大型金屬屋面工程懸挑檐口施工技術(shù)

王宏兵，顧錦花（南通市建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司， 江蘇 南通 226000）

1 工程概況

某工程總建筑面積約 70898m2，結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用大跨度管桁架鋼屋面，檐口為懸挑結(jié)構(gòu)，高度為 20.9m，懸挑寬度為 12m，面積 14000m2，采用鋼結(jié)構(gòu)龍骨骨架，裝飾面為鋁單板。

為了保證室內(nèi)裝飾裝修施工的正常進(jìn)行，在大挑檐施工前，金屬屋面已經(jīng)完成，這就給大挑檐骨架吊裝設(shè)備的選用及施工方法的選擇帶來了一定的限制，給檐口施工帶來一定的難度。

該工程施工工期緊，金屬挑檐施工期間，同時進(jìn)行室外配套管網(wǎng)和地坪施工，存在一定的交叉作業(yè)，且由于挑檐下的地面沒有硬化，限制了舉臂車等登高設(shè)備的使用。

大挑檐龍骨骨架施工期間，又恰逢雨水較多，場地泥濘，汽車吊等吊裝設(shè)備進(jìn)場困難。

2 施工方法的選擇

2.1 傳統(tǒng)施工方法

搭設(shè)滿堂腳手架，作為挑檐骨架焊接以及裝飾鋁單板安裝的作業(yè)平臺。缺點(diǎn)是：使用鋼管、扣件數(shù)量多，時間長，場地需要硬化處理，影響室外配套及地坪施工。

2.2 現(xiàn)場采用的施工方法

大挑檐龍骨骨架在現(xiàn)場地面整拼，然后采用 4 只電動葫蘆吊裝就位；裝飾鋁單板大面積采用滑移工作臺安裝，后期局部采用舉臂車掃尾。優(yōu)點(diǎn)分析：可以根據(jù)現(xiàn)場場地的室外地坪、管網(wǎng)的施工情況，分多段進(jìn)行龍骨骨架的施工。采用電動葫蘆吊裝骨架，以及采用滑移工作平臺安裝鋁板，沒有大量采用汽車吊、舉臂機(jī)等設(shè)備，無需對場地道路進(jìn)行處理，縮短了工期，減少了費(fèi)用的支出。

3 金屬屋面工程懸挑檐口施工技術(shù)

3.1 施工工藝流程

測量放線→龍骨制作及安裝→滑移平臺制作安裝→裝飾板安裝。

3.2 懸挑檐口施工測量

在安裝檐口主次龍骨前，根據(jù)屋面檐口的結(jié)構(gòu)設(shè)計 BIM模型，對已經(jīng)安裝完成的屋面管桁架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面測量，并核算出每跨龍骨連接點(diǎn)處的誤差；根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，建立實(shí)際的鋼結(jié)構(gòu) BIM 模型，核算每個龍骨的調(diào)整尺寸；根據(jù)理論模型和實(shí)際模型的誤差，調(diào)整主次龍骨的標(biāo)高，保證龍骨的施工完成面與理論建筑模型完全一致。同時為了保證檐口裝飾板的順滑，不出現(xiàn)板的折彎、褶皺等質(zhì)量問題，根據(jù)設(shè)計建筑模型對龍骨的安裝角度進(jìn)行放線，根據(jù)調(diào)整好的相臨龍骨之間的關(guān)系，進(jìn)行龍骨的加工制作。

為保證骨架安裝順利，避免因骨架制作或安裝偏差，影響骨架的正常安裝，龍骨骨架尺寸確定時，相臨骨架留置 2 cm 縫隙。

3.3 龍骨的制作

在每跨挑檐的正下方，加工制作對應(yīng)的龍骨骨架。因場地不平，在骨架制作前，先制作骨架拼裝胎架，胎架采用 100mm × 100mm × 4mm 方通，考慮龍骨骨架最大尺寸為 12m×12m，胎架按照最大龍骨尺寸進(jìn)行制作，以便循環(huán)使用。

龍骨骨架制作流程為（根據(jù)已經(jīng)確認(rèn)好的龍骨骨架尺寸）：下料剪切→尺寸檢查→組裝→焊接→點(diǎn)位復(fù)測→校正→打磨→底漆、面漆。

骨架制作質(zhì)量控制重點(diǎn)：骨架加工尺寸應(yīng)與建模確定后的尺寸一致；鋼架焊縫質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求；在吊裝前，焊縫清渣、防腐處理應(yīng)滿足規(guī)范要求。

為保證后續(xù)施工安全，在龍骨骨架制作驗(yàn)收合格后，每片骨架上滿鋪安全網(wǎng)，縱向鋪設(shè)、固定兩道跳板，作為骨架吊裝就位、拉桿焊接、裝飾板安裝等的作業(yè)臨時通道。

3.4 檐口龍骨的安裝

3.4.1 施工準(zhǔn)備

單塊龍骨骨架定位控制：定位軸線（橫、縱各不少于 2條），標(biāo)高控制點(diǎn)（不少于 4 點(diǎn)）。

確認(rèn)安裝位置的鋼結(jié)構(gòu)已移交，清理安裝位置下方場地，并用警示帶拉設(shè)安全禁行區(qū)域。

在安裝區(qū)域的管桁架鋼結(jié)構(gòu)上拉設(shè)安全繩、安全網(wǎng)。檢查電動葫蘆、鋼絲繩各項(xiàng)性能滿足吊裝要求后，掛設(shè)電動葫蘆和滑輪。

3.4.2 下檐口、吊頂龍骨的安裝

在龍骨骨架驗(yàn)收合格，電動葫蘆在管桁架上固定完成，開始龍骨骨架的吊裝就位作業(yè)。

每片骨架采用 4 只電動葫蘆，骨架上綁設(shè)吊帶，作為吊點(diǎn)，吊帶及電動葫蘆的選擇，應(yīng)滿足起吊重量的要求。

起吊時，首先將所有的吊點(diǎn)吊索拉直，4 個吊點(diǎn)一起起吊。起吊 50 cm 后應(yīng)暫停，檢查所有的電動葫蘆、吊帶、吊鉤是否有異常情況，檢查正常后一次將龍骨骨架吊運(yùn)至管桁架下方。

在骨架四個角的對應(yīng)的管桁架上，設(shè)置 4 只手拉葫蘆，通過手拉葫蘆，根據(jù)測量定位的需要，調(diào)整龍骨骨架的高低及位置，到位后進(jìn)行拉桿的焊接固定。

主要安裝順序：拼裝完成的鋼龍骨→固定電動葫蘆及手拉葫蘆→連接電動葫蘆的吊點(diǎn)→電動葫蘆將鋼龍骨提升到安裝位置標(biāo)高附近→用手動葫蘆進(jìn)行細(xì)微調(diào)整→焊接連接桿件。

電動葫蘆通過吊帶固定在鋼結(jié)構(gòu)桿件上，實(shí)現(xiàn)垂直吊裝，利用吊帶的優(yōu)點(diǎn)在于減少電動葫蘆固定點(diǎn)的位移、保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)油漆、增加連接點(diǎn)的強(qiáng)度。

3.5 檐口裝飾板的安裝

在龍骨骨架安裝完成、驗(yàn)收合格后，在骨架下方安裝滑移平臺，進(jìn)行檐口鋁板安裝。

3.5.1 可滑移式操作平臺布置

在檐口管桁架鋼結(jié)構(gòu)上拉設(shè)兩道 6×37+FC-20-1670 型號的鋼絲繩作為施工平臺的滑行軌道，軌道鋼絲繩兩端用手動葫蘆（緊繩器）將軌道鋼絲繩拉緊；然后施工人員站在平臺操作架里進(jìn)行吊頂區(qū)域的安裝作業(yè)，當(dāng)一個區(qū)段吊頂安裝完后，將操作平臺移位至下一區(qū)段檐口吊頂（同一區(qū)域兩操作平臺同時配合使用）（如圖 1 所示）。

圖1 索道可滑移操作平臺示意圖

平臺使用長度 6m、直徑 25mm、壁厚 3mm 的材質(zhì) Q345 的圓管焊接成網(wǎng)架式樣，長 7000mm、寬600mm、高 1000mm，平臺底部間距 500mm 間隔焊接圓管橫撐，上部焊接間距 1000mm 的 φ25mm的圓管，側(cè)面配 φ25mm 的圓管斜撐。

平臺底部四周用 150mm 高、0.6mm 厚彩鋼板做踢腳板。平臺底部采用 1mm 厚鋼板做底面，間隔1000mm 用 50mm 高木條作為平臺底部防滑裝置。平臺總重 140 kg，可供 2 人同時操作，限載 300 kg。

3.5.2 導(dǎo)軌滑索安裝

第一步：將滑索固定在管桁架鋼架上，纏繞部位鋼絲繩墊膠皮墊，以達(dá)到保護(hù)網(wǎng)架涂層的作業(yè)目的；滑索用不少于 3 個 500 kg 的鎖扣鎖緊，鎖扣應(yīng)錯口布置，間距≥300mm，繩頭位置設(shè)置安全繩結(jié)。

第二步：在滑索的另一端用 5 t 手動葫蘆（代替緊繩器）收緊。

第三步：收緊后鋼絲繩繩頭再與鋼結(jié)構(gòu)球節(jié)點(diǎn)固定鎖緊，然后放松手動葫蘆。

手動葫蘆收緊鋼絲繩時不宜太緊，以免鋼絲繩受到過大的張力；鋼絲繩勢必會下?lián)希扛?15m在下?lián)喜课挥檬謩雍J將鋼絲繩往上提，以調(diào)節(jié)鋼絲繩與龍骨之間的距離。

固定滑索的同時，固定施工時用的安全繩，安全繩材料采用 φ8mm 鋼絲繩，鋼絲繩兩端在鋼結(jié)構(gòu)球節(jié)點(diǎn)上固定，每端用不少于 3 個 500 kg 的卡扣鎖緊，鎖扣應(yīng)錯口布置間距 ≥300mm 繩頭位置設(shè)置安全繩結(jié)。安全繩拉設(shè)的數(shù)量根據(jù)平臺內(nèi)施工人數(shù)而定，平臺內(nèi)每個操作的工人配一條獨(dú)立的安全繩?；鳌踩K沿檐口方向拉設(shè)。

3.5.3 移動平臺的提升及高空使用

滑移平臺正式使用前，應(yīng)進(jìn)行卷揚(yáng)機(jī)空載運(yùn)行試驗(yàn)、均布額定載重運(yùn)行試驗(yàn)、額定載重分別處于左右偏載位置運(yùn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)方法為：平臺在 ≥5m的行程中升降，測試升降速度和電動機(jī)功率。試驗(yàn) 3 次，將試驗(yàn)結(jié)果記入平臺運(yùn)行試驗(yàn)記錄表。移動平臺安裝完成后必須經(jīng)過驗(yàn)收合格方可投入使用。

在地面將平臺移動到需提升部位正下方，平臺通過纜繩及卷揚(yáng)機(jī)拉至滑索鋼絲繩位置，將平臺四個吊耳通過 φ20卸扣與滑索鋼絲繩導(dǎo)軌連接，每個吊耳點(diǎn)設(shè)置 2 個卸扣。

平臺升降過程中不得與建筑物碰撞，遇突出部位時，安排人員在突出部位處配合將平臺推開，避免碰撞。平臺升降過程中，必須保持吊繩與地面垂直，不準(zhǔn)斜拉。

平臺平臺頂面與龍骨底面保持 500mm 左右的間距。檐口龍骨傾斜角度較大時，適當(dāng)調(diào)整平臺高低端與鋼龍骨支架的間距，以減小平臺的傾斜角度，平臺最大傾斜角度＜45°。

為防止滑移平臺內(nèi)側(cè)與玻璃幕墻等建筑物發(fā)生摩擦或碰撞出現(xiàn)意外，在滑移平臺制作時，在平臺內(nèi)側(cè)的外面，綁設(shè)兩根 10 cm 厚的橡膠條。

在滑移平臺就位驗(yàn)收合格后，操作人員通過管桁架以及在龍骨骨架上鋪設(shè)的臨時通道，進(jìn)入平臺作業(yè)。平臺在高空橫向移位時，利用卷揚(yáng)機(jī)水平拉動纜繩，使吊環(huán)在鋼絲繩上橫向移動。

平臺的滑索鋼絲繩長度為 60m，當(dāng)平臺滑移到距離軌道盡頭 3m的位置，不得再進(jìn)行移動，施工人員從平臺內(nèi)通過龍骨上鋪設(shè)的臨時通道，移到安全位置；將平臺降至地面，移到下一滑移區(qū)域，再提升至工作面（重復(fù)平臺提升—移動步驟）。

3.5.4 鋁板安裝

在挑檐骨架上掛設(shè)手拉葫蘆，將鋁板提升至安裝位置，由滑移平臺內(nèi)的施工人員進(jìn)行安裝。

（1）定位。鋁單板在加工廠制作，在安裝前將裝飾鋁板膠縫中心線測設(shè)在鋼龍骨上，以便控制安裝位置。

（2）裝飾板安裝。在定位后，不銹鋼角碼與龍骨通過自攻螺釘緊固，不能漏裝或隨意減少自攻螺釘?shù)臄?shù)量。在固定前，應(yīng)認(rèn)真調(diào)整，使相鄰板塊縫隙的尺寸達(dá)到設(shè)計要求，橫平豎直，寬窄均勻。

（3）注膠。裝飾板安裝調(diào)整完成后，在縫隙兩側(cè)先貼好保護(hù)膠帶，在縫內(nèi)填塞聚丙乙烯泡沫棒，然后將膠縫部位清潔、打膠。注膠后，使用專用的刮膠板刮掉多余的膠，并進(jìn)行適當(dāng)修整，撕掉保護(hù)膠帶及清理膠縫。膠縫與基材應(yīng)粘結(jié)牢固、無孔隙，厚度應(yīng)滿足規(guī)范要求，膠縫平整光滑，表面清潔無污染。

3.5.5 索軌吊點(diǎn)處的鋁板安裝

在地面硬化完成后，采用舉臂車對索軌吊點(diǎn)處的鋁板進(jìn)行補(bǔ)檔作業(yè)。

4 結(jié) 語

本工程挑檐施工，采用龍骨地面拼裝制作，然后分片采用電動葫蘆吊裝就位，裝飾板采用滑移平臺安裝的施工技術(shù)。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：可塑性強(qiáng)，可滿足各種復(fù)雜情況下的安裝要求；減少了大型吊裝設(shè)備的使用，節(jié)省了費(fèi)用支出；施工便捷，縮短了施工周期；精簡了操作人員，提高了施工效率，降低了施工成本。該技術(shù)適用于大型、超大體量、大跨度懸挑檐口的施工，具有較高的推廣應(yīng)用價值。