高鐵站房弧形曲面大檐口鋁板施工技術

張衛民

（中鐵十七局集團建筑工程有限公司 山西太原 030006）

1 項目概況

南平北站站房南北長135.6m，東西長38.4m，建筑高度23.5m，站房建筑面積9998m2，為線側平式車站，主體結構形式為鋼筋混凝土結構。站房屋面為球形網架結構、鋁鎂錳合金屋面，整體如在水面展翅而飛的白鷺，帶起水韻漣漪，整個屋面結構呈立體弧形曲面形式，流動的曲線屋頂如水波般靈動，正立面檐口總長為133.2m（圖1），檐口外挑最大寬度3.9m，檐口鋁板最大板塊縱向長度6.5m，檐口鋁單板上與金屬屋面連接，下與玻璃幕墻對縫相連，以及與室內弧形鋁板吊頂相呼應，對金屬屋面防水性能、抵抗負風壓性能、車站站房整體效果的實現與滿足起到了至關重要的作用。檐口異形鋁單板縱向長度2.8～6.5m，采用厚3mm氟碳噴涂鋁單板整塊無縫拼裝，并通過縱向加強肋保證鋁單板的強度。檐口鋁單板上下口標高變化多端，整體呈曲線狀，同時檐口鋁單板每2塊和幕墻玻璃對縫，給施工帶來較大難度。

圖1 南平北站站房正立面實景

2 工程重難點分析

（1）鋁單板檐口整體呈曲面造型，美觀要求高，測量放線精度高及現場施工困難大（圖2）。在鋁板骨架施工階段，項目在施工中運用電腦三維立體模擬的方式以及施工現場實際測量放線兩方面結合做法，對骨架和鋁單板加工計劃進行相關的優化并且形成有效的樣板片段，進一步驗證骨架和鋁單板加工計劃是否可行，測量放線采用全站儀定點投射射，在每一段檐口曲線變化的地方進行多點標注，并設置標高及水平位移控制點，有效的控制好檐口曲線的變化。

（2）為實現檐口整體曲面設計效果，縱向鋁板為無接縫整張鋁單板，整塊板縱向由多角度、多層次組成（圖3），鋁單板生產加工難度加大，原材料需特供、需聯機裁板、平整度控制要求高。

圖2 檐口鋁板計算機模擬圖

圖3 檐口鋁單板節點圖

（3）弧形檐口鋁板及玻璃幕墻需對縫（圖4），給深化設計排版及施工帶來較大的難度。在方案深化及施工部暑中，合理安排施工順序，統籌考慮玻璃幕及金屬幕墻整體一致性，先施工玻璃幕墻，再進行檐口鋁單板的施工，保證檐口鋁單板和玻璃的對縫。

（4）檐口主結構均為懸挑構件，跨度大、高度高、呈弧形階梯分布；故檐口鋁板施工交叉作業范圍、施工協調要求高，安全風險影響因素多。

3 施工工藝

3.1 工藝流程

腳手架搭設→測量放線→創建三維模型→安裝連接件→制作安裝骨架→安裝面板→打膠保潔。

3.2 腳手架搭設

圖4 單跨檐口鋁板實物圖

結合本工程外立面實際情況，外檐口鋁板呈弧形階梯狀，考慮到工藝操作及工期等方面，故采用滿堂鋼管腳手架，便于施工測量精度控制、作業面寬、安全有效性控制，現場腳手架搭設高度分四個平臺區域，立桿均采用單立管，立桿縱距1.50m，橫距1.5m，步距1.8m。縱橫向均設剪刀撐，每隔四道布設一道，腳手架頂部為施工作業層。

3.3 測量放線

檐口鋁板施工中測量放線是確保平整度和曲線平滑重中之重，在施工過程中要控制好曲線平滑的觀感質量有非常重要的作用。放線時遵守先整體投放再局部投放的順序，根據土建單位交付的軸線標高控制點，采用全站儀測放出檐口鋁板龍骨軸線標高控制點，再拉通線形成水平控制線。在曲線有變化較大的地方，需加密標高的控制點，這樣可以確保檐口弧形曲線的變化及平滑。

為消除鋼網架上方屋面檁條系統和檐口鋁板龍骨加重荷載后會變形，必要對龍骨先預起拱。采用電腦模擬計算與樣板段實測相結合的辦法定1～1.5cm為主體龍骨預起拱值。

3.4 創建三維模型

該檐口鋁板造型獨特，空間測量定位相對較難，各邊角細部節點施工復雜，根據計算機三維模型，通過精密計算，運用先進儀器嚴格控制每個節點的允許偏差，從而保證了整個幕墻的施工質量。

3.5 龍骨架制作安裝

主龍骨和屋面網架球通過轉接件采取支托板焊接，鋁板次龍骨與主龍骨的連接使用螺栓。整體龍骨安裝好后，必須進行標高和弧形曲線的復查，運用拉通線的方式對龍骨弧形曲線再次檢查并驗收，超過3mm偏差的龍骨需進行調整，以滿足鋁板安裝對龍骨弧形曲線和平整度的要求。

3.6 鋁板加工安裝打膠

檐口鋁板加工基材均采用足厚3.0mm，氟碳噴涂油漆厚度均大于 45um，加強筋采用 20mm×40mm×20mm槽鋁，間距為400mm，角碼間距300mm，檐口鋁板安裝過程中，需參照施工流水段的劃分來開始從起點按順序依次施工，安裝時隨時檢查檐口弧形曲線的平滑和接縫直線的平整度。以防產生電化學腐蝕情況，鋼龍骨和鋁板相接處我們用絕緣性墊片來分離。為了整體膠縫線條線型美觀，在打膠前對膠縫兩側鋁板粘貼美紋紙，并用專業打膠工人進行注膠（保證膠縫密實、注膠厚度一致、連續）。

4 施工過程質量管控要點

（1）整個大檐口鋁板造型復雜，龍骨布置呈桁架形，需根據大檐口的二維形狀創建三維模型，再把三維模型鋁板的單元塊摘取出來，進行尺寸標注然后進行下料，準確而無誤。

（2）檐口鋁板的品種，規格及色澤應符合設計要求；鋁合金板材表面氟碳樹脂涂層厚度應符合設計要求。

（3）鋁單板間膠縫采用黑色中性耐候密封膠，膠縫應橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻、光滑順直。

（4）高度重視檐口鋁板龍骨節點圖設計，結合土建結構，統一標準，明確各個連接構件的加工詳圖。

（5）鋁板安裝時平整度控制嚴格，板塊間不允許出現接縫不直現象。

（6）采用先進的便攜式檢測工具及時檢測，主要有漆膜厚度檢測儀、焊縫厚度檢測器、金屬板厚度檢測儀及高精度數字游標卡尺等。

（7）嚴格實行“工藝先行、樣板引路”，嚴格執行《鐵道旅客車站細部設計》，實現過程精品。

5 安全注意事項

（1）腳手架平臺外側設防護欄桿、張掛密目安全網進行全封閉防護。

（2）針對檐口部位的高空作業、電氣焊作業、氣瓶的安全操作距離和安全操作規程、特種作業人員的持證上崗等方面重點進行監控和管理。

（3）關于腳手架，除進行安全教育、安全技術交底外，要針對性的編制腳手架檢查的表格，并明確腳手架工程的驗收程序，未驗收合格不得進入下一道工序。

（4）在架上作業人員應穿防滑鞋和佩帶好安全帶，腳下應鋪設好腳手板并應保證安全、平穩，且不得有探頭板。

6 結束語

本工程施工中通過三維模擬和現場實測相結合的方式編制材料加工計劃，在施工過程中，從未出現過返工情況，作廢過一塊鋁板，安全、高效地完成了弧曲線檐口鋁板的施工，取得了較好的社會效益與經濟效益，獲全標段10個車站第一稱號，被中國鐵路總公司工程管理中心評為精品客站，為今后類似工程的檐口鋁板施工積累了寶貴經驗，具有一定的參考價值和指導作用。

[1]《建筑施工手冊》（第五版）.中國建筑工業出版社，2012.

[2]張哲民，主編.建筑工程技術基礎知識.中國建筑工業出版社，1996.

[3]鐵路旅客車站細部設計.人民交通出版社，2011.

[4]《金屬與石材幕墻工程技術規范》（JGJ133－2001）.