超高室內(nèi)中庭密拼鋁板反吊施工技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

李燦燦 中鐵建工集團(tuán)建筑安裝有限公司高級(jí)工程師，一級(jí)建造師

二十世紀(jì)中期，世界建筑大師——中庭之父約翰·波特曼，曾設(shè)計(jì)出眾多舉世矚目的中庭作品，引領(lǐng)了一個(gè)時(shí)代。二十一世紀(jì)，建筑大師扎哈·哈迪德設(shè)計(jì)的北京麗澤SOHO 使中庭達(dá)到了新的高度，越來越多的設(shè)計(jì)師對(duì)超高室內(nèi)中庭情有獨(dú)鐘。而超高中庭吊頂采用何種施工方法施工才會(huì)更安全、更高效？這一問題是一直困擾著施工單位的難題。

黃瑛鵬等[1]在白云機(jī)場航站樓鋁板吊頂項(xiàng)目中的研究表明，傳統(tǒng)腳手架平臺(tái)搭設(shè)成本高、施工效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)較高，采用反向鋁板進(jìn)行安裝，高效經(jīng)濟(jì)、安全可靠，同時(shí)可確保工程質(zhì)量和工期要求。劉闖[2]在麗澤SOHO 的194 m 超高中庭頂部施工時(shí)采用了鋼絲繩作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行頂部安裝。董慶巖等[3]在錦州國際酒店59.5 m超高中庭吊頂施工時(shí)的研究表明，搭設(shè)滿堂腳手架搭設(shè)量大、時(shí)間長，整個(gè)中庭施工工期將加長，中庭吊頂施工時(shí)可以采用頂部搭設(shè)平臺(tái)，再在平臺(tái)上搭設(shè)腳手架的方案。這些研究都根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)采取了不同的施工方法，解決了項(xiàng)目遇到的難題。但這些研究所采用的吊頂龍骨都是現(xiàn)場焊接，焊接會(huì)引起龍骨的變形，且高空焊接施工難度大，工期和質(zhì)量都不易保證，這些方法不太適用于超大尺寸密拼鋁板吊頂，同時(shí)后期維修、更換難度較大，費(fèi)用較高。

張欣[4]在建筑裝飾新技術(shù)新工藝的研究中提出，新技術(shù)、新工藝的優(yōu)點(diǎn)是精度高、施工質(zhì)量高、施工時(shí)間短以及環(huán)境友好，但是施工過程中存在著一系列的構(gòu)件連接問題和固定問題。隨著中國出臺(tái)了新的建筑規(guī)范，建筑行業(yè)要加快自身發(fā)展的速度以創(chuàng)造較高的效益，就需要積極掌握裝配式施工技術(shù)，在室內(nèi)裝飾中更好地發(fā)揮作用，不僅有效控制施工質(zhì)量，而且使施工管理得到優(yōu)化[5]。基于超高中庭密拼鋁板吊頂在安裝施工中的諸多難點(diǎn)問題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種新型反吊鋁板系統(tǒng)及反吊施工方法。該反吊鋁板系統(tǒng)的龍骨采用可工廠化加工的裝配式龍骨，鋁板面板背面設(shè)計(jì)有粗調(diào)平及微調(diào)平組成的調(diào)平體系，可以滿足施工人員在吊頂內(nèi)操作完成對(duì)鋁板的安裝與調(diào)節(jié)。該反吊施工方法避免了采用現(xiàn)有技術(shù)搭設(shè)腳手架或平臺(tái)施工，而采用施工前期使用吊籃安裝吊頂龍骨，龍骨安裝完成后即可拆除吊籃，施工后期在已安裝完的吊頂龍骨上鋪設(shè)木跳板作為施工操作平臺(tái)，施工人員在吊頂內(nèi)操作平臺(tái)上很好地實(shí)現(xiàn)鋁板反向安裝，此方法施工速度快、成本低。同時(shí)，在后期維修、更換時(shí)可以在吊頂內(nèi)部進(jìn)行操作，簡單高效且費(fèi)用低。

1 新型反吊鋁板系統(tǒng)

1.1 常規(guī)吊頂系統(tǒng)

一般中庭鋁板吊頂龍骨采用焊接型鋼龍骨，面板采用常規(guī)鋁單板。面板通過鋁板邊部角碼與鋼龍骨用自攻釘固定。該系統(tǒng)龍骨安裝時(shí)焊接量大，焊接時(shí)大量采用“仰焊”，施工難度大，且焊接極易引起龍骨變形，龍骨質(zhì)量不易保證。對(duì)于超大規(guī)格面板采用鋁單板，極易下垂，影響外觀質(zhì)量，同時(shí)密拼鋁板安裝時(shí)因邊部鋁角碼與面板采用鉚釘連接，兩塊相鄰鋁板板縫位置兩側(cè)的突出鉚釘會(huì)造成鋁板縫隙較大。且該系統(tǒng)只能通過搭設(shè)腳手架或操作平臺(tái)進(jìn)行正向安裝，后期維修和更換也只能搭設(shè)腳手架或操作平臺(tái)來操作。

1.2 新型吊頂系統(tǒng)

新型吊頂系統(tǒng)龍骨均采用鍍鋅鋼管，吊桿龍骨通過“U”型鋼連接件與吊頂主龍骨采用螺栓連接，主龍骨與次龍骨采用“L”型鋼角碼通過螺栓連接。主、次龍骨與“L”型鋼角碼及吊桿龍骨與“U”型鋼連接件等的焊接均在加工廠完成，現(xiàn)場可以實(shí)現(xiàn)裝配式安裝，更安全高效。面板采用蜂窩不銹鋼面板可以很好地保證超大尺寸面板的外觀平整度，同時(shí)在面板背面設(shè)計(jì)有安裝限位裝置、粗調(diào)和微調(diào)裝置，可以實(shí)現(xiàn)施工人員在吊頂內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)面板安裝與調(diào)節(jié)。后期維修、更換時(shí)，操作人員在吊頂內(nèi)可以進(jìn)行操作，更簡單、高效且維修成本低。

2 新型反吊施工方法

2.1 常規(guī)吊頂施工方法

常規(guī)中庭吊頂鋁板安裝時(shí)采用搭設(shè)滿堂腳手架或吊架還有采用整體提升以及附著式升降平臺(tái)等方法進(jìn)行施工。但滿堂腳手架因中庭高度較高，腳手架搭設(shè)時(shí)地面樓板承載能力很難滿足要求，需要在地下室進(jìn)行回頂?shù)燃庸檀胧粌H操作麻煩、時(shí)間長，而且費(fèi)用巨大。采用吊架施工，對(duì)于密拼鋁板吊頂而言，待吊架拆除后再安裝吊架吊點(diǎn)位置的鋁板，此處密拼鋁板安裝質(zhì)量無法保證。采用整體提升，對(duì)于吊頂寬度不寬的吊頂易進(jìn)行操作，但對(duì)吊頂尺寸較大且是密拼鋁板時(shí)，此方法質(zhì)量同樣無法保證，而且整體提升吊頂?shù)凝埞墙孛鏁?huì)增大，從而為了保證吊裝單元有足夠的剛度，保證吊裝時(shí)不發(fā)生變形，龍骨截面增加意味著吊頂?shù)匿摬挠昧看蟠筇岣撸杀驹龃蟆Ｈ绻捎酶街缴灯脚_(tái)同樣因地面樓板承載能力很難滿足要求，需在地下室進(jìn)行回頂?shù)燃庸檀胧屹M(fèi)用很高。

2.2 新型吊頂施工方法

新型吊頂施工方法采用吊籃加鋁板反向安裝的施工方法（圖1）。先在吊頂上方樓板上面安裝吊籃支架，吊籃鋼絲繩通過樓板上鉆的直徑為30 mm 孔與下方吊籃框體相連，這樣也可以很好的防止吊籃傾覆，保證吊籃使用安全。吊籃搭設(shè)完成后，采用吊籃安裝吊頂龍骨，龍骨安裝完成后在龍骨上安裝木跳板操作平臺(tái)，以及安全網(wǎng)與用于系安全帶的鋼絲繩。然后就可以拆除吊籃，施工人員在操作平臺(tái)上采用提升裝置提升鋁板，鋁板就位后通過鋁板背面調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)、固定。

圖1 龍骨安裝三維示意圖

3 工程實(shí)施案例

3.1 背景介紹

中關(guān)村科技園區(qū)豐臺(tái)園產(chǎn)業(yè)基地東區(qū)三期1516-36 地塊項(xiàng)目9 號(hào)樓精裝修工程中庭吊頂分為三個(gè)區(qū)域（圖2），其中A 區(qū)吊頂高度37.6 m，寬度19.35 m；B區(qū)的吊頂高度50.25 m，寬度21.51 m；C 區(qū)連廊吊頂高度50.25 m，寬度6.2 m，長度均24.7 m，總面積大約1 200 m2。吊頂面層材料采用蜂窩鋁板密拼，單塊鋁板規(guī)格1.4 m x 3.5 m，單塊面積5 m2。

圖2 滿堂腳手架方案

3.2 施工方法

施工工藝流程：確定吊籃位置（需避開主體鋼結(jié)構(gòu)、梁）→樓板打孔→安裝吊籃→測量放線→利用吊籃安裝吊桿→利用吊籃安裝主龍骨→利用吊籃安裝次龍骨→安裝通長鋼絲繩→在主次龍骨上鋪設(shè)木跳板→安裝吊裝設(shè)備→提升蜂窩鋁板→初調(diào)平→微調(diào)平→安裝固定螺絲→驗(yàn)收。

3.2.1 確定吊籃位置及安裝

根據(jù)標(biāo)高基準(zhǔn)線及軸線測出吊頂裝飾完成面與吊頂分格線，再結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)位置測量出吊籃鋼絲繩孔位的位置，并對(duì)照吊籃布置圖，如有偏差進(jìn)行微調(diào)，最后確定最終的吊籃位置與安全繩孔位圖，現(xiàn)場打孔安裝吊籃并驗(yàn)收。

3.2.2 測量放線

以建筑1 m 線為基準(zhǔn)，用80 m 鋼卷尺進(jìn)行測量放線，使用吊籃從底部1 米線拉出通線來減少誤差測出裝飾標(biāo)高。利用吊籃焊接放線輔助龍骨，并在墻上固定用水平儀測出吊桿龍骨的長度，用于工廠加工，并拉出龍骨布置的分格線。

3.2.3 吊桿安裝

在加工廠將現(xiàn)場返尺的吊桿與連接U型槽進(jìn)行加工焊接，再將加工好的成品運(yùn)至現(xiàn)場。吊桿在現(xiàn)場安裝時(shí)嚴(yán)格按所放通線進(jìn)行定位安裝，同時(shí)注意所有槽口方向保持一致，以便主龍骨安裝。

3.2.4 安裝主、次龍骨

根據(jù)加工圖紙，在加工廠將吊頂主龍骨與次龍骨分別用鋼型材切割、加工成指定長度，并在連接位置焊接“L”型連接角碼，最后再將加工完成的成品編號(hào)發(fā)往現(xiàn)場。現(xiàn)場利用吊籃進(jìn)行裝配式安裝。只需要通過吊桿連接件與龍骨連接件進(jìn)行螺栓連接（圖3），實(shí)現(xiàn)了主龍骨和次龍骨在現(xiàn)場零焊接，既避免了主龍骨和次龍骨因焊接而變形，又避免了電焊引起火災(zāi)隱患，同時(shí)提高了施工速度。

圖3 吊桿與主次龍骨螺栓連接示意圖

3.2.5 安裝通長鋼絲繩

為保證工人在高空施工的人身安全，龍骨完成后在吊桿上安裝通常鋼絲繩，用于系掛工人安全帶。所安裝鋼絲繩確保各個(gè)施工區(qū)域的施工范圍內(nèi)都可以用安全繩勾到，同時(shí)保證安全繩安裝牢固，從而確保施工安全。

3.2.6 在主次龍骨上鋪設(shè)木跳板

主、次龍骨安裝完成之后，利用吊籃對(duì)龍骨進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后在已完成的龍骨上方滿鋪木跳板，并滿鋪安全兜網(wǎng)，木跳板鋪設(shè)應(yīng)符合腳手架木跳板鋪設(shè)相關(guān)規(guī)范要求。確保木跳板與安全網(wǎng)安裝牢固后拆除吊籃。

3.2.7 安裝吊裝設(shè)備

根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，制作一款用于超高室內(nèi)中庭吊頂鋁板提升的吊裝設(shè)備（圖4）。該設(shè)備包括便攜式鋼支架、固定底板、電動(dòng)葫蘆和操作手柄等組成。該裝置實(shí)用性強(qiáng)、安全性高、成本低、操作簡單、安裝和拆卸方便，能滿足超高室內(nèi)吊頂施工要求。安裝時(shí)通過底部“U”型連接件與主龍骨固定。

圖4 吊裝設(shè)備安裝示意圖

3.2.8 提升蜂窩鋁板、調(diào)平、固定

鋁板吊裝就位后，先用調(diào)平限位片進(jìn)行粗調(diào)平，再利用鋁角碼進(jìn)行微調(diào)。調(diào)整完成之后先使用鋁角碼側(cè)邊緊固螺絲進(jìn)行固定，最后將吊頂蜂窩板的Z 形龍骨與主龍骨用固定螺絲進(jìn)行緊固。最大限度的保證鋁板的安裝牢固，并防止超大尺寸鋁板中間“塌腰”變形。

4 結(jié)語

新型反吊鋁板系統(tǒng)及反吊施工方法的創(chuàng)新研究，并在實(shí)際項(xiàng)目中成功應(yīng)用（圖5），避免了超高中庭吊頂施工時(shí)現(xiàn)場大量焊接工作，實(shí)現(xiàn)了密拼鋁板反向安裝，避免了搭設(shè)腳手架或附著式平臺(tái)等，大大降低了施工成本，提高了施工效率，縮短了施工工期，保證了施工質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)了鋁板在吊頂內(nèi)進(jìn)行維修更換，為同類工程設(shè)計(jì)與施工提供了很好的借鑒。

圖5 現(xiàn)場實(shí)施照片