张海旭 杨阳阳 闵凡文 龚宏飞 赵西振

中国建筑第八工程局有限公司 河北石家庄 050000

1 工程概况

石家庄职教园二期工程位于石家庄市正定新区太行大街东侧，安济路南北两侧区域。本工程规划占地1379 亩，建筑面积约47.9万平方米。建设内容包含五个校区、三个生态智慧谷。校区建筑单体屋面结构设计均为平屋面+坡屋面，建筑中间为平屋面，四周均为坡屋面，且被檐沟分为两段，倾角均为40°。如图1：

2 连锁瓦简介

连锁瓦的规格尺寸为400mm×300mm，瓦面着釉。

2.1 生产材料及加工工艺

陶瓷瓦瓦坯采用一些矿石、高岭土之类的原材料按一定比例混合经球磨加水磨成浆料再经干燥塔喷雾干燥成细小粉末颗粒，用大压力压机将瓦坯压制成型，经过短时间的烘干上釉后，过锟道窑1200°左右下防滑高温烧制而成，瓦面采用高级陶瓷釉料，色彩永用不褪色，吸水率低。

2.2 连锁瓦的特点

防水、耐寒、耐压、隔音、防腐、隔热、色彩多样。

（1）全瓷材质，大幅提升瓦的各项物理属性，使用寿命可以上千年。

（2）超高的耐压强度。

（3）耐寒、色彩多样性、永不褪色的釉面。

（4）防水性、自洁特性。

3 技术特点与难点

本工程的坡屋面均为四坡式，且被檐沟划分为两段，如何保持上下两段屋面瓦的延续性、收尾呼应，保证整体效果十分重要，并且如何防止瓦的脱落更是瓦施工的重难点。

瓦屋面脱落是现代工程中经常发生的质量问题，直接影响人们的生活及财产安全。因陶瓷瓦的自重较大，再结合钢龙骨的自重，如何保证瓦屋面安全性、稳定性、长久性是保证施工质量的关键[1]。

4 施工方案

坡屋面干挂连锁瓦施工技术：

（1）BIM 辅助三维精准定位技术。

①轴线控制网。以单面坡屋面为例，在坡屋面上水平设置四道水平线，顶端水平控制轴线①距离顶端230mm，水平控制轴线②距离檐沟上口边线320mm，水平控制轴线③距离檐沟下边线及100mm，水平控制轴线④距离坡屋面下边线100mm，并在坡脊位置设置坡脊轴线，建立坡屋面轴线控制网。而后利用BIM 技术辅助对屋面瓦进行预排布，确定顺水条及挂瓦条的位置，根据排布的尺寸对屋面进行分割划分，标出龙骨的位置线。

②标高控制。在轴线网的交点处设置八个标高控制桩，分别是a、b、c、d、e、f、g、h（以单面坡屋面为例），如图2 所示。在控制桩上用红色胶带做好标高标识，根据破屋面的长度在中间区域合理分配标高控制点，用于控制钢筋、顺水条及挂瓦条植筋的顶标高，从而达到控制网屋面平整度的目的[2]。

③钢筋的植筋高度。因钢筋的顶标高需要与挂瓦条的顶标高保持一致（否则影响屋面挂瓦），而龙骨与结构面之间存在着高差，因此钢筋的标高控制直接决定了屋面挂瓦的平整度及外观效果。因此钢筋的下料长度L=植筋深度l+顺水条与结构之间的高差h+镀锌扁铁的宽度25mm+镀锌角钢的单边长度30mm。

（2）钢龙骨干挂连锁瓦施工技术。

①钢龙骨干挂连锁瓦施工工艺流程。混凝土基层清理、放线→钢筋防锈处理、植筋→DS15 水泥砂浆找平层→植筋聚氨酯涂刷、防水卷材施工→DS15 水泥砂浆隔离层→混凝土防水保护层→放线、瓦预排布→顺水条安装、焊接→挂瓦条安装、焊接→陶瓷瓦安装→坡屋面坡顶、坡底、细部处理、排气孔设置→验收。

②钢筋植筋及钢龙骨的施工质量控制。在以往的施工中，钢筋植筋只是为了固定顺水条的安装，然后将挂瓦条点焊在顺水条上。经过优化后，确定将钢筋植筋位置定在顺水条与挂瓦条交叉部位的右下角，紧贴顺水条及挂瓦条进行双向施焊，既能保证顺水条的安装质量，又能保证挂瓦条的安装质量，使顺水条、挂瓦条、钢筋形成一个整体的受力体系，抵抗瓦屋面的自重。保证整个受力体系的合理传递

③钢龙骨安装质量控制。

a.顺水条、挂瓦条。顺水条材质为镀锌扁铁，规格为-25×5，间距600；挂瓦条材质为镀锌角铁，规格为L30×4。

b.顺水条及挂瓦条安装。优先安装坡脊、转角等处的附加顺水条。顺水条应从坡屋面的一角开始，向另一角进行，并且首道顺水条与边角的距离不应小于500mm，间距600mm。挂瓦条间距由屋面瓦的搭接长度决定，而屋面瓦的搭接长度取决于屋面坡度、单坡屋面最大长度等因素；因考虑到漏水原因，通常屋面坡度越小搭接长度越长，反之亦然。最下面一道挂瓦条应该距离檐边320mm，依次从下往上划线，间距取决于瓦的搭接长度，而瓦的搭接长度又取决于屋面坡度、单坡屋面最大长度等因素。因此挂瓦条的间距要根据现场实际情况而定，最上面一道挂瓦条距离坡屋面上沿不大于30mm。中部挂瓦条间距：为了保证屋面外部观感，每排瓦的间距应该相等。将顺水条竖向焊接在钢筋头上，挂瓦条应焊接在镀锌扁钢上，焊接牢固，焊接完成后对焊接部位进行防锈处理。焊接是应满足双边焊焊缝长度不小于5d 的要求。顺水条按照墨线的位置进行安装，安装时注意控制顺水条的顶端标高保持一致。

④连锁瓦安装质量控制。a.安装顺序：自下而上；从右至左；先收口，后大面。从坡屋面右下角开始铺第一张瓦，自右向左排列，至铺满第一排，铺第二排瓦时，将瓦片更第一排瓦片交错搭接，使整个屋面更牢固，雨水的排泄更流畅；b.固定瓦片：用18 号铜丝，将瓦固定在挂瓦条上，原则是：屋面坡度40 度以上，每排都要固定；c.如设檐沟，瓦头伸出檐口一般为50-60mm；d.将脊瓦有钉孔的一面朝向风雨方向安装，并从山墙顶三角形周围的一边开始铺至另一边。将第二片脊瓦叠放在第一片脊瓦的头部，搭接部分为30-40mm，脊瓦最下端用配套的脊瓦封头。e.陶瓷瓦的切割应使用电动无齿锯，切割时应预先对加工的瓦片进行弹线，破损严重的瓦片禁止使用。f.在转角处脊瓦铺设自坡屋面下沿开始，第二片压第一片，自下而上铺设，且瓦下面要铺设专用粘结砂浆或者掺108 胶的水泥砂浆，搭接长度取决于屋面坡度、单坡屋面最大长度等因素。结合现场实际情况进行确定，严禁截瓦，搭接不少于30mm。脊线交汇处使用配套的三向脊瓦。g.细部处理。坡屋面上端处理：瓦与坡屋面上端的缝隙应用防水砂浆及密封胶进行封堵，密封。在瓦屋面与坡屋面结构下端的缝隙也应用防水砂浆进行封堵，并要预留部分通气孔，让积聚在瓦下面的水分排出挥发掉。透气孔设置用20 的PVC 管，每间隔2m，预留一个排气孔[3]。“半块瓦”的应用。由于施工中难免出现“半块瓦”的情况，应注意：

①横向“半块瓦”，一定要切割整齐；干挂法施工时，由于坡屋面坡度及长度影响可能需要重新打孔，然后用18#双股铜丝扎好绑紧。

②纵向“半块瓦”，应当把“半块瓦”铺设在靠近屋脊的位置，而不应铺设在屋檐处。一定要切割整齐，否则视觉效果会受到影响。

5 实施效果

石家庄市职业教育园区项目通过BIM 技术对陶瓷瓦片进行预排布及施工模拟，确保瓦屋面工程实施效果美观大方，细部节点处理到位，最终一次性验收合格，未出现返工现象，使项目在工期极度紧张的情况下依旧能够完美履约，并受到学校及当地政府一致好评。

6 结语

通过对坡屋面干挂连锁瓦施工技术的研究，有了更为深刻的理解和认识。通过优化解决工程中所出现的技术重、难点，体现了科技引领、质量保障、快速建造的施工理念。该工艺可广泛应用于学校、仿古建筑、民族特色建筑、寺庙、山门牌楼、文旅项目星级酒店及特色小镇等含有坡屋面挂瓦施工项目中，为今后类似工程的施工提供技术指导。