大截面陶棍整體吊裝施工技術初探

文／李家宏、陽貴平、金濤 中鐵廣州工程局集團深圳工程有限公司 廣東深圳 518106

引言：

新建廣州市鐵路綜合交通客運樞紐建設運營管理中心項目，建筑幕墻創新性選擇大截面陶棍用于外立面裝飾遮陽，將嶺南建筑特色鑊耳墻和鐵軌截面形狀完美結合，設計陶棍通高3900毫米，截面250＊250毫米，由四段長度為921毫米的陶棍組拼安裝在外立面的H型鋼支撐架上，單段重量約50公斤，陶棍與支撐架間安裝間隙約20-30毫米，存在陶棍硬脆性吊運易損壞、自重大導致安裝固定困難、安裝間隙小而無法一次吊裝到位、多段大截面拼接質量難保證等技術難題，施工難度較大。

圖1

1、施工準備

1.1 技術準備

組織吊裝作業研討，編制大截面陶棍整體吊裝專項方案，明確吊裝作業工序、流程、成品保護措施、安全質量保證措施，進行方案交底、技術交底。

對插芯方管進行受力驗算、專用吊具受力復核驗算，進行樣板安裝試驗，驗證方案的可行性。轉角等特殊部位，結合書面交底進行現場技術交底，創新采用BIM施工模擬交底。

1.2 材料準備

按照現場施工順序，對陶棍進行分色編碼，分批組織材料進場，進行開箱驗收，確保材料色澤均勻、無磕碰損壞。

1.3 機械準備

在待安裝陶棍的主體結構屋面安裝施工吊籃，在屋面安裝卷揚機和專用吊具，在相應位置地面安裝剪叉式登高作業平臺，并進行吊運機具的驗收。

采用的專用吊具，鋼絲繩額定拉力5KN，鋼絲繩額定速度17.5m/min，在工作時應安裝輔助支架，在支架下部支撐框架上應配置3KN以上的重物，起吊重量為1.5KN的陶棍，每三根陶棍使用一個吊位。（圖2）

圖2 專用吊具現場安裝后圖

2、支撐體系安裝

2.1 支撐體系安裝流程

結合內側玻璃幕墻與外側陶棍幕墻的定位關系，提前完成內側玻璃幕墻的裝施工。

立柱放線→預埋件校核或后置預埋件安裝檢測→樓層連接件安裝→縱向工字鋼橫梁安裝校核驗收。

2.2 支撐體系安裝

根據內側玻璃幕墻豎向主龍骨定位，進行立柱放線，復核預埋件定位，偏位無法滿足要求的進行后置預埋件安裝及檢測，然后進行樓層連接件安裝，用塔吊或汽車吊進行通長的縱向工字鋼橫梁吊裝，校正滿足要求后將工字鋼橫梁與連接件焊接連接。一般位置對進出位校正，轉角處應進行左右位、進出位校正。縱向工字鋼橫梁接長也采用焊接方式，要求安裝標高偏差不大于2mm，軸線前后偏差不大于2mm，左右偏差不大于2mm，同時注意誤差不得積累。（圖3）

圖3 大截面陶棍連接件安裝圖

3、陶棍拼裝

3.1 插芯方管加工

根據陶棍組拼長度需要，加工相應長度的插芯方管（截面尺寸100mm×50mm×5mm），插芯方管一端采用封頭鋼板封閉并在外表面進行防腐處理。在陶棍拼縫兩端50mm中心位置，用專用鉆頭攻牙直徑10mm圓孔，位置誤差不應超過2mm。選用的插芯方管在后置內腔兩側應留用10mm以上的調整間隙，便于調整陶棍順直平整。

3.2 封頭鋼板加工

采用300mm×300mm×8mm預埋鋼板加工陶棍封頭鋼板，鋼板形狀與陶棍截面尺寸相同，并在背面處另設有150mm×100mm的矩形定位鋼板，鋼板上有兩道20mm長的長條形螺栓孔，以便于吊裝就位進行調平固定。與插芯方管焊接前，在封頭鋼板后端空腔位置中心放樣出插芯方管焊接位置，位置應向上預留出陶棍外壁厚度，確保陶棍順利插芯串接。（圖4-圖5）

圖4 陶棍插芯方管加工

圖5 封頭鋼板焊接、防腐

3.3 陶棍插芯串接

按深化設計將3～4根陶棍為一組，以施工圖要求的固定間距安裝在插芯方管上（穿糖葫蘆式做法，方管的一端預先焊接封頭鋼板），調整陶棍的平整度和垂直度后用螺栓固定在插芯方管上，隨后用封頭鋼板封閉另一端插芯方管。

組拼后在陶棍外表面采用3mm珍珠棉全覆蓋包裝以確保不發生磕碰等輕微撞擊造成陶棍表面的損壞。（圖6-圖7）

圖6 陶棍拼裝結構示意

圖7 大截面陶棍插芯串接、固定

4、整體吊裝

4.1 附著吊架制作

根據大截面陶棍尺寸，制作對應的附著吊架。采用4根80×60×4mm鍍鋅方管焊接制作成外形與陶棍外截面相近的架體，且在端部設置陶棍鋼板托架形成專用陶棍附著吊架，在附著吊架與陶棍相接觸的外表面全部粘貼10mm厚的硬質膠墊。（圖8）

圖8 專用附著吊架

4.2 “拼、吊、拉”整體吊裝

將按要求拼裝好的成組陶棍放置在專用附著吊架上，采用吊帶綁扎牢固，利用專用吊具上的鋼絲繩牽引試吊起500mm高，確認安全后，在地面安裝人員牽引下，卷揚機吊鉤將陶棍吊至需要安裝的外墻支撐體系相應位置，人工橫拉進入陶棍安裝位置，然后微微下調吊具，使陶棍上下端封頭板對準安裝部位。陶棍底部封頭鋼板在橫梁上站立受力后，等陶棍穩定，松開附著吊架，使吊架從底部滑出，測量調平后固定陶棍。

陶棍吊裝的2組安裝人員（一組2人）從主體內部到支撐體系上，分別在陶棍安裝層和上層進行陶棍安裝，安裝前必須穿戴安全帶，安全扣扣緊在支撐體系上。安裝過程中應制作450mm寬金屬防護架襯墊于陶棍幕墻一側，以防發生安裝意外損壞已經安裝的陶棍幕墻及鋁板幕墻成品。（圖9-圖10）

圖9 整支陶棍整體吊裝

圖10 陶棍就位并松開吊架

4.3 封頭鋼板調平固定

在陶棍安裝周邊架設2臺全站儀，三維定位調整整支陶棍的垂直度和順直度。側面儀器放樣對照陶棍外邊緣，正面儀器放樣對準陶棍側邊緣，支撐架上的操作人員根據指揮，調節上下兩側封頭鋼板位置，對準連接件上預留的螺栓孔，采用不銹鋼螺栓將陶棍固定于支撐體系的工字梁牛腿上。調平固定前應先對準陶棍底部安裝位置，再根據相鄰節與相鄰層陶棍位置，調整頂部陶棍安裝順直，確保整支陶棍平整順直，陶棍安裝標高偏差不應大于3mm，水平偏差不應大于3mm，垂直度偏差不應超過2mm，相鄰層陶棍線性偏差不應超過3mm。（圖11-圖12）

圖11 陶棍上下封頭鋼板調平固定

圖12 大截面陶棍安裝效果

5、安全質量環保措施

5.1 質量措施

精準放線定位，確保預埋件、連接件、縱向工字鋼橫梁定位準確，對其標高、中心線復核驗收，確保陶棍安裝支撐體系的定位、分格準確。

插芯方管螺栓孔攻牙時，嚴格按標準選用鉆頭，使用電動絲刀代替手動絲刀緊固螺釘。

陶棍外觀應順直、美觀，接縫處平整光滑、寬度均勻，寬度與設計值的偏差不應大于2mm。陶棍上下端的間隙應符合設計要求，硬質膠墊應比陶棍截面尺寸偏大，后續用專用美工刀進行修整，密封膠應灌注均勻、密實、連續。

在外墻支撐架與大截面陶棍安裝調整完后，應對所有的螺栓進行緊固，并按照圖紙要求采取不可拆的永久放松，對關鍵連接點進行焊接，避免出現可調尺寸內松動的情況。

整支大截面陶棍安裝驗收合格后方可進行下一支陶棍吊裝工作。

5.2 安全措施

新安裝或經拆檢后安裝的電動葫蘆、卷揚機，首先應進行空車試運轉數次。

陶棍屬于硬脆材料，吊裝或水平運輸過程中對陶棍材料應輕起輕落，避免碰撞或與硬物摩擦；吊裝前應仔細檢查包裝的牢固性。

陶棍起吊前應檢查設備的機械部分，鋼絲繩、吊鉤、限位器等應完好，檢查電器部分應無漏電，接地裝置應良好。

每天開工前檢查吊裝設備的安全裝置，巡視計劃作業場地，檢查陶棍與插芯、吊具連接是否牢靠。

天氣環境惡劣時（如大風、大霧、大雨等）禁止陶棍吊裝施工，施工過程中現場須有專人對天氣環境進行監控，遇不良條件時及時停止作業。

吊籃使用時，載荷應控制均勻，嚴禁超載。上籃人員必須系好安全帶，當吊籃上下運行及停在空中作業時，作業人員必須將安全帶扣在自鎖器上，自鎖器扣在保險繩上。

5.3 環保措施

保證陶棍幕墻所使用的材料都是綠色環保材料，周轉類的可回收利用。

垃圾實行分類管理，將可回收的材料運至指定地點（如陶棍、鋼材、螺栓等），現場垃圾定時拉出現場，確保現場整齊場地清潔。

施工中的陶棍應采用適當的措施（3mm珍珠棉全覆蓋包裝）加以保護，防止發生碰撞、污染、變形、變色等現象。

陶棍安裝完后，應從上到下用中性清潔劑對陶板表面進行清洗，清潔劑清洗后應及時用清水沖洗干凈。

結語：

針對大截面陶棍吊裝難題，采用插芯串接、分段整體組拼、“拼、吊、拉”整體吊裝方法，將多段大截面陶棍組拼成整支陶棍裝飾件，采用專用附著吊架，將整支陶棍吊至安裝位置，結合預留間隙20-30mm實際，采用橫拉進入安裝部位，通過上下端封頭鋼板進行調平和固定，有效提高了陶棍安裝效率和安全性，較好地解決了大截面陶棍安裝空間受限、陶棍硬脆易損壞、安裝難度大、施工安全要求高等難點，取得良好效果，為同類工程施工提供了一種借鑒和參考。