數控切割實竹板交替穿心安裝施工工藝研究

江 娜 陳 爽 孫 亮 郝大慶 華兵兵

(中建海峽建設發展有限公司，福建 福州 350015)

1 概述

隨著國家推進生態文明建設、發展綠色經濟的政策實施，為節約和保護森林資源，在建筑裝飾裝修領域實施“以竹代木”勢在必行。竹類資源具有生長速度快，成熟周期短的特點，是一種可持續發展的建筑材料，竹材經過處理后形成竹方[1]，可依據設計要求通過數控切割的方式單獨加工出它獨特的微造型，由于它較強的可塑性，所以這種具有優良特性的材料逐漸開始廣泛應用于國內的公共建筑。

目前市面上木飾面板的安裝一般是使用角碼通過自攻螺絲進行固定，難以避免面層的明釘缺陷[2]，極易產生安裝不牢固、接縫高低差、觀感質量差的問題。本文通過工程實踐，總結出一套以不銹鋼軸心圓桿為核心連接件，數控板材與軸心圓桿交替疊加穿心連接的安裝方法，解決了數控板材安裝普遍存在的質量問題，為類似飾面板材的施工提供借鑒經驗。

2 工程概況

某藝術中心項目總建筑面積約14萬m2，其中多功能戲劇廳位于整個場地的最北段，建筑面積18 950 m2，整個建筑以劇場為核心，可滿足690人觀看表演，整個劇場墻面為數控切割實竹板，造型別致，使人們從視覺和聽覺上得到極大的滿足。

3 工藝特點

板材由電腦數控進行切割，使得材料本身不僅更加堅固耐用，還可以根據設計加工成不同的微造型，滿足了裝飾多樣化的需求；其交替穿心的連接方式將所有板材串連成一個整體，保證了墻面裝飾的整體性和穩定性；板材安裝時需分層分段交替疊加進行，使得工人在每層施工完成后即可對板材的安裝質量進行檢查和糾偏，大大提高了板材安裝的一次成優率。

4 工藝原理

數控切割實竹板交替穿心安裝施工工藝與傳統木飾面板安裝的做法有所不同，它是通過骨架+不銹鋼軸心圓桿+不銹鋼套管+面板四個步驟來完成整個工藝的施工。通過骨架的安裝與調平使整個室內立面達到設計要求后再進行不銹鋼軸心圓桿的安裝，不銹鋼軸心圓桿的施工是數控切割實竹板施工工藝的核心部分，通過一根不銹鋼軸心圓桿保證了墻面的垂直度，同時把整個墻面連接成一個整體，保證了裝飾墻面的整體性和穩定性。每根不銹鋼軸心圓桿長度640 mm，每塊數控板高度160 mm，數控板中心開孔后通過不銹鋼軸心圓桿“穿心穿串”連接，板材采用“工”字進行疊加安裝，每塊數控板由2根不銹鋼軸心圓桿安裝固定。當第一層板材安裝完成后，不銹鋼軸心圓桿頂部采用不銹鋼套管和墊片進行固定，再通過不銹鋼套管對接接長第二根軸心圓桿，然后進行第二層板材的安裝，如此反復分層進行這一工序即可完成整個裝飾墻面的施工(見圖1)。

5 主要施工工藝流程

5.1 主要材料

1)化學螺栓、150×150×10熱鍍鋅鋼板、8號熱鍍鋅槽鋼、10 mm厚鋼板、5號熱鍍鋅角鋼；

2)不銹鋼連接件(100×60×8),φ20 mm不銹鋼套管、φ10 mm不銹鋼實心圓桿、墊片、固定螺栓；

3)數控切割實心竹板(長1 000 mm,高160 mm，竹材開圓孔φ11 mm)。

5.2 骨架安裝

1)按照現場實際情況及前期測量放樣的鋼絲線位置，拉縱向通線控制角碼的位置。

2)安裝角碼時仍要拉水平線控制其水平及進深的位置以保證角碼的安裝準確無誤。

3)安裝骨架立柱時，應從下往上逐一安裝。

4)根據測量放樣的鋼絲線，先固定一根骨架再根據圖紙要求進行間距及水平標高的復合，稍微擰緊螺栓。

5)對骨架的進出位置進行調整，整體合格后，擰緊螺帽，并對其進行電焊加固。

6)最后安裝橫桿骨架時，根據之前定的基點水平拉橫線，保證橫向龍骨與豎向龍骨的水平垂直度，確保水平無誤后進行焊接加固。

7)驗收：骨架安裝完成后，現場管理人員要組織監理、甲方對其進行隱蔽驗收，對不合格處進行返工改進，直至達到要求為止。

5.3 第一層不銹鋼軸心圓桿的安裝

1)不銹鋼軸心圓桿連接系統主要是由不銹鋼連接件、不銹鋼軸心圓桿和不銹鋼套管三個部分組成，不銹鋼連接件固定于骨架上控制進出位，不銹鋼軸心圓桿通過不銹鋼套管進行固定與接長，只有這三個部分完全配合才能夠滿足施工需要。

2)在次龍骨上對不銹鋼軸心圓桿的中心位置進行定位并彈線，使用激光水準儀打出水平線進行雙向控制，通過構件孔洞調節進出位，確認無誤后，擰緊螺栓，緊固不銹鋼連接件。

3)安裝不銹鋼軸心圓桿前必須使用激光水準儀打出垂直線，輔以靠尺對其定位，確認垂直度無誤后對不銹鋼軸心圓桿進行安裝，安裝完成后鎖緊墊片及螺栓。

4)安裝過程中必須嚴格核查不銹鋼軸心圓桿的垂直度偏差在1 mm范圍內才能保證下一步面板安裝的一次成型。

5)不銹鋼軸心圓桿底部與連接件用螺栓連接后固定在骨架上，圓桿底部與面板底部距離20 mm的高差。

不銹鋼軸心圓桿安裝示意圖見圖2。

5.4 第一層數控切割實竹板的安裝

1)數控板進場后根據預先出廠標記的編號進行整理分類。

2)根據設計圖紙及現場控制線對第一層數控板進行排底，排底無誤后找到對應編號進行預安裝。

3)明確板材的預留孔位，將板材自下而上依次“串”入不銹鋼軸心桿中，板材安裝前必須核查軸心桿的垂直度，并依次往上疊加安裝。

4)數控板必須以“工”字縫的形式錯位疊加安裝，每塊板材的平整度需嚴格做好把控。

5)板材存儲時應平整堆放，不能豎放，應存放在干燥通風的環境中，避免在潮濕環境中吸濕變形，甚至發霉[3]。

數控板安裝順序示意圖見圖3。

5.5 不銹鋼套管安裝

1)不銹鋼套管為分層分段交替疊加安裝的核心連接件，起到承上啟下和加強緊固板材的作用。

2)第一層板材安裝完成后，進行不銹鋼連接件安裝，并進行進出位的調節。

3)安裝不銹鋼套管，確認進出位無誤后加裝墊片鎖緊，并調整數控板做好緊固處理。

4)采用激光水準儀進行垂直方向的控制，將第二層不銹鋼軸心圓桿順時針擰進不銹鋼套管中，稍微緊固，確認垂直度無誤后擰緊不銹鋼軸心圓桿。

5)重復進行不銹鋼軸心桿的對接接長。

6)重復進行數控板的穿心穿串安裝，安裝板材前必須對前一層板材上表面進行衛生清理，防止垃圾滯留在板縫中影響板材密拼效果。

7)每層的板材安裝前必須采用激光水準儀對不銹鋼軸心桿的垂直度進行檢查和控制。

8)每層的板材安裝之后，在不銹鋼套管安裝之前需進行不銹鋼連接件的安裝并控制調整進出位，確保垂直度滿足板材安裝要求。

不銹鋼套管安裝示意圖見圖4，圖5。

6 質量保證措施

1)每段不銹鋼軸心圓桿的安裝必須核查垂直度無誤后才能進行板材的安裝，每層不銹鋼軸心圓桿和板材的交替安裝過程必須采用激光水準儀進行垂直度的復核和檢查。

2)不銹鋼軸心圓桿的垂直度偏差嚴格控制在1 mm范圍內。

3)嚴格按照設計單位確定的施工骨架平整度允許范圍偏差范圍內進行施工控制。

4)施工過程加強施工精確度的檢查和控制，具體檢查項目如表1所示。

表1 檢查項目匯總表

5)實行樣板引路制度，對次龍骨的水平度和不銹鋼軸心圓桿的垂直度做好樣板工作，并對施工人員進行技術安全交底，指導施工。

6)次龍骨的安裝要嚴格控制水平度和分割高度，不銹鋼軸心圓桿的垂直度及進出位必須滿足數控板的安裝要求。

7 效益分析

7.1 經濟效益

采用一根不銹鋼軸心圓桿即可將幾塊板材穿串固定起來，在連接件方面較傳統的木掛飾面板節約材料成本約1/2，且工藝簡單、安裝效率高，較傳統木掛飾面板大大節省了人工成本；施工中方便基層桿件、連接件等垂直度的反復核查，提高了面板安裝的一次施工合格率，減少了因質量問題產生的返工費用。

7.2 社會效益

1)數控切割實竹板以竹材為主要原料，由于竹材成材快的特性，對裝飾材料的可持續發展起到推進作用。

2)板材由電腦數控切割，可塑性強，對于室內裝飾工程的多樣化發展有很大的促進作用，有著良好的推廣應用前景。

3)不銹鋼軸心圓桿其獨特的固定方式和分層分段累加安裝的方式很好的避免了傳統木掛飾面板的施工質量問題。與國內同類技術水平比較本施工工法處于領先地位。科技查新也顯示與該工法相同或類似的施工方法尚未發現，對以后類似的工程施工起到有效的借鑒作用。

8 結語

該工藝做法成功應用于某藝術中心室內墻面的裝飾裝修工程設計中，室內墻面裝飾板采用不銹鋼軸心圓桿進行安裝固定，板材加工制作及安裝質量高，平整度好，整體牢固美觀。在施工過程中，現場質量安全控制良好，施工效率得到有效的提高，滿足了工程進度及質量要求，為其他類似飾面板材的安裝提供了新的思路。