建筑裝飾工程裝配式氣動手持施工機具的特點和應用

江旖旎 上海市建筑裝飾工程集團有限公司工程師

1 引言

隨著中國經濟的高速發展，近年來建筑業市場依托著快速的城市建設步伐而繁榮起來，與此同時也帶來了更多的資源消耗與勞動力投入。然而市場勞動力的技能水平卻良莠不齊，靠手藝出身的技術型工人更是匱乏。為解決這一矛盾并加快建筑裝飾工程裝配化施工的步伐，從施工技術方案入手，結合先進的裝配化施工工具，制定嚴密的質量控制系統，使施工作業形成統一化、標準化操作，施工質量不再完全依賴工人個人技術素養。

本文對建筑裝飾工程各類分項與建筑結構裝配結合的緊固類工具及專用耗材系統進行分析，優先提供適合超高層特殊環境和普遍環境裝飾空間施工手動工具示范，達到裝配高效率、低耗能、安全環保的目標。

2 傳統型建筑裝飾工程手持式施工機具的缺陷

傳統裝飾裝修手持機具的缺陷主要體現在用電安全缺陷與施工環境使用缺陷。

2.1 用電安全缺陷

目前，市場上普遍選用的裝飾裝修手持式機具為電動型機具，即需要有線安裝并配備高壓壓縮機、電箱等裝置，其主要類型為：手槍鉆、釘槍、沖擊鉆等，使用的耗材主要包含外膨脹螺絲、穿芯鉚釘、木塞等。

一方面，高壓壓縮機體積較大需要在施工現場安排專用場地安置，浪費施工空間。另一方面，由于機具連接電線長度有限，施工過程中必然會不斷移動壓縮機及電箱，不利于工序間的施工。再者，受傳統手持機具的限制，施工步序較為繁瑣，易造成現場電焊工序混亂及電動工具電源、電箱交叉亂拉的無序施工環境，極易造成用電安全隱患。

2.2 施工環境使用缺陷

噪音大，粉塵多。使用傳統裝飾裝修手持式機具在使用時噪音較大，且工序中含有大量的鉆孔工作，現場粉塵也會較多，不利于操作工人的勞動環境，最終將造成勞動率降低，工期延長的后果。

功能單一。由于手持機具使用功能的限制，施工過程中需要多次更換不同的機具操作，施工過程繁瑣。

建筑垃圾多。工序增加后相應的建筑垃圾也會增多，不利于現場綠色環保的要求。

3 裝配式氣動手持施工機具的特點

裝配式氣動手持施工機具是一種在“施工快、品質高”這兩大矛盾點上取得一個相對平衡的技術手段，在一定程度上彌補了操作工人技術素養的不足，特別是對于精度要求較高的裝飾工程來講，通過新施工機具的使用能夠達到其精度制作要求并大幅度提升裝配化程度。

裝配式氣動手持施工機具大致可分為無繩充電系列與空氣動力系列。空氣動力系統機具，采用壓力更小的空氣壓縮機連接系統，占地面積極小，方便靈活移動。無繩充電式手持機具取消接線插電，減少現場接線的麻煩，同時也避免了觸電事故的發生。實際施工中，可以根據不同的現場條件進行選擇。

從施工工藝看，與傳統機具相比，免去了鉆孔、安裝膨脹螺釘、緊固的步驟。新型裝配化手持施工機具采用專用鋼釘及耗材，適應性更強，一臺機器可以使用在不同的緊固連接點，墻體基層與飾面連接實現一鍵固定。后座增加了高能量瓦斯動力快速卡釘排除系統，具有施工速度快、打針深度可調節等顯著優點。(圖1、圖2)

圖1 使用傳統施工機具固定龍骨施工步序

圖2 新型裝配式手持施工機具施工

4 裝配化新型手持機具與傳統型機具的對比分析

4.1 使用安全性

操作保險功能。在操作時，工人只有將工具用力頂住緊固面，自動鎖定裝置才能打開，處于待發狀態，觸摸啟動開關方可運作。任何時候，觸摸啟動開關，工具不激發。另一方面，普通的空氣壓縮機(5bar～8bar)即可正常使用。輸出動力瞬間要達到500Kg，傳統的機具需要采用高壓壓縮機（16bar～25bar）或者火藥彈作為輸入動力，但這都需要經有關部門嚴格審核并頒發特種許可證，也給施工留下安全隱患。

4.2 統計比對

通過以10 萬平方米建筑工程為例，通過統計數據比對新機具使用后的速度、耗材、環境污染及安全性。

4.3 經濟性對比

在滿足相同拉拔力的條件下，裝配化新型手持施工機具專用鋼釘與其它緊固件比較。

對比項目速度耗材污染安全性傳統工藝較慢10t 鋼材9t 粉塵，大量噪聲用點力，有安全隱患新型工具比傳統工藝快約40%1～2t 鋼材少量用空氣壓縮機為動力，安全無危險

a.材料成本比較

品名使用數單價（元）總計（元）專用鋼釘外膨脹螺絲抽芯鉚釘1000 1000 1000 0.35 1.00 0.40 350 1000 400

b.人力成本比較

用途 : 加固鋁型、塑板構件與混凝土墻體(按目前人工平均日工資150 元計算)

品名對照個數完成時間（小時）人力成本（元）成本對照（倍）抽芯鉚釘專用鋼釘1000 1000 8.3 1.4 156 26 6 1

用途 : 加固3x3 角鐵與混凝土墻體(按目前人工平均日工資150 元計算)

品名普通膨脹螺絲專用鋼釘對照個數1000 1000完成時間（小時）16 1.4人力成本（元）300 26成本對照（倍）11 1

c.工具成本比較

工具錘鉆工具氣動擊釘錘使用壽命10 萬20 萬損耗材料鉆頭0.02 元/孔無價格600 元6000 元每孔費用0.026 元0.030 元

4.4 施工質量對比

在滿足相同拉拔力的條件下，裝配化新型手持施工機具專用鋼釘與相同型號的鋼釘比較

a.與其它緊固件比較

品名普通膨脹螺絲抽芯鉚釘專用鋼釘原材料型號AISI 1022鋁合金AISI 1060拉伸強度100 kg/mm2 50 kg/mm2 180 kg/mm2抗彎強度90 kg/mm2 40 kg/mm2 180 kg/mm2

b.與普通鋼釘比較

品名專用鋼釘普通鋼釘直徑Φ2.72 mm Φ2.72 mm應力釘帽與釘成3 0 0 ～4 5 0角 度， 應力降低，釘子損耗率低釘帽與釘身 成900角 度， 應力增加，釘子損耗率大硬度洛氏硬度達到52 以上洛氏硬度低于20釘身形態釘身表面螺紋形狀，增加抗拔強度釘身表面光 滑， 抗拔強度差釘尖形態釘尖似子彈頭形狀，阻力小,有利于穿透堅硬構件釘尖錐形狀 態， 阻力大,不利于穿透堅硬構件表面處理采用機械鍍鋅(MG)工藝，防銹功能較佳采用一般鍍鋅工藝，防銹功能較差

4.5 社會效應對比

a.在滿足相同拉拔力的條件下，裝配化新型手持施工機具使用在加固3x3 角鐵與混凝土墻體連接對比。

品名專用鋼釘普通膨脹螺栓有效時間（小時）/日6.5 6.5完成工作量（件）/日4680 390效率對照（倍）12 1

b.在滿足相同拉拔力的條件下，裝配化新型手持施工機具使用在加固鋁型、塑板構件與混凝土墻體連接對比。

品名專用鋼釘抽芯鉚釘有效時間（小時）/日6.5 6.5完成工作量（件）/日4680 780效率對照6 1

結論：與施工傳統施工機具相比，使用氣動型裝配式手持施工工具工作效率極大提高，人力成本明顯降低，這也緩和目前日趨緊張的用工荒矛盾。

5 裝配化新型手持機具在建筑裝飾裝修工程中的應用

筆者所在的上海建工裝飾集團完成了眾多上海標志性建筑裝飾裝修工程，裝配式氣動型手持機具的應用大力提高了裝飾裝修施工的裝配率。例如：在上海迪士尼夢幻城堡裝修工程中，應用該類機具并結合現有施工方案，開發了一套全新的主題硅酸鹽水泥抹灰緊固工藝方案，新方案優化了傳統石膏板異型吊頂施工工藝，通過施工機具與連接系統的改進，最終形成了預制裝配式輕鋼龍骨石膏板吊頂系統。除此之外，在月星環球港、香港新世界、上海中心等上海知名建筑中也廣泛應用了該新型機具，效果良好。

下文中筆者將例舉一些氣動手持機具在建筑裝飾裝修施工連接工藝的應用技術。

5.1 裝配式手持氣動型機具在裝飾基層鋼架連接中的應用

圖3 主立柱角鐵與連接件與埋板連接緊固

主立柱槽鋼與連接件與埋板連接緊固，采用專用緊固件配合新型機具進行連接，一步到位，無需使用焊接動火。除此之外，主立柱方管與連接件與埋板連接緊固、主立柱角鐵與連接件與埋板連接緊固、主立柱角鐵、方管、槽鋼與連接件與橫向角鐵與墻體連接緊固、組裝式工藝石材干掛多種配件整體連接等都可采用此類機具進行一鍵連接。（圖3）

5.2 其他常用連接方式的應用

見表1。

表1 建筑裝飾工程常用裝配式連接方式例舉

6 結語

裝飾行業正向著市場化、國際化、標準化的方向邁進。新一代裝配式氣動型手持機具是技術創新推進工作的一個載體。在未來幾年，新一代氣動手持工具將很快被市場接納。并逐步取代現有傳統工具。建筑裝飾工程裝配式施工機具與傳統施工機具相較具有諸多不同，對施工安全、環境與安裝工藝有較大的改良。本文通過筆者參與主持的多項裝配化工程經驗的特點進行總結，對市場現狀與裝配式氣動手持機具應用效果進行對比、剖析，將工程中的關鍵應用技術進行推廣，以期給同行業的學者們些許啟發與建議。