靈山勝境梵宮建筑GRG超高超大穹頂施工技術(shù)

孫曉陽(yáng)

1 工程概況

無(wú)錫靈山勝境三期建筑梵宮建筑位于無(wú)錫市濱湖區(qū)馬山鎮(zhèn)靈山風(fēng)景區(qū)內(nèi)，建筑面積 71 880m2，框架結(jié)構(gòu);其核心建筑——靈山梵宮，具有功能建筑、景觀建筑、精神建筑、紀(jì)念建筑四大性質(zhì)，融合了中國(guó)傳統(tǒng)文化和世界宗教文化的元素，集塔、殿、堂、廳、廊于一體，以高大的廊柱、高聳的穹頂、超大面積的廳堂，多維立體地展現(xiàn)了佛教的神圣莊嚴(yán)和博大精深。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程圣壇的前廳頂面采用 6個(gè)高大的穹型吊頂，直徑達(dá)7.5m、拱高1.8m，層高達(dá)13m，頂與頂之間采用拱形頂予以連接，并且在穹頂四個(gè)角采用弧形頂收頭，表面再由敦煌研究所的大師配以彩繪，施工工藝復(fù)雜，難度較大。如何解決頂面的施工及質(zhì)量問(wèn)題是本工程的施工難點(diǎn)。

2 工程難點(diǎn)

1)工藝復(fù)雜、體量大(共有 6個(gè)穹頂)、層高高(層高達(dá)13m);2)因表面要繪制敦煌壁畫(huà)，因此對(duì)基層要求特別高，不能開(kāi)裂;3)工期緊、僅彩繪工期就需3個(gè)月，得盡快策劃、施工;4)以裝飾層來(lái)實(shí)現(xiàn)大跨度超高穹頂做法很少，需要進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。

3 方案設(shè)想

針對(duì)此穹頂超高、超大、基層要求高等難點(diǎn)，圍繞穹頂施工，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和以往施工經(jīng)驗(yàn)，初步考慮以下幾種方案:

方案(一):采用玻璃鋼制作:經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)、專(zhuān)業(yè)制造的纖維纏繞成型方法、整體成型，再進(jìn)行吊裝;

方案(二):采用無(wú)紙石膏板制作:是以石膏為膠凝材料，面底均為石膏基，通過(guò)改性石膏基生成高強(qiáng)、耐水石膏板，經(jīng)過(guò)人工彎曲覆于已做好的龍骨基層上，再進(jìn)行涂飾;

方案(三):GRG高強(qiáng)石膏制品制作:是一種以純天然改良特殊石膏為基料，添加專(zhuān)用增強(qiáng)玻璃纖維和水性添加劑，此種材料可制成各種造型平面板、各種功能建筑裝飾構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于超大型公共大堂、會(huì)場(chǎng)、歌舞廳、醫(yī)院學(xué)校等建筑裝飾吊頂、墻體板、超大型特殊異性構(gòu)件等。

4 方案的技術(shù)分析與比較

綜合考慮各方案的可行性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及施工周期等因素，對(duì)以上各方案逐個(gè)進(jìn)行技術(shù)分析與比較(見(jiàn)表 1)。

表1 方案技術(shù)分析比較

5 方案的確定

通過(guò)以上三種方案在可行性、質(zhì)量、施工周期、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合比較后，最終選定方案(三)，即采用GRG高強(qiáng)石膏制品制作穹頂。該方案有材料強(qiáng)度高、成型快、施工操作簡(jiǎn)單、可靠性好、工期短等特點(diǎn)，同時(shí)有效解決了頂面施工后容易開(kāi)裂的現(xiàn)象，可為完成整個(gè)大穹頂施工任務(wù)及達(dá)到設(shè)計(jì)要求提供了保障。

6 方案的實(shí)施

1)GRG高強(qiáng)石膏制品穹頂?shù)闹谱髁鞒桃?jiàn)圖1。

2)實(shí)施步驟。

a.根據(jù)原方案設(shè)計(jì)圖，復(fù)核現(xiàn)場(chǎng)水平標(biāo)高、建筑尺寸，隨后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙運(yùn)用紅外投影儀在現(xiàn)場(chǎng)地面及墻面進(jìn)行 1∶1放樣，將頂面輪廓線、石膏線、燈、風(fēng)口、噴淋投影到地面，并彈出吊頂標(biāo)高線、注明高度。以把握穹頂占整個(gè)空間的比例情況，確?？臻g比例整體協(xié)調(diào)，并確認(rèn)穹頂是否與其他安裝單位設(shè)備相抵觸，以便盡早協(xié)調(diào)、解決。

b.由于本穹頂造型是由裝飾層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而原有的土建結(jié)構(gòu)板是平的，主梁高度約700mm，因此要想達(dá)到裝飾效果，且符合規(guī)范要求，必須設(shè)二次吊頂來(lái)進(jìn)行裝飾，二次吊頂采用熱鍍鋅 5號(hào)角鋼進(jìn)行焊接，頂面加設(shè)200mm×200mm×10mm的后置錨板和φ12的膨脹螺栓進(jìn)行加固，南北墻面設(shè)置角鋼與二次吊頂連接撐牢，防止其晃動(dòng)。

c.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸及設(shè)計(jì)方案，到生產(chǎn)廠家進(jìn)行參觀、了解后，考慮GRG制品本身的重量及現(xiàn)場(chǎng)二次吊頂鋼架所能承受的最大荷載，決定將穹頂有規(guī)則地分割成 41塊，分塊進(jìn)行制模、加工，然后到現(xiàn)場(chǎng)按分塊拼裝的形式進(jìn)行施工(采用由中心向四周的安裝順序進(jìn)行安裝)。

另外考慮到分塊之間的接縫是今后開(kāi)裂的主要隱患，為有效解決接縫位置對(duì)今后施工質(zhì)量造成的影響，對(duì)接縫處進(jìn)行了如下處理:

a.為加固其強(qiáng)度，防止分塊之間有錯(cuò)位現(xiàn)象發(fā)生，在分塊接縫處的背面采用8號(hào)對(duì)穿螺栓進(jìn)行對(duì)接，并用GRG材料進(jìn)行烏綁加固，使其成為一個(gè)整體。

b.在接縫處正面采用GRG專(zhuān)用膩?zhàn)舆M(jìn)行修補(bǔ)，然后批膩?zhàn)?、打磨，批膩?zhàn)用恳槐榈暮穸葢?yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，每一層厚度不得超過(guò)2mm，第二次批膩?zhàn)忧氨仨毚谝粚影氤筛傻臅r(shí)候再進(jìn)行;打磨的時(shí)候必須用燈光進(jìn)行檢查，確保頂面的平整度和精細(xì)度;面層乳膠漆的施工必須采用噴涂方式進(jìn)行。

7 施工注意事項(xiàng)

1)做好施工方案的交底工作，讓每位操作人員對(duì)具體的工作要求，工藝標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量目標(biāo)了然于心，避免交底口頭化，流于形式，真正做到切實(shí)可行，行之有效。

2)由于工程工期較緊，為防止廠家偷工減料，將不合格產(chǎn)品運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)材料的來(lái)料編號(hào)、外觀質(zhì)量、干燥度等應(yīng)逐一進(jìn)行檢查，確保材料的規(guī)格、材質(zhì)符合使用要求。

3)二次吊頂制作完畢后，應(yīng)檢查焊接質(zhì)量、吊筋垂直度、防銹漆是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對(duì)于需要滿(mǎn)焊或防銹漆不到位，應(yīng)立即整改直到合格為止。

4)對(duì)接縫位置的制作效果及細(xì)部處理方法應(yīng)進(jìn)行逐項(xiàng)逐個(gè)檢查，確保接縫位置的平整度及精細(xì)度滿(mǎn)足面層施工要求。

8 結(jié)語(yǔ)

在靈山勝境三期建筑梵宮工程中應(yīng)用GRG石膏制品定制穹頂創(chuàng)新施工技術(shù)，不僅成功解決了超高、大穹頂施工問(wèn)題及完工后易開(kāi)裂現(xiàn)象，而且取得了很好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益，在靈山梵宮營(yíng)業(yè)以來(lái)，獲得中央及省市各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和游客的一致好評(píng)，普遍認(rèn)為圣壇前廳的穹頂成為傳播敦煌壁畫(huà)和佛教文化的一個(gè)重要窗口。同時(shí)我們也深刻體會(huì)到 GRG的施工工藝在異型頂制作方面帶來(lái)的便捷，對(duì)今后同類(lèi)型的有規(guī)則或無(wú)規(guī)則的特殊異型結(jié)構(gòu)施工，都具有很好的借鑒與指導(dǎo)意義。

[1] 張 超，張 海.LNG儲(chǔ)罐穹頂裂縫控制及防治措施[J].山西建筑，2009，35(14):116-117.