高大空間超長密拼鋁單板雙開交替式施工技術

【摘要】大型公建中連接跨度超100 m以上的密拼式鋁單板安裝過程中普遍存在效率低、質量差、返工多等問題，針對貴陽北站長達418 m的超長密拼鋁單板吊頂，通過研究自攻螺釘鉆入振動和多層次累積誤差對安裝造成的影響，獨創(chuàng)“雙向交替式”施工技術，大幅縮短工期的同時還能有效保證質量。該技術高效便捷，經(jīng)濟可靠，具有較好的推廣價值。

【關鍵詞】大型公建; 超長; 密拼式鋁單板; 雙向交替式; 施工技術

【中圖分類號】TU767.4A

0 引言

隨著密拼式鋁單板在一座座大體量、大跨度鐵路站房、機場航站樓等大型公建中的推廣使用，實施尺寸越來越大、動輒連接數(shù)百米的密拼鋁單板，質量控制難度也隨之呈幾何倍增，傳統(tǒng)的小跨度單板施工工藝，難以保證大型站房中超長密拼鋁單板的外觀質量，出現(xiàn)返工的情況。雙開交替式施工技術可將單板連接中振動影響降低到極點，大幅度削弱累計誤差，有效解決了100 m以上大跨度密拼鋁單板直線度和平整度安裝質量難以控制的難題。

1 工程概況

貴陽北站整體造型宏偉大氣，其吊頂工程以大、長、精、美為特色，覆蓋地下室、站臺層、高架層以及各衛(wèi)生間，單板與條板相結合，造型新穎獨特，外形美觀時尚?，F(xiàn)場吊頂區(qū)域投影面積共計195 842 m2，鋁單板吊頂約占42 000 m2，以密拼鋁單板為主，呈平面、立面和斜面3種不同的造型展現(xiàn)，最大吊頂空間為15.8 m，最大貫通長度為418 m，如圖1所示。

2 工藝優(yōu)化和原理解析

2.1 吊頂設計體系

貴陽北站的單板吊頂主要分為混凝土結構體系和鋼網(wǎng)架結構體系，如圖2、圖3所示。現(xiàn)場鋁單板規(guī)格普遍較大，最大鋁板尺寸為1.4×1.8 m，單重37.8 kg，單板與單板之間的連接采用“L型角碼”轉接龍骨與自攻釘輔助相連接［1］，如圖4所示。

2.2 安裝難點分析

（1）現(xiàn)場鋁單板吊頂數(shù)量多，貫通長，質量大，操作不便，工作效率較低。

（1）100 m以上的密拼連接鋁單板在單板連接處極易造成質量問題，且累積誤差會把這種質量問題進一步擴大。傳統(tǒng)鋁單板吊頂密拼連接過程中，普通手電鉆鉆入自攻釘會產(chǎn)生一定的振動，由于單板的自重和體積較大不便于調整，受振動影響極易造成鋁板接縫部位產(chǎn)生位移和錯縫。導致后續(xù)施工中所有鋁板的安裝都將受前一塊已有誤差鋁板的影響，產(chǎn)生誤差疊加，造成更大的累計誤差。

2.3 方案優(yōu)化

（1）針對傳統(tǒng)普通手電鉆施工過程中振動產(chǎn)生的影響，引入可調速手電鉆變速式操作，減小振動，降低影響［2］。

（2）施工由兩組人馬分別從兩端同時向中間展開施工，施工過程單板與單板之間的折邊連接采取“隔一固一”的方式固定，即一條完全固定，一條臨時固定，不斷交替循環(huán)進行，如圖5所示。

按上述固定后有一半數(shù)量的臨時固定折邊形成將形成可調折邊，這部分在完整固定前可不考慮振動影響，還為最終的固定預留出了可調性，如圖6所示。大幅度消除遞推式操作造成的累計誤差。

（3）兩人在中間相遇后，各自交換區(qū)域去將先前對方臨時加固的可調折邊完整加固，所有完整固定均采用“手電鉆變速式操作”輔助安裝，這樣在減少連續(xù)施工累計誤差的同時大幅度降低振動造成的影響，如圖7所示。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

屋面鋼網(wǎng)架（桁架）結構體系：搭設操作平臺—定位放線—網(wǎng)架（桁架）抱箍—引接轉換層吊桿—主龍骨安裝—次龍骨安裝—鋁板安裝—檢查驗收—成品保護。

3.1.1 平臺搭設

正式施工開始前事先將腳手板通過網(wǎng)架檢修馬道滿鋪在網(wǎng)架檁條上方作操作平臺，平臺下方1.5 m處懸掛安全平網(wǎng)作防墜落防護，腳手板與網(wǎng)架及檁條綁扎牢固后方可上人施工；若現(xiàn)場屋面條件不滿足也可直接使用移動腳手架作為操作平臺。

3.1.2 網(wǎng)架抱箍

（1）根據(jù)設計單位提供的網(wǎng)架設計圖紙計算每個網(wǎng)架球點的受力荷載進行圖紙深化，確定吊頂鋼架轉換層的材料品種、型號、分布間距及每個受力點的位置。

（2）抱箍轉接板用6 mm厚扁鋼制作，大小根據(jù)不同球節(jié)點位置的桿件大小進行加工，使扁鋼與節(jié)點完全吻合。抱箍上方環(huán)形固定螺桿與桿件焊接后再與轉接板通過4個螺母擰緊加固，焊接部位及時涂刷防腐涂料，螺母部位粘結一圈抗震結構膠。吊桿采用L50 mm×50 mm×5 mm的熱鍍鋅角鋼，用2顆M12螺栓與扁鋼垂直連接，如圖8、圖9所示。

3.1.3 龍骨安裝

主龍骨采用60 mm×40 mm×3 mm的熱鍍鋅方鋼，與轉接吊桿角鋼或方鋼焊接連接；次龍骨采用40 mm×40 mm×3 mm的熱鍍鋅方鋼，與主龍骨焊接連接，焊接部位及時涂刷防腐涂料，如圖10所示。

3.2 鋁單板安裝控制要點

3.2.1 鋁單板的排數(shù)為單排

當鋁單板的排數(shù)為單排時，因端頭相對其他位置受力偏大，故第一塊單板兩端的折邊均與龍骨進行連接，保證起步單板的牢固性，如圖11所示。接下來按照“臨時固定—完整固定—臨時固定—完整固定”的往復循環(huán)在安裝鋁單板過程中交替固定連接折邊［3］。

（1）完整固定為折邊與折邊間使用@350mm的M5.5×25 mm的燕尾自攻釘固定，如圖12所示，折邊與龍骨之間@350mm使用鋁單板連接件固定，如圖13所示。臨時固定為單板與單板之間的折邊孔采用90°轉角插銷穿插連接后在龍骨上釘入兩顆M5.5×25 mm的燕尾自攻釘固定，大于1000 mm長的折邊每條折邊各在距離端頭1/3處位置連接固定一個插銷，形成非約束折邊，如圖14所示，小于1000 mm的折邊在中間位置固定一個插銷即可。

（2）同時施工的兩組工人總有一個速度更快，雙方都按要求安裝完畢某一個位置相遇后，再交換各自施工的區(qū)域分別加固對齊臨時加固的折邊，恰好各自加固的折邊也是“隔一加一”，如圖15所示。

3.2.2 鋁單板排數(shù)為多排

當鋁單板的排數(shù)為多排相互連接時，先按上述方法施工一排（遵循立面由下至上，平面由里朝外，斜面由下至上、由里朝外的原則），第一排施工步驟和方法同單排，施工完畢后再各自從第二排端頭朝中間施工，之后第三排、第四排等等以此類推相互交替循環(huán)，如圖16所示。其中跨度長邊方向的對接折邊固定同第一排“隔一固一”方式施工，短邊方向對接折邊之間全部固定，如圖17所示。

3.3 變速式減震操作控制要點

（1）使用可調速手電鉆替代傳統(tǒng)普通手電鉆連接單板拼縫，剛剛鉆入的一瞬間使用最大功率以最快的速度鉆入，鉆入瞬間后立即調回到最小功率，一邊觀察面板，一邊緩慢加大功率勻速鉆進，保證面板在“無晃動”狀態(tài)下能持續(xù)鉆入則停止增加功率，將振動控制到最小。

（2）嚴格控制鉆頭鉆入角度，確保與單板折邊垂直后方可開始鉆孔，嚴禁以傾斜角度鉆入導致受力不均，防止出現(xiàn)卡釘?shù)默F(xiàn)象。

（3）單板拼接時每組由兩名工人配合施工，一個鉆孔，另一個負責穩(wěn)定單板并隨時調整，消除輕微振動或意外情況對

單板的影響。

4 結束語

雙開交替式施工結合流水施工的科學管理，使貴陽北站原計劃的吊頂工程提前18天完工，現(xiàn)場由最初72%一次性合格率穩(wěn)定提升至96%，節(jié)約大量人、材、機的資源投入，綜合節(jié)約費用60萬元。

該技術高效便捷保證了超長密拼鋁板的順利安裝，適用于任意角度和任意形狀大空間、大體量密拼單板安裝；施工過程工效高，施工安全，質量可靠，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，環(huán)保節(jié)能效果良好。

參考文獻

［1］ 建筑裝飾裝修工程質量驗收規(guī)范： 50210-2001［S］.

［2］ 劉永濤，陳剛，韓光軍. 機場航站樓弧形曲線檐口鋁板施工技術［J］. 建筑施工，2014，36（3）：258-260.

［3］ 楊嶺，胡蓓，蔣新山. 穿孔鋁單板幕墻面狹縫密拼施工技術［J］. 中國高新技術企業(yè)，2013（23）：64-66.