超大規(guī)格復合鋁板墻面安裝施工技術

潘溢滔/PAN Yitao

（上海建工集團股份有限公司，上海 200080）

1 工程概況

上海國家會展中心場館功能提升工程為滿足首屆中國進口博覽會需求，將國家會展中心原WH 館改造成為滿足高端峰會、迎賓接待的綜合會議中心，其中，國家會議中心內的會議大廳平面尺寸為59m×62m，建筑面積約3 600m2，吊頂凈高為10m～11.7m，可容納2 000 人，如圖1，會議大廳作為國家會議中心核心區(qū)域，更是本工程關鍵改造部位。

圖1 會議大廳裝飾效果圖

會議大廳復合鋁板墻面面積約1 500m2，墻面復合鋁板分為59 幅。因會議大廳環(huán)保要求高，墻面裝飾設計采用11mm 厚鋁瓦楞復合鋁板（以下簡稱“復合鋁板”），面板及背板材質均為3003系鋁合金板材。面板厚度1.5mm、表面穿孔率為8.3%的，背貼白色吸聲紙、鋁板表面白色蝕刻木紋紋理（橫紋）；背板厚度1.0mm、表面穿孔處理為16%的穿孔率，鋁板表正反面環(huán)保涂層，背貼50mm 厚80K 吸音板。鋁瓦楞芯邊長8.5mm，厚度0.3mm，雙面古銅色環(huán)氧漆，穿孔處理為8.3%的穿孔率，鋁箔表面經過清洗處理且有激光微孔處理。構造如圖2。

圖2 復合鋁板構造圖

復合鋁板通過干掛方式與鋁合金結構骨架安裝固定，采用鉚接方式與定制50mm×70mm 鋁型材邊框連接固定。單幅板塊寬度2 210mm、高度9 100～10 800mm，共計59 幅。復合鋁板板幅之間設置400mm 寬通長發(fā)光膜燈帶。

墻面復合鋁板采用鉤掛安裝方式，根據(jù)墻面副龍骨間距尺寸，在板塊背面鋁型材邊框上鋁型材上設置掛件，掛件通過?10 螺栓與鋁型材固定，節(jié)點如圖3。

圖3 鋁合金板連接節(jié)點示意圖

2 工程難點分析

2.1 材料運輸難度大

為滿足建筑裝飾效果，單幅板塊均為一塊到頂，故整幅板塊最長度達10 800mm，寬度約2 210mm，對于如此大尺寸的建筑裝飾材料而言，如何保證材料安全可靠地運至施工現(xiàn)場，難度很大。

2.2 復合鋁板墻面安裝超高

為滿足國際性會議大廳對會場高空間要求，會議大廳設計凈高為10～11.7m，遠遠超出常規(guī)會議室內裝飾空間凈高。如此超高凈空對其墻面裝飾板安裝施工帶來較大的難度。若采用常規(guī)移動式腳手架，施工中架體移動不方便，同時存在安全風險；若采用滿堂施工腳手架，不但搭拆工作量大，費時費力，而且施工成本較高，同時材料運輸不便及影響地面施工。

2.3 超大板幅安裝難度大

復合鋁板單幅板塊尺寸超大，單塊重量大，與定制型材骨架連接后，單塊復合鋁板重約200kg，對現(xiàn)場安裝工藝及質量控制提出了新的要求，帶來了新的挑戰(zhàn)。

2.4 飾面效果要求高、專業(yè)協(xié)調要求高

為滿足頂級會議大廳對聲學和燈光視覺等要求，本工程墻面復合鋁板采用超大沖孔瓦楞復合鋁板，運用木紋蝕刻技術，并對其表面采用全進口漫反射涂料應用技術，其面板背貼吸聲紙，并在板塊背面設置聲學吸音板。故在板塊加工前需進行詳細深化設計，將各專業(yè)面板開孔位置進行統(tǒng)籌匯總，現(xiàn)場墻板面板開孔必須一次性準確到位，不允許出現(xiàn)表面修補情況，以影響整體飾面及聲光學效果。

3 關鍵施工技術

本工程裝飾墻面超高，且墻面單元板塊尺寸超大，缺乏對類似工程的施工經驗。根據(jù)設計條件及現(xiàn)場工況條件分析，墻面板裝飾施工采用常規(guī)的工廠加工送貨、現(xiàn)場移動腳手架或者滿堂施工腳手架、人工安裝的傳統(tǒng)工藝流程，無論在施工可行性、工期進度、生產安全、還是在成本控制方面都存在一定風險。經研究論證，最終采用“板塊工廠化加工、現(xiàn)場機械施工為主、人工配合為輔”的施工技術路線。即通過劃分墻面單元板塊，以單元板塊為對象進行整體式現(xiàn)場工廠化加工，場地組裝并采用機器人完成墻面 “裝配化”的施工，以確保單元板塊更加有效和快捷地完成拼裝就位。

3.1 復合鋁板墻面加工與運輸

由于單塊板塊板幅尺寸超大、且加工后整體重量較重，為避免運輸裝卸帶來的不便，以及長距離運輸對板塊產生不可逆轉性變形的可能，確保板塊表面質量，利用現(xiàn)場條件，在距離施工現(xiàn)場僅200m 處設置墻面復合鋁板臨時加工廠。加工生產前先對立面圖對板塊進行詳細的排列編號，根據(jù)施工先后順序進行板塊加工。采用簡易人力臺車進行成品駁運，并做好加工運輸人員現(xiàn)場進行現(xiàn)場指導交底。

3.2 BIM模型整合相關專業(yè)

通過BIM 模型深化設計，運用信息化建模技術，對吸聲材料及燈光設備洞口位置等各整合確認，利用BIM 模型為現(xiàn)場加工制作提供依據(jù)，并幫助各專業(yè)之間提前進行施工模擬預演，同時指導可優(yōu)化施工工藝，整體提高深化設計及施工效率。

3.3 施工機械設備選用

由于復合鋁板板幅尺寸超大，結合現(xiàn)場工況條件，首次選用配備麥克納姆輪技術的剪叉式高空作業(yè)平臺進行墻面復合鋁板安裝。該設備可實現(xiàn)零回轉、側移、全方位任意方向移動，操作靈活，特別對于裝配可以進行距離微調，控制精度高，微調精度達到±0.5mm，滿足對超大規(guī)格復合鋁板進行場館區(qū)域內中等距離運輸作業(yè)。通過旋轉器，可對工裝架進行360°旋轉，從而滿足飾面板準確定位安裝。同時，對于超大規(guī)格復合鋁板墻面的安裝進度、安裝高度和精度提供了可靠保證。

4 復合鋁板墻面安裝關鍵施工方案

4.1 施工工藝流程

墻體橫向剖面如圖4，墻面超大規(guī)格復合鋁板安裝施工工藝流程如下：放線→鋁合金骨架預制→立柱安裝→橫梁安裝→三維掃描→隱蔽驗收→超大規(guī)格復合板安裝→初步緊固→二次固定→收口處理→開孔→質量驗收。

圖4 墻體橫向剖面示意圖

4.2 放線、立柱與橫梁安裝

根據(jù)施工現(xiàn)場工況條件，結合本場館原地坪設計承載力情況，對現(xiàn)場放線、立柱與橫梁安裝摒棄使用傳統(tǒng)腳手架或者吊籃作業(yè)，而是采用更機動性強、占地面積小的高空作業(yè)平臺進行安裝施工。

1）測量放線 測量放線應與主體結構測量放線相配合，用全站儀或經緯儀將軸線打到建筑物上，在建筑物的施工層面上彈出軸線，用墨線定出墻面完成面基準線。以此線為基準按照圖紙節(jié)點所標尺寸確定立柱的前后位置，從而決定整片墻面的位置。

2）立柱安裝 立柱間距為1 200mm，先連接好連接件，再將連接件（碼件)固定在預埋板上，然后調整位置。立柱的垂直度可由激光儀或吊錘控制，位置調整準確后，才能將碼件正式固定在預埋件上。安裝誤差要求：標高±3mm，前后±2mm，左右±3mm。

3）橫梁安裝 橫梁作為水平構件，是分段在立柱中嵌入連接，橫梁兩端的連接件安裝在立柱的預定位置。橫梁的安裝精度：相鄰兩根橫梁的水平標高偏差不大于1mm，與立柱表面高低偏差不大于1mm。橫梁安裝應由下向上進行。當安裝完一定高度時，應進行檢查、調整、校正、固定，使其符合質量要求。為了保證飾面板的安裝精度，采用經緯儀對橫梁、立柱進行貫通。對變形縫等進行妥善處理，使其滿足裝飾效果并兼顧變形要求。

4）副龍骨安裝 骨架基層施工完成，經檢驗滿足使用要求，然后將復合板專用副龍骨用燕尾螺釘與骨架基層固定牢固。副龍骨間距1 000mm，在安裝過程中應控制好副龍骨表面平直度，如出現(xiàn)誤差需找平處理。

4.3 超大規(guī)格復合鋁板安裝流程

4.3.1 板塊上架設備工裝架

通過移動自制移動鋼構臺架，將成品單元復合鋁板塊材運至施工位置，通過采取人工配合，將鋁板塊材翻轉90°，并置于現(xiàn)場地面，下部墊好擠塑板保護板塊邊角及飾面。通過人工遙控方式，高空作業(yè)平臺工裝架旋轉為橫向姿態(tài)，并慢慢靠近緊貼待安裝板塊，隨后，將兩端固定板插入復合鋁板塊材背面兩側龍骨矩形管孔內，與工裝架進行臨時固定連接，如圖5。

圖5 板塊與工裝架連接

4.3.2 板塊初裝就位

工裝架起升到擬定高度位置后；通過旋轉器將板塊進行逆時針旋轉90°，隨后安裝車慢慢前行，靠緊墻體龍骨，并慢慢微調下降，將板塊掛件掛入副龍骨槽口內，將墻體掛入指定位置墻體龍骨上，如圖6。

圖6 板塊翻轉初裝就位

4.3.3 板塊微調固定

采用紅外線水平儀器進行板塊精確定位。高空作業(yè)平臺可以根據(jù)需要，對板塊下口標高及左右位置進行微調，達到設計安裝精度要求后，安裝工人通過曲臂式高空作業(yè)平臺作為施工操作平臺，對掛件螺栓就位并擰緊固定。待所有螺栓就位擰緊后再次復測板塊位置，并根據(jù)需要做微調。

4.3.4 板塊與工裝架分離

板塊掛件螺栓擰緊后，工裝架分離，先拆卸工裝架上部臨時連接板，隨后將工裝架緩慢下降至下部連接銷完全退出矩形管孔，工裝架與墻體實現(xiàn)真正脫離，該板塊安裝工作完成。

5 實施效果

通過現(xiàn)場設置臨時加工廠，采用剪刀式高空作業(yè)平臺進行龍骨安裝，并首次采用麥克納姆輪高空作業(yè)平臺作為墻面復合鋁板安裝主要機械設備，配合曲臂式高空作業(yè)平臺進行超大規(guī)格復合鋁板塊安裝就位固定，證明采用“板塊工廠化加工、現(xiàn)場機械施工為主、人工配合為輔”的關鍵施工技術路線完全合理。同時，在降低人力成本及提高施工進度方面具有明顯的效果，墻面龍骨安裝僅用9 天，面板安裝工期僅用了8 天。整個施工過程裝配效率高、能耗低、安全環(huán)保的目標。確保了會議大廳裝飾順利施工，為項目最終按時竣工打下堅實的基礎。