歐式金屬寶頂裝配式施工技術

郝 樂 張鵬霄 秦 帥 孫 權

中建深圳裝飾有限公司 廣東 深圳 518035

貴安華為云數據中心項目整體建筑以歐式風格為主，包含大量復雜精美的石材雕刻、石材造型以及眾多歐式金屬寶頂，屹立于群山懷抱之中，在中國的山川之中，散發著不一樣的歐式風情。建筑主要為鐘塔、交付中心、數據中心等，共包含11個造型各異的歐式金屬寶頂（圖1）。施工過程中，采用裝配式吊裝，在地面對金屬寶頂進行分區、分層、分板塊加工、拼合，并逐步吊運至安裝位置，在效率和質量方面均有很大的改善。

圖1 背筋骨架與寶頂鋼結構連接示意

1 技術特點

采用裝配式的施工，工藝獨特，較常規的施工工藝，降低了安全隱患，減少了高空作業的風險。高空焊接的次數減少，質量可以得到有效控制。每道工序必須經過驗收之后再進行下一道工序，若不合格就進行及時有效的整改。效率與傳統工藝相比，提高了20%。

此外，本技術適用于吊裝高度滿足吊車等吊裝設備作業的歐式金屬寶頂施工，尤其是整體性較強、鋼結構滿足吊裝條件的歐式金屬屋頂等。

2 工藝原理

首先于施工位置放線、定位埋板后，在地面集中進行寶頂鋼結構施工斷料、焊接、拼裝、安裝，然后采用吊車進行整體吊裝，吊裝就位后與埋板焊接；接下來在地面進行背筋骨架拼裝，背筋骨架拼裝完成后，整體起吊，與鋼結構進行焊接；最后對面層銅片或者面層鍛造銅面進行安裝。

主要的流程為：測量放線→龍骨斷料→現場拼焊→寶頂鋼結構吊裝→地面背筋骨架拼接→背筋骨架整體焊接及吊裝→面材安裝→內側防雷安裝→寶頂塔尖安裝。

3 關鍵工藝

3.1 測量放線

應根據立面效果，調整銅寶頂相對于結構的位置，對結構產生的偏差進行消化吸收，并根據現場放線結果修正施工圖紙。寶頂鋼結構的每根龍骨定位要求精準，因此需要精準地進行測量放線，確保寶頂鋼結構構成的分格能與支撐面層的背筋骨架一一對應。

3.2 龍骨斷料

根據測量放線的數據，將每根龍骨進行斷料，并且在龍骨上進行編號。斷料全部在加工區集中進行。每根龍骨斷料的偏差控制在±3 mm之內。

3.3 現場拼焊

根據斷料的龍骨和編號進行拼焊，拼焊的位置在相應的樓棟地面，在地面清理出專門的焊接平臺進行拼焊，焊接的位置均需要使用三面焊接。焊接之后焊渣必須清理干凈，然后涂刷防銹漆。防銹漆必須按照要求涂刷整齊，每個位置必須涂刷3遍，總的膜厚必須達到200 μm。在焊接成形后復核寶頂鋼結構尺寸，通過對比寶頂鋼結構尺寸與圖紙的偏差，對不合理或偏差較大的鋼結構（外輪廓偏差大于5 mm），在吊裝前進行及時修正。

3.4 寶頂鋼結構吊裝

根據測量放線結果對塔頂所有埋板定位完成后，使用吊車將寶頂鋼結構吊裝到位，并將寶頂鋼結構與埋板滿焊焊接到位，進行焊接檢查。對不合格或其他有焊接缺陷的部位，如焊渣未清理、焊縫不飽滿等不合格情況進行補強。

3.5 地面背筋骨架拼接

寶頂鋼結構吊裝完成后，對此前進行鋼結構拼焊的場地進行清理和擴大，并在附近規劃好材料堆放區，在該場地進行后續寶頂背筋骨架拼接。

首先按背筋骨架的主龍骨將背筋骨架劃分為6～20榀（根據寶頂實際情況劃分），由加工廠按榀將寶頂背筋骨架加工、拼焊、復核誤差，無誤后運抵現場。現場根據圖紙先將每榀背筋骨架按就近原則吊運至材料堆放區，對背筋骨架尺寸進行現場重新復核后，使用現場剩余措施鋼材搭設第1榀背筋骨架的支撐胎架，胎架搭設應當重點關注背筋骨架頂端的標高及頂點與主要次龍骨支撐點的位置關系，在標定位置關系的前提下對胎架進行搭設。胎架搭設完成后，將第1榀背筋骨架吊裝在與胎架相對應的位置，背筋骨架本身背部出廠已經有支撐龍骨，依托第1榀背筋骨架可對其他背筋骨架進行安裝。待所有背筋骨架在地面拼裝完成后進行下一步。吊裝前需明確銅寶頂輪廓偏差是否小于5 mm。

3.6 背筋骨架整體焊接及吊裝

背筋骨架拼接完成后，工人由預留的洞口進入背筋骨架內部對每榀背筋骨架進行焊接，以保證吊裝時背筋骨架強度。焊接應按照設計要求進行。焊接完成后，進行吊裝整體驗算，由汽車吊進行背筋骨架整體吊裝，吊點設置在背筋骨架支撐龍骨可靠支點位置。吊裝至安裝地點后，工人由預留洞口進入背筋骨架內部連接寶頂鋼結構與寶頂背筋骨架，并進行焊接防腐。焊接防腐要求進行4遍，每遍防腐漆采取不同顏色，便于檢查驗收；防腐經監理驗收完成后，對預留洞口進行封堵。

3.7 面材安裝

監理對背筋骨架內部驗收完成且現場完成預留洞口封堵后，進行銅寶頂面材安裝。施工面材前，先敷設通風降噪網。面材由厚1.0 mm紫銅板彎折成平鎖扣結構，通過平鎖扣層層扣接，并通過不銹鋼件和鋁鉚釘固定在背筋骨架表面，確保每一塊紫銅板安裝穩固、到位，面材安裝標準要求為銅寶頂周身目測板塊拼接緊密，經拉動無松動。

3.8 內側防雷安裝

背筋骨架安裝完成且銅寶頂面材實物樣板通過業主確認后，再進行寶頂塔尖安裝，安裝時依據總包預留的防雷接地點用扁鐵進行防雷接地安裝。應檢測銅寶頂與扁鐵連接位置之間電阻，以不大于15 Ω為標準。

3.9 寶頂塔尖安裝

待寶頂內部焊縫、龍骨、背筋骨架經監理驗收完畢后，將寶頂塔尖吊至安裝位置進行安裝，在寶頂內側對連接處進行檢查，連接部位應無松動現象，焊縫合格。

4 質量控制

1）寶頂施工之前，必須專門針對寶頂鋼結構尺寸、外形、受力進行復核，必須進行相應的交底及總結，避免出現因寶頂鋼結構誤差、錯誤或其他與現場不符合的情況造成的返工。

2）質量控制措施如下[1]。

① 工長應組織對焊接工人進行相應的考核，考核合格后再進行作業，焊工必須有焊工證，并應焊接取樣，經檢驗合格后方可進行焊接。

② 每道工序施工完成后，由專業工長進行檢查并邀請監理驗收合格之后再進行下一道工序。

③ 所有的焊接必須敲完焊渣再進行防銹漆的涂刷，防銹漆涂刷3遍，總的膜厚達200 μm。

④ 紫銅板面材安裝必須緊實到位，相互扣疊應密實，304不銹鋼扣件必須妥善安裝，確保整個銅寶頂的整體性，保證銅寶頂的防雷接閃功能。

⑤ 耐候密封膠打膠必須密實。

⑥ 背筋骨架與寶頂鋼結構連接鋼管必須按照施工圖紙數量及要求施工。

⑦ 每榀背筋骨架間焊接部位應當由質量經理確認無誤后，方可進行背筋骨架吊裝。

5 結語

采用裝配式施工方案對銅寶頂進行施工，相比傳統施工方案，施工安全得到有效保障，安裝速度得到較大提升，質量得到有效控制。該項技術的使用能帶來良好的社會效益和經濟效益，可為類似工程提供經驗參考。