直立锁边防水系统施工技巧

2.1　设计方案

江苏大剧院屋面幕墙由钛金属板及玻璃飘带组成，金属屋面与玻璃飘带大部分为双曲面。建筑物端部采用了异形百叶及双曲钛金属板幕墙系统，主入口位置采用了通透性好、效果震撼的全玻幕墙系统，最高处高度达到12m，宽度为50m，中间部位还设置了悬挑10m的钛金属板雨篷，其顶部和底部收口位置采用异形钛金属板幕墙。屋面设置了消防要求的排烟窗，高架平台以下采用了石材幕墙作为接地设计。

异形建筑在给人们带来视觉冲击享受的同时，也给设计和施工带来很大的难度，必须突破和创新常规的节点构造及施工工艺，才能把设计师的设计理念真实地展现出来。设计方案以外形控制为出发点，其次考虑施工，再从结构、经济、美观、科学、质量、安全、定位、进度等方面进行优化设计。在实际施工时需将铝镁锰屋面板划分为条板进行铺设安装，通过GH参数化的控制手段，获得空间板块间缝隙变化，计算出理论延展系数，将其与材料实际参数进行比对验证，调整设定的板宽和板缝数据，及时反映完工效果。由于屋面造型复杂、板块单元超长等原因，导致铝镁锰板铺设时板缝不齐，因此在屋面条板安装时需对材料进行拉伸操作以调整间隙，在设计过程中需考虑材料的延展性，对划分方案进行可实施性分析。通过BIM模型出具钛金属板屋面控制点定位图，明确控制点和坐标原点后，在BIM模型中利用参数化技术确定控制点坐标系列，并按一定逻辑进行编号，同时导出含有点编号和点坐标的Excel表格，完成屋面控制点定位图，连同BIM模型一起交付操作安装，精确地完成屋面板的施工。

2.2　适应复杂的形体

利用BIM设计技术采用弧形扇状铝镁锰直立锁边防水板，其板宽沿长度方向渐变，类似橘皮状在单元中均匀变化，以适应球形屋面水平周长的需要。铝镁锰直立锁边防水板随球面形体自然衔接，作为良好的曲面平台为玻璃飘带提供了衔接的基础。

2.3　固定方式

(1)铸压铝合金ST固定座与檩条固定，咬合式直立锁边屋面板受力与固定支架的强度有关，固定支架必须有足够的强度和刚度。ST固定座上通过4个螺钉与檩条连接，工人在高空操作时极易将螺钉打飞，如不及时补足4个螺钉，则存在铝镁锰板被大风撕裂的隐患。将宽260～600mm的扇形铝镁锰合金板直立肋卡在带有梅花头的铝合金ST固定座上，并被相邻的另一块板覆盖。将卡在同一固定座上的直立大小肋用锁边机锁紧，完成直立锁边固定。

(2)固定座在结构上按一定的间距布置，易于拟合出光滑流畅的防水曲面。与传统方法相比，这种固定方式的优势在于不需穿透板面，从而更好地解决了渗漏问题。

(3)系统中铝镁锰板直立弧肋设有通长等压槽，可实时保持与外界等压，还可以避免虹吸现象。直立肋搭接面的缝隙可形成排出保温层水汽的通道，保持内部干燥，避免因保温棉内水汽凝聚而降低保温隔热效果。

2.4　抗风性能(www.xing528.com)

江苏大剧院场地空旷，风荷载较大，系统承受的荷载通过受力杆件全部传至防水板系统上。由于特殊的固定方式，避免了螺钉固定在遭遇强风时，因反复受正负风压而在钉孔处产生应力集中和疲劳破坏。江苏省建设工程质量安全监督检测总站的抗风试验证明，在受荷7 kPa测试中试件无损坏。

2.5　温度变形及防腐

(1)由于保温层设在防水板内侧，所以大面积金属屋面板都存在着严重的温度变形问题。若不合理地释放这部分变形则易产生噪声，严重时防水板会局部折屈、隆起，或因连接处应力集中而造成板面撕裂。本系统采用的ST固定座在构造上能保证防水板沿板长方向释放温度变形，也能释放因温度或装配误差导致的不利初始应力。

(2)防水板采用锤纹铝镁锰合金板，直立锁边屋面防水系统不需穿透板面，更好地解决了渗漏问题，且抗风、抗变形及防腐能力强。

2.6　直立锁边防水连接系统

(1)从主结构伸出构件的传统做法破坏了防水层，形成了室内渗漏的可能。根据以往的经验，雨水突破第一道防线后向室内渗漏的途径甚难预测，所以设计时除考虑构件能满足强度、刚度和稳定性要求外，还重点考虑系统的耐疲劳性，即在动载下不会带动防水板肋产生较大变形而造成渗漏。

(2)在施工和使用过程中，自重、风雪、检修和清洗等荷载反复作用于铝镁锰金属板表面，为此特别设计了支撑体系。具体连接方式为：将套管套入檩条，通过铝角码将板固定在套管上，将檩条与紧固在直立锁边防水板上的夹桥相连。

(3)在穿透PVC防水卷材处，采用成品PVC防水卷材套件设计，保证防水质量，降低施工难度。成品PVC防水卷材套件与立柱采用不锈钢抱箍连接。

(4)防水层采用聚氯乙烯(PVC)聚酯纤维加强防水卷材，厚度为1.5mm。防水卷材搭接处采用热风焊接，搭接部位塑化成一体，保证焊缝与卷材具有相同的防水性能。卷材施工完成后进行淋雨试验，验收合格后再进行金属屋面面板施工，确保达到可靠的防水作用。