郭勝茂
隨著時代的發展與科技的創新,越來越多的城市已經不滿足于只是建造簡單造型的歌劇院,各地都在根據城市自身的文化特點打造具有城市特點的地標性建筑,在全國大范圍內掀起了對建筑物的翻建與裝修美飾的浪潮。本文就哈爾濱大劇院二層舞蹈排練廳為例,探討該項目的吊頂施工管控技術要點。
舞蹈排練廳位于哈爾濱大劇院二層后場區,建筑面積480 m2(長24 m,寬20 m,高12 m),吊頂造型呈半橢圓,雙面雙曲線,吊頂面積約560 m2。吊頂用木質穿孔吸音板成棱形有序排列,像魚鱗一樣疊錯插掛而成,內藏Led燈帶,施工復雜,造型獨特新穎。墻面在3.4 m 以上為白色涂料,3.4 m 以下為銀鏡,在距地0.8 m,1.2 m 設兩道壓腿桿。地面為深灰色舞蹈專用地膠板。設計以滿足各種演出以各種需求為目標,針對不同的需要,以專業、實用、簡約為首要考量對象,顏色材質比較統一,燈光與燈光的氛圍要與真實的舞臺效果相近,舞蹈排練廳充分地將建筑和音響的要求相結合,以純粹而連續的形式感構建出專業的舞蹈排練場所[1],如圖1 所示。

圖1 舞蹈排練廳效果(來源:作者自繪)
舞蹈排練廳工程重難點主要體現在以下4 個方面:第1,舞蹈廳吊頂空間大,設計的造型呈現規則圖形,在進行施工的測量放線與現場造型的難度增大。第2,劇院對隔音的要求較高,再進行隔音措施時采用混凝土墻壁頂棚作法,對施工組織和技術要求更高。第3,在裝飾中,燈具、消防、煙感等機電線路和吊頂保留的風口對裝飾的影響很大,從而使吊頂裝飾和機電線路的協調難度更大。第4,本工程地理位置處于鬧市區,由于地理交通的關系,運送材料只能在深夜由大型貨車運入,施工的各個項目都利用此階段進料,導致車輛擁擠、效率低下,容易造成窩工,直接影響了施工的進度。
因為二層舞蹈排練廳吊頂十分復雜,表現在結構層高高(12 m),整體風格為吊頂造型平面呈長方形、半橢圓、雙面雙曲線和不規則弧形,圖形的弧形半徑大小不一,并且豎向剖面也為弧形,由于劇院對聲音的要求較高,防火等級達到B1 級[2]。施工中采取了一系列技術措施來解決發生的各種難點。
3.1.1 施工順序的確定
測量放線―四周輕鋼龍骨石膏板防火隔墻施工―搭設滿膛紅門式腳手架―吊頂轉換層鋼構焊接施工―吊頂造型定位測量放線(利用犀牛軟件吊頂模型直接量出放線尺寸)―安裝吊頂造型底胎(模具)―在吊頂平面圖上找出吊頂上最長的對角線放出跑第一道板的軌跡線―安裝第一道木制穿孔吸音板―調整順平順弧后順著第一道板的軌跡先上后下大面積安裝木質穿孔吸音板―四邊叫邊收口[1]。
3.1.2 極坐標法與其他方法的結合
F 區域的構造是一個雙曲型的弧形,橫截面呈魚刺狀,從平面上看呈輻射狀,不能通過龍骨排布的方式進行調整,并且裝飾面分縫與龍骨排布的位置是一樣的,若出現錯位,會對外觀的效果產生影響。F 區連接E 區,由內邊緣呈輻射狀分縫,向后沿G、F 兩個區域延伸,為此,采用空間三向拉絲法對各龍骨進行定位,并測得各龍骨的內緣(E 區相交+13.483 m)、外緣(+17.182 m)各定位主龍骨的空間坐標,并在龍骨中心位置找到5 個三維坐標控制點,使雙曲型結構的施工誤差控制在5 mm 以內(圖2),表1 所示為哈爾濱歌劇院觀眾廳F 區的龍骨定位測量結果的部分數據。

表1 觀眾廳F 區的龍骨定位測量結果的部分數據
根據設計圖紙的規則,編寫了一套Excel 軟件,只要輸入有關的設計尺寸,就可以計算出對應部分需要加工的面板尺寸,并將計算出來的零件尺寸列在表格中,并將其交給生產廠商。由于所提供的加工尺寸資料完整、精確,因此,各生產廠商可將工藝參數輸入到CNC 切割機中,實現了對板材的精確加工。面板到達后,只需要根據在現場放置的控制線路和面板編號,對號入座即可精確地將所有面板安裝到位,大大提高了工作效率和裝配的精確性。工廠生產的面板在現場安裝時的各項容錯率都超過了高檔裝修工程的檢測標準,符合國家大劇院的施工質量控制標準。
輕鋼龍骨紙面石膏板包括熱鍍鋅吊桿、主龍骨、次龍骨、橫撐次龍骨和水平支撐[3],吊頂部件的質量對吊頂的安全和穩定有重要的影響,而紙面石膏板的質量對吊頂的安裝和裝飾效果有很大的影響,所以在安裝時,吊頂材料的質量和驗收時施工單位檢查的重點,吊頂材料均使用優質的熱鍍鋅構件,鍍鋅量≥100 mg/m2,確保輕鋼龍骨強度、剛度和防腐性能要求。由于其材質的特殊性,在材料的生產和輸送過程中極易造成受潮和破損的情況的發生,使石膏板上產生黑點、腐蝕和缺角等現象[4],因此在進行材料驗收時,必須保證板材表面無腐蝕、黑斑、腐點等質量問題。
為了保證紙面石膏板的高度均勻,不會因為安裝高度的不同而影響安裝的效果,在安裝之前,利用水準儀在舞廳內墻、柱上畫出一道水平線,在離地500 mm 處彈出水準線,按照紙面石膏板厚度12 mm、施工吊頂的設計高度和施工水準線來計算施工吊頂的安裝標高,然后在沿著墻柱做好紙面石膏板的安裝水準線的標記,也就是次龍骨的安裝控制線[5]。同時,按照天花板的設計圖紙,在垂直方向上,將主龍骨的控制點沿610 mm 橫向1000 mm彈出,方便了主龍骨的安裝。在安裝吊頂時,從墻、柱30 cm 處開始進行定位測量,每平方米1點,在梁、管道固定點處,適當提高吊桿的布置密度。
在進行吊桿位置測量后,確認正確后,再進行吊桿的安裝。根據安裝的各種位置,舞蹈大廳的公用部分,吊桿的長度為1200 mm,使用10 mm的熱鍍鋅吊桿。天花板采用膨脹螺栓緊固地面,采用孔徑比擴張螺栓的直徑稍大的鉆孔。天花邊的吊桿與主龍骨的末端距離為300 mm,在不滿足施工情況的前提下可以增設吊桿,為舞蹈大廳的檢修口、燈具、空調風口等增加吊桿。
為了防止沿墻吊頂由于沒有懸掛點而以至于龍骨的尾部下撓的問題,采用30 mm×30 mm×0.4 mm 的U 形的鍍鋅板作為沿頂龍骨、沿墻、柱龍骨的控制邊。采用D3.5×25 mm自攻螺釘,沿著頂部的龍骨安裝,自攻螺釘的間距要比次龍骨的間距小。
按情況照分為不上人的吊頂和上人的吊頂,其中不上人的龍骨用U38小龍骨,而上人的天花板是UC60 的大龍骨。再進行主龍骨在安裝時,應在長向上進行,用鉸鏈將主龍骨和吊桿固定,以房屋跨度1/200 ~1/300 為標準,短向跨度為1%~3%。主龍骨的懸臂節長度為300 mm,如果懸臂節大于300 mm,那么相應的加長。如果主龍骨長度不夠,必須進行搭接,進行搭接的相鄰龍骨,為保證其穩定性必須錯位搭接。在安裝完主龍骨之后,按安裝控制線進行平整,對于跨度在15 m 以上的吊頂,必須每隔15 m 就在主龍骨上各設置一根大龍骨,并與主龍骨布置方向垂直布置,并與主龍骨進行焊接和固定[6]。
次龍骨與主龍骨緊密結合,以60 ~300 mm 的間隔安裝,采用 T 形鍍鋅接頭將其與主龍骨固定。次龍骨的兩頭靠著側龍骨的橫向翼緣。為了保證次龍骨的安裝精度,在進行次龍骨安裝之前,應按照橫拉次和石膏板的尺寸進行測量和調整,從而使安裝石膏板和橫撐次更為方便,在安裝次龍骨之前,必須將次龍骨的中線位置標記在墻壁上,在施工時方便工人的安裝。在石膏板的安裝時,將板的接縫位置留在次龍骨上。
該項目采用了兩層石膏板,而且為了改善吊頂的隔音和吸熱,在兩層石膏板之間加入保溫隔熱的巖棉。次龍骨與石膏板基層用自攻螺絲相結合,面層與石膏板基層用U 型緊固螺栓連結,在施工安裝時,2 個表面基層與面層的接縫互相錯開,不在同一龍骨上。施工安裝時,要注意檢查石膏板材料的質量問題,避免出現破損情況。主龍骨的安裝位置要與橫向次龍骨的安裝位置錯開,用自攻螺絲與次龍骨相連接。次龍骨的方向就是石膏板的安裝方向,要注意使用自攻螺絲的質量,在使用時本文螺絲應垂直于板面,螺距控制在150 ~170 mm。
如果在安裝石膏板時,螺桿變形彎曲,應設置50 mm 的螺距。石膏板的安裝,首先要確定好的安裝位置,在板面的中央用釘子固定,再沿著板的四周進行,避免多個點的同時進行,造成板面的錯位。同時,必須將釘頭嵌入板面上,防止對板表面造成損傷,釘頭部位要用石膏粘子抹平,防止生銹。在石膏板安裝完畢后,要為石膏板上的燈具、消防、風口等進行預留打孔,并保證打孔位置的精確性,避免出現材料浪費的情況,從而使整體美觀,保證吊頂的造型美觀。
歌劇院的吊頂施工是綜合專業中最復雜的一項,涉及建筑、結構、聲學、光學、水、電、風、暖、舞臺監控、攝像、電視轉播以及安全等諸多專業。采用上述工藝,木質天花板的耐火性能達到B1 級,聲學指標滿足了專業人員的嚴格要求,在功能上也能滿足眾多專業人員的不同需求。同樣,裝飾效果也受到了各界人士的一致好評,其技術、經濟效益和社會效益都非常好,值得大力推廣,并可為今后同類項目提供施工技術和經驗參考。