本工程西站房、高架候車廳及東站房吊頂采用了1.5mm氟碳輥涂沖孔鋁板,施工過程摒棄了傳統在吊頂下部搭設滿堂架,施工人員在腳手架上作業的施工方式,采用了反吊頂施工的新工藝,施工質量滿足設計及規范要求,節約了成本,保證了工期。
1.工程概況
太原南站站房屋蓋是由48把鋼結構單元體構成,單元傘天花整體呈倒錐形,空間層高約為19m~28m不等,且面積大,每把單元傘面積約1400㎡,吊頂采用AA5050系列1.5mm氟碳輥涂沖孔鋁板; 鋼結構下弦桿桁架上安裝鋼轉接件,主龍骨C型鋼采用C140*50*20*3mm,間距1350mm;吊頂次龍骨采用60系列C型專用龍骨,南北向間距950mm,東西向間距為1075mm;吊桿為30*30*3mm鍍鋅角鋼。每把單元傘吊頂和X型采光窗的有機結合,不僅能為室內大廳提供充足的采光,而且能增強室內的美觀效果,是站房室內裝修亮點之一。其中,站房吊頂施工過程中采用了反吊頂的施工工藝,即施工人員位于吊頂內部分塊吊裝的施工方式。
2.研究內容
太原南站單元傘吊頂由于空間層高高從19m-28m不等,且面積大,每把單元傘面積約1400㎡。吊頂施工若采用傳統的搭設滿堂腳手架下部施工的方式,不但周轉料用量巨大,人工消耗量高,且施工工期難以保證。施工過程中通過方案的不斷優化、荷載計算、龍骨選擇及反復試驗,最終確定了在吊頂施工時不搭設腳手架,通過對吊頂節點的連接固定方式進行特殊處理,使之具備操作工人在上面安裝的條件,從而實現反吊頂施工技術。采用反吊頂法進行施工,如何保證人員作業及材料運輸安全、便捷,如何反向控制鋁板的施工質量是該施工技術的重點、難點。因此,本工程高大空間傘狀異型面反吊頂主要從安全保障技術及質量控制技術兩方面進行研究。
3.主要技術方法
(1)安全保障技術
1)荷載驗算及龍骨做法
反吊頂施工作業時,施工人員要站在主龍骨上進行作業,一方面為保證工人操作過程中的安全,另外為防止龍骨撓度過大,施工前通過PKPM施工軟件對C型鋼的強度、撓度及連接方式進行驗算,確定主龍骨規格為C140*50*20*3mm。主龍骨通過M10螺栓固定在6mm厚L型轉換鋼件上,L型轉換件通過M10U型抱箍件與主體鋼結構桿件連接,確保緊固牢靠。
2)施工平臺、安全生命線設置
根據現場實際情況,施工人員利用現有安全上人通道爬梯進入至單元傘施工區域,合理利用鋼結構下弦桿鋪設250mm*4000mm*50mm木跳板,用12#鐵絲綁扎牢固,同時在鋼結構斜支撐上捆綁8mm鋼絲繩(安全生命線),端頭采用專用繩卡擰緊牢固,確保人員安全。
3)材料運輸
吊頂下方設置材料吊裝警戒區域,運用定滑輪將材料提升至操作面,保證材料運輸安全。
4)抗風措施
在專用掛件上預設專用防風掛件扣鎖,鋁板安裝完畢后,將專用防風掛件扣鎖與鋁板扣緊,保證鋁板的抗風安全。
(2)質量控制技術
1)預測量
根據現場施工的實際尺寸、結合施工圖紙,對工作面的平整度、垂直度、標高用紅外線水準儀對整個單元傘的結構尺寸進行復查。對于結構施工誤差通過吊頂龍骨的施工進行調整。標高控制:以單元傘鋼結構主梁下口最低點及最高點為基準點,測出穿孔吊頂板的完成標高,保證主梁下口最高點與吊頂板平齊并留縫20mm,主梁下口最低點比吊頂板底100mm。針對測量出的結果,及時對施工圖紙進行調整,保證施工圖紙的準確性。
2)板材選擇
鋁板材質經過多種材料類型的選擇及現場樣板,鋁板最終確定為AA5050系列1.5mm氟碳輥涂沖孔鋁板,AA5050系列鋁板強度、加工性、溶接性、耐蝕性更好,且選用1.5㎜的厚度在保證強度的同時也保證了鋁板的平整度,從材料源頭保證了反吊頂的質量。
3)吊筋的安裝
按要求在C型主檁條標出間距尺寸,以穿孔吊頂板的長度來控制等分間距,吊筋上方由兩顆六角自攻螺釘固定于C型主龍骨背面,60專用次龍骨由兩顆六角自攻螺釘固定在吊筋下口。吊筋選用L30×30×3的角鋼,并采用自攻螺絲進行固定,保證負風壓情況下,控制吊頂板向上移動,保證吊頂板的質量。
4)專用掛件安裝
專用掛件緊扣于60系列專用龍骨上,安裝牢固,確保V型穿孔吊頂板每塊與反光板轉角中心點對直,形成十字對角線。每安裝一塊穿孔吊頂板要求一次成型,每塊穿孔吊頂標準板均用十個專用掛件緊扣于60型專用龍骨上,通過專用掛件上部的螺母對鋁板板進行調整,能有效保證板面的平整度。安裝時沿斜面方向拉通線檢驗平整度,保證左右偏差在0~0.5mm范圍內,錯臺尺寸偏差在0.2~0mm范圍內。
4. 關鍵技術及創新點
太原南站主站房由48把傘狀單元體組成,吊頂設計為傘狀,整體呈倒錐形,空間層高約為19m-28m不等,且面積大,每把單元傘面積約1400㎡。吊頂為AA5050系列1.5mm氟碳輥涂沖孔鋁板,主要規格為400*4000mm,采用反吊頂法進行施工。
(1)主要關鍵技術如下
主龍骨的選擇:通過PKPM施工軟件對主龍骨的強度、撓度及連接方式進行驗算,現場荷載試驗,確定主龍骨類型,保證人員作業安全,防止龍骨撓度過大。
(2)創新點
1)抗風措施
在專用掛件上預設專用防風掛件扣鎖,鋁板安裝完畢后,將專用防風掛件扣鎖與鋁板扣緊,保證鋁板的抗風安全。
2)板縫控制
施工過程中采用專用的離縫卡件,這種卡件可以精確保證鋁板間距且能起到加固連接鋁板作用。
結語
高大空間反吊頂施工技術采用反吊頂施工技術,人員在吊頂內施工,不用搭設腳手架,較傳統的滿堂紅腳手架節省大量周轉料,減少勞動力用工,節約成本約2000萬元。此項技術摒棄了傳統腳手架搭設下部施工的方式,采用新工藝,保證了工期,施工質量得到了監理、甲方認可,施工效果達到了設計要求,得到了前來太原南站參觀的各級領導和同行業內人士的認可,取得了很好的社會效益。隨著國內大型公建的發展,高大空間反吊頂技術將得到越來越多的應用,因此,本工程反吊頂技術的總結,將為今后類似工程施工提供了一定的參考借鑒。
(作者單位:中鐵航空港建設集團北京有限公司)
作者簡介:曾小洋(1982-),男,湖北赤壁,本科,工程師,研究方向:施工技術。