降噪纤维丝网与安装铝镁锰合金板
1通风降噪纤维丝网的作用是用来隔离上层镁铝锰合金板与下层找平钢板，保持屋面系统内的通风，减少雨季因雨水直接敲打屋面产生的噪音。

2把通风降噪纤维丝网卷垂直于屋脊方向铺设，搭接处要平顺。

3铺设时随铺通风降噪丝网随装菱形瓦。

4、将符合设计尺寸和形状的镁铝锰合金板（如设计为400×400㎜㎜菱形合金板块），从下往上排好版面。

先从檐口处开始，将合金板在檐口处折边向下，防止雨水在风的作用下吹入屋面夹层内。

5合金板安装至屋脊时根据现场实际情况修剪，保证最上端合金板固定在钢檩条上，咬边紧密。

6采用抽芯铝铆钉固定，将合金板位置放好后，小码件卡好，用手电钻钻孔，每钻完一个螺丝孔，立即打一颗铆钉。

钻孔直径与铆钉的直径相同，保证抽芯铝铆钉的抗拉拔能力。

7菱形合金板安装示意如下图。

图4.2.8菱形合金板安装示意图
4.2.9现场操作图片
图2.9-1安装檩托图2.9-2钢檩条固定
图2.9-3聚苯板固定图2.9-4自粘防水卷材铺贴
图2.9-5安装镀锌找平钢板图2.9-6镀锌钢板找平层质量图片
图2.9-7镁铝合金板屋脊固定图图2.9-8镁铝锰合金板安装施工图
图2.9-9斜屋面坡面交界处檩条施工图图2.9-10斜屋面屋脊与屋面檩条施工图
五材料与设备
5.1材料规格和性能
5.1.1铝镁锰合金板
铝镁锰合金板一般为成批量生产卷材，按照设计要求可生产任意规格。

一般镁锰合金板规格为0.7*1000*C；本工程铝镁锰合金板规格，400㎜边长的菱形合金板，合金板厚度0.7㎜。

铝镁锰合金板的性能
5.1.2轻钢檩条、角钢檩托
轻钢龙骨性能
按国家标准《建筑用轻钢龙骨》（GB11981），且符合热镀锌质量检验标准(GB/T13912-2002)的规定。

其镀锌量（双面）﹥80g/m；平直度：侧面≤1㎜/m,底面≤2㎜/m；荷载：加160N静载，5min后最大残余变形量≤2㎜；抗冲击：以300N砂袋从300㎜高处自由落到垫板上，最大残余变形量≤10㎜，龙骨不得有明显变形。

表面（表面状态）镀层厚度（平均厚度）附着力
5.1.3自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材
按照《自粘聚合物改性沥青聚酯胎防水卷材》（JC898-2002）的规定，符合下列要求
5.1.4挤塑保温板
挤塑聚苯板的规格型号要符合设计要求，进场后取样送具有资质的实验室进行复检。

复检结果符合《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料》（GB/T10801.2-2002）和《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）的要求，如下表。

5.1.7其他配套材料
配套材料表
5.2、机具、设备
5.1.1施工工具
直流电焊机、电动无齿锯、合金板制作切割机、切割机、手电钻、螺丝刀、铆钉枪、电锤、电钻、卡钳
5.1.2检测、计量器具：
钢卷尺、线锤、靠尺、角尺、水平尺、弧度尺、墨斗、小线
5.1.2检测、计量器具：
壁纸刀、钳子、扫帚、水桶、喷灯、钢刷。

六质量控制
6.1执行标准
6.1.1本工法必须参考执行的标准有
1《建筑工程质量验收同一规范》 GB 50300-2001
2《建筑装修工程质量验收规范》 GB 50210-2001
3《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2002）
4《屋面工程技术规范》（GB50345-2004）
6.1.2建筑装饰装修工程的防火防雷和抗震设计应符合现行国家标准的规定。

6.2质量检查
6.2.1主控项目
1檩条、找平钢板的材质及厚度必须符合设求和施工规范的规定；
2防火涂料的材性和涂刷方法必须满足设计要防火规范的规定；
3竣工屋面经蓄水或淋水试验不得有渗漏和积水现象。

6.2.3一般项目
1按屋面设计斜度安装檩条，斜面应平整通顺；
2钢结构焊缝的长度和厚度应符合设计要求；清除干净后应涂刷防锈漆和防火涂料；
3防水层铺设时的搭接宽度应满足设计要求；合金板咬口方法应正确、严密；
4檐口安装应牢固可靠，包封严密，顺直美观
七劳动组织
施工时应根据隔墙墙体工程量的大小和工期要求，按照实际情况配备作业小组，施工中应实行挂牌制度。

施工中应以小组为单位，每组的最合理人数为10人，其中有合金板安装技工3名，普工2名，焊接工3名，防水工3名。

焊接工负责檩托打孔、切割、固定，檩条的下料、与檩托的焊接连接，防腐处理。

合金板安装工负责位置的测设、施工放线、板材修剪、镀锌钢板找平层的钻孔安装、合金板的安装、保温板的安装。

防水工负责防水层的铺贴，普工负责其他一些施工准备。

每一小组的施工包括材料的水平运输、垂直运输、保温层、防水层、檩条的焊接、合金板的安装等。

八安全措施
8.0.1高空作业时,平、斜屋面临边防护脚手架必须稳固、安全，一般在主体结构施工时按照设置要求留置预埋件，在防护的时候将立杆（竖向防护钢管）焊接在预埋件上，水平防护钢管用扣件与立杆扣接。

外侧挂设两层密目网，内侧将平网两层立挂。

8.0.2施工作业人员必须戴好安全帽，系挂好安全带。

8.0.3斜屋面上面材料不易堆放，堆放时采取固定措施。

8.0.4施工机具应有专人使用并负责保管，施工作业前应认真检查电动工具的绝缘是否良好，安全保护装置是否齐全有效，打孔时移动电箱的电线应架空，严禁拖地。

8.0.5当合金板安装时，操作人员应戴上防护手套。

8.0.6斜屋面施工时，施工人员在上行动不便，设置安全爬梯，安全爬梯要可靠的与主体结构等固定。

九环境措施
9.0.1合金板板材和轻钢檩条堆放整齐，集中存放在库房或材料堆场，存放的时候要注意不能把保护膜破坏。

9.0.2檩托钻孔和切割的时候要在加工场中进行，避免作业时产生粉尘和减少噪声污染。

9.0.3工完场清，每天作业结束后及时清理垃圾，并合理处理。

9.0.4减少噪声污染，在施工作业时应轻拿轻放材料。

十效益分析
10.0.1施工速度较快，用工较省，而且施工不受气候的影响，工程质量容易保证。

10.0.2铝镁锰合金板比重是彩钢板的1／3，使用寿命却可达到其3倍以上，大大增加了建筑屋面使用寿命，节省了钢材。

10.0.3铝镁锰合金板金属屋面保温隔热性能好，能够节约能源。

10.0.4绿色环保无污染且材料利用率高，施工剩余材料可再利用，节约能源。

10.0.5屋面顺直、平整光洁，外表美观。

十一工程应用实例
中原数码港项目一期高层住宅楼工程位于郑州市花园路与东风路交叉口，包括1#-10#楼和地下车库，建筑面积25.6万㎡，其中1#、5#楼27层，其余8栋楼33层，地下一层；结构类型为框剪结构；地下车库为框架结构。

设计耐火等级为一级，抗震设防烈度为7度，基础形式采用钢筋混凝土筏板基础,外墙采用干挂花岗岩装饰，屋面采用0.7mm铝镁锰合金菱形板金属屋面装饰工程。

在该高层住宅楼工程中屋面施工中，我们采用了铝锰镁合金
菱形板金属屋面施工工艺，得到了成功较好的应用。

铝锰镁合金板金属屋面由于自重轻，安装简单，因此施工速度快，大大的缩短了工期，取得良好的经济效益。

铝锰镁合金板自身特有的耐久性保证了建筑屋面的防水使用寿命。

整个屋盖幅面虽大，但由于单块肋形板纵横方向铺装均可活动，遇冷热可伸缩自如，不会因产生应力而被拉裂变形，具有良好的社会效益。

该屋面系统在中原数码港的应用实践证明，确实加快了施工进度，经过雨期，未发生渗漏。

它大大的缩短了工期，装修观感质量效果好，避免了传统屋面施工的弊端。

整体性能完善，克服了质量通病。

绿色环保，符合现代化设计要求。