張琦
(中國鐵路北京局集團有限公司 地下直徑線工程項目管理部,北京 100045)
北京朝陽站站房室外檐口吊頂(見圖1)平面面積約為12 300 m2,整體環繞站房屋頂四周,選取北京傳統建筑屋蓋肌理,運用方通與黃色鋁板相疊加的設計手法,體現了古建“檐椽”之美。出挑深遠,輕盈舒展,與室內吊頂延續漸變,整體協調統一。
室外鋁合金方通通過鋼板連接件及螺栓與吊頂龍骨相連接,琉璃黃色襯板與方通通過自攻釘及打膠固定。襯板及方通之間的膠縫位于方通上表面的側面,膠縫隱形美觀。
(1)屋面檐口采用適用于高架站房檐口的設計(見圖2);面板采用3 mm 厚鋁單板;龍骨采用80 mm×60 mm×5 mm鍍鋅鋼方管。

圖1 北京朝陽站站房檐口
(2)吊頂格柵采用150 mm×150 mm×3 mm 鋁型材、2.5 mm 厚鋁單板。吊頂格柵剖面見圖3、圖4,節點見圖5。
龍骨采用16#鍍鋅槽鋼、150 mm×150 mm×6 mm 鍍鋅鋼方管、80 mm×80 mm×5 mm鋼方管、100 mm×60 mm×6 mm鍍鋅鋼板轉接件。

圖2 屋面檐口剖面圖

圖3 吊頂格柵尾部剖面圖

圖4 吊頂格柵中部剖面圖

圖5 吊頂格柵節點圖
基于大跨度空間結構、吊頂格柵及鋁板特性,結合現場施工實際情況,分析該工程重難點及其產生原因和解決方案如下:
(1)曲面造型控制點精度要求高。
原因分析:根據設計效果造型要求,鋁合金型材格柵管需根據造型定制拉彎處理,每根型材長度及弧度均有區別,且標高不等,定位難度大,一旦定位偏差,將影響整體效果。
解決方案:每根型材從加工下料到彎曲加工嚴格控制加工精度,確保到場型材加工尺寸偏差±2 mm 內。現場控制點全程全站儀定點測位,控制型材安裝偏差±3 mm內。對安裝完成的格柵進行復檢校準,核準后方可進行后續安裝工作,否則存在大面積返工風險。
(2)交接處的防滲漏構造處理難度大。
原因分析:檐口與金屬屋面等系統相互交接,因此節點細部的構造處理是屋面防滲漏的關鍵。
解決方案:在設計階段優化節點細部構造;加強施工過程控制;嚴格執行“三檢制度”,做到上道工序不合格,嚴禁進入下道工序的施工。
(3)檐口造型多變,施工操作平臺搭設風險高。
原因分析:造型復雜、結構外挑尺度較大,給安裝和物料運輸帶來極大困難,因此施工安全保障是重中之重。
解決方案:合理搭設操作平臺,保證操作安全便捷;在網架下方滿掛安全網,型材安裝階段利用防墜落系統固定安全帶;物料嚴禁堆放在坡屋面位置,坡屋面位置材料隨用隨取;在施工現場合理布置材料臨時堆放點,沿施工點分散放置,隨用隨清理;強化安全管理,加強安全技術交底及安全操作規程指導。
(4)交叉作業多。
原因分析:吊頂格柵施工過程中,地面及頂面均有機電、裝飾、幕墻等專業施工,垂直交叉作業嚴重。
解決方案:為保證施工安全及工期,在安排現場施工時盡量避開垂直交叉作業,在施工過程中各專業加強協調與配合。垂直交叉作業時,下方設置安全隔離帶進行防護。
(5)各裝飾面排版對縫精度要求高。
原因分析:屋面檐口、吊頂格柵及外幕墻均有交接,其分格對外觀整體效果有著重要的影響。
解決方案:施工下料前,對檐口、吊頂格柵及幕墻接縫進行深化,保證分隔縫貫通。
4.1.1 施工工序
鋼龍骨地面加工→檐口吊頂分格線、標高側放→龍骨吊裝→龍骨連接焊接→焊接處涂刷防銹漆→龍骨隱蔽報驗→吊頂格柵鋁管安裝→吊頂條狀鋁單板安裝→檐口鋁單板安裝→打膠→驗收。
4.1.2 施工工藝
(1)鋼龍骨地面加工。龍骨分格根據主檁條間距及檐口鋁板吊頂分格加工,龍骨分格在吊頂的排放位置見圖6。

圖6 檐口龍骨分格排放位置示意圖
(2)吊頂分格線、標高側放。在檐口分格放線前,首先與土建、裝修測量(特別是外幕墻)、屋面進行基準點移交、復測。根據移交基準線,確定軸線方向、起點以及軸線定位,起始點用經緯儀調整,保證各點成一條線。用記號筆在檁條上做記號,以方便施工,并作為施工中校正的依據。
(3)龍骨吊裝與焊接連接。吊裝采用手動葫蘆將龍骨提至相應位置,通過檁托與主體鋼結構相連。由于龍骨的安裝精度直接影響格柵造型及鋁板的安裝誤差,因此要求龍骨安裝需全部帶線施工,每個龍骨的吊桿安裝施工線,必須采用全站儀根據施工圖定位點進行校準。每個龍骨安裝完成后,積極組織調平工作,通過全站儀、水準儀進行找平和對點。且每安裝1個軸線的龍骨,即復測分格是否與圖紙對應。
(4)鋁板安裝。主要通過合理安排不同工作間的施工先后順序,以防止后道工序損壞或污染前道工序。
首先將板抬到安裝位置,就位時先對準板端控制線,然后用手槍鉆把六棱防水螺釘固定在板端的鋁固定件及鍍鋅管上,安裝第1 塊時確定鋁單板菱角線水平,確保鋁板水平準確無誤后,后續參照第1塊板順序安裝。
安裝鋁板時需帶線安裝,應保證鋁板接縫的直線度,以及鋁板的順平度。
(5)鋁板打膠。板塊間的縫隙要用中性耐候硅酮密封膠封閉,內襯泡沫棒。在打膠前,需把打膠部位清理干凈,膠縫兩側貼美紋紙,打膠應均勻、平直,不允許打膠部位產生漏打、氣泡現象。打膠后,用圓弧形灰刀將膠縫壓刮成弧面后,揭去美紋紙,清除膠跡,大風或雨天禁止打膠。美紋紙隨用隨貼,必須粘貼牢固,揭去的美紋紙放入工具箱內,嚴禁拋擲,同時避免高空墜落。
4.1.3 交接節點施工
檐口與屋面、檐口與幕墻交接的最后一塊鋁板根據現場定尺下料。檐口面板及屋面施工完成后,根據屋面高度,取屋面上口最低點及屋面定位定尺下料,待屋面泛水板安裝完成后,再安裝最后一塊收口板。檐格柵與幕墻交接節點見圖7。

圖7 檐格柵與幕墻交接節點
4.2.1 安裝方案
由于檐口工程量大且為懸挑結構,搭設操作架的安裝方案從經濟、工期及安全上均不能滿足施工要求,因此根據其他站房的成功經驗[1-5],結合該工程檐口造型特點,采用平穩可靠的吊籃操作平臺及吊掛腳手架結合的方式施工,既有利于檐口鋁板吊頂的施工操作,又相對經濟、合理和安全。北京朝陽站南北立面檐口相對坡度較緩,采用自制滑移式吊籃施工;東西立面檐口坡度較大,采用吊掛式腳手架施工。
4.2.2 檐口吊籃施工方法(南北立面)
(1)吊籃施工準備。①技術準備:根據現場鋼結構間距確定吊籃長度及拉設鋼絲繩位置,做好技術交底工作。②材料機具準備:圓鋼管、角鋼、方管、鋼絲繩、倒鏈、安全網、底板、棕繩等。③圓鋼管:采用φ30 mm、厚3.0 mm 的鋼管,鋼管長度宜為6 m,鋼管應無裂紋,兩端面應平整,嚴禁打孔,作為吊籃的主框架龍骨。④鋼絲繩采用φ14 mm 鋼絲繩(油性),質量符合相應規范要求,安裝方法符合技術規范要求。⑤底板:板厚為0.45 mm、板寬為900 mm 的彩鋼板,板長根據吊籃長度確定,底板與圓管用鐵絲綁緊,防止滑動。吊籃示意見圖8。
(2)吊籃制作安裝。吊籃種類與依據:依據行業標準GB/T 19155—2017《高處作業吊籃》[6]等規定。吊籃自重1.70 kN,活載為施工人員2 名共2.00 kN,施工用工器具及緊固件約重0.39 kN,按照荷載系數取值后總荷載為4.21 kN,單根φ10 mm 鋼絲繩承重14.00 kN,鋼絲繩承載滿足要求。實際使用時現場按照1∶1 進行荷載試驗,檢驗合格后使用。每人按1.00 kN 計算,實際使用荷載不超過0.30 kN/m2。
吊籃材料選用及配套設施:吊籃采用φ30 mm 鋼管焊接吊籃結構框架、進行鋼管焊接處理和圍焊,焊縫高度3 mm,底面鋪裝0.45 mm 厚底板,并用鐵絲固定防滑。與吊籃配套使用的其他配件:φ14 mm油性鋼絲繩2根,長度60 m,兩端穿頭作為吊籃移動時的滑移繩;φ14 mm 鋼絲繩4 根,每根1 m,用作吊籃定位后固定吊點的鋼絲繩;U型卡4只,用于吊籃與鋼絲繩的連接;1 t滑輪2只,用于起升吊籃。
(3)吊籃布置。吊籃分布南北立面檐口,檐口延長米約247 m,各立面檐口初步分為5 跨(根據現場施工進度可適當調整),每跨約50 m。
根據檐口外挑尺寸,每跨采用2 臺6 m 吊籃和1 臺5 m吊籃,斷面布置見圖9。
(4)吊籃操作方法:
第1道程序:將2根φ14 mm的60 m鋼絲繩分別橫向固定在鋼結構桁架上,鋼絲繩與鋼結構桁架之間采用絕緣材料進行絕緣隔離,分別用手動葫蘆將鋼絲繩拉緊,該2根鋼絲繩用作移動吊籃的軌道。
第2 道程序:用10 m 的棕繩將吊籃垂直方向吊到鋼結構下方,用4只U型卡將吊籃與鋼絲繩鎖住。
第3 道程序:每個吊籃中間設置一道安全生命繩,采用1根φ10 mm的鋼絲繩,同主鋼索一樣兩端與主體鋼結構拉緊連接,用于施工操作人員系安全帶,提高安全系數。
第4道程序:吊籃固定牢靠后進入吊籃(施工人員從屋面鋼構內部進出吊籃)進行操作安裝,施工完成后,操作人員撤離吊籃,將吊籃滑移到下一個工作面。滑移繩距離吊頂格柵管下口完成面20 cm。部分東西方向的格柵安裝時需要施工人員在格柵上方操作,與吊籃里面的施工人員相互配合施工。格柵上方施工人員掛好安全帶等安全防護措施后,由玻璃幕墻位置往檐口方向依次安裝施工。
吊籃每段施工區域約50 m 長,每單個區域布置2 組即6 臺吊籃配合施工,單跨作業完成后倒入下一段使用。其中因主鋼繩連接點無法施工,因此待吊籃拆除后采用汽車吊進行補充施工。
(5)吊籃驗收與操作要求。①在施工前必須對吊籃進行驗收,對施工人員進行詳細的安全技術交底,并安排專人進行定期檢查。②在吊籃吊裝前要把鋼絲繩用手動葫蘆拉緊。③吊籃滑移到位后必須用4個承重1 t 的倒鏈將鋼絲繩穩定,吊籃棕繩必須緊固到位,固定牢靠后操作人員方可進入吊籃。④作業人員必須佩戴安全帶,安全帶不得掛在吊籃上,必須掛在鋁板主龍骨或專用安全繩上。⑤吊籃上施工人員不得超過2人,嚴格遵守操作規程、嚴禁超載使用。⑥作業人員不得懸空仰身,在作業區下方設維護欄,由專人監視。⑦工人在吊籃作業中,應注意自我安全保護和他人安全,避免發生碰撞、閃失和物體打擊。⑧吊籃使用前必須仔細檢查吊籃各桿件的焊接處是否有開焊現象,如有應補焊后方可使用。⑨吊籃在高空應與可靠結構部分系牢,保持穩定不得搖晃。⑩吊籃在使用過程中如發現變形、扭曲應調整后方可使用。
4.2.3 檐口吊掛架施工方法(東西立面)
東西立面檐口因裝飾面斜度較大,不宜采用吊籃施工,因此采用吊掛式腳手架施工。
(1) 施工準備。材料選用及配套設施:采用φ48 mm、壁厚2.5 mm 的鋼管搭設。東西立面挑檐各約8.4 m,均采用階梯式吊掛腳手架,分4 步搭設(見圖10、圖11)。
(2)搭設方法。檐口鋁板采用橫擔倒掛搭設方法,充分利用外檐口鋼構桁架,在結構上用架子管在外檐口桁架結構上生根,腳手管與結構連接采用專業連接扣連接結實。按搭設步驟自上而下搭設完成。
吊掛腳手架搭設尺寸:立桿間距縱向1.50 m,橫向東立面為2.10 m、西立面為3.00 m,步距1.55 m。
(3)搭設步驟。搭設自上而下進行,吊掛腳手架施工步驟:架子撂底→架設橫向水平桿→專業連接扣連接結實→搭設縱向水平桿→由縱向水平桿上加設立桿(吊桿)→結構底部吊桿上搭設縱、橫向水平桿→直掛大眼水平安全網→鋪腳手板→驗收使用。
(4)吊掛腳手架制作注意事項。①吊掛腳手架由專業架子工進行安裝搭設。②腳手架搭設好后,應由專業人員進行驗收,驗收合格后方可使用。③鋪設在腳手架上的木板應牢固可靠,并在下面鋪設安全防護網。
(5)使用安全注意事項。①作業層的施工荷載應符合設計要求,不得超載,不得在腳手架上集中堆放物料。②6級及以上大風和雨、霧天氣不得進行腳手架作業。③在腳手架使用期間,嚴禁拆除主節點處的縱、橫向水平桿。④在腳手架上進行電、氣焊作業時,必須有防火措施和專人看護。⑤施工中,各施工部位必須設專業架子工配合工作,非架子工嚴禁拆改架子。⑥施工中做好各工種的協調工作,保證各工種密切配合且聽從專業人員指揮,按操作規程認真執行,嚴把安全質量關。
針對京哈高鐵北京朝陽站站房工程檐口施工的重難點工作進行分析,制定了檐口吊籃和檐口吊掛架的施工方法及工藝,通過采取有效的安全和質量控制措施,保證了站房檐口工程的安全施工,提高了檐口施工的工程質量,極大地提升了站房工程外立面效果,可為同類型施工提供參考借鑒。