高大空間超長密拼鋁單板雙開交替式施工技術

【摘要】大型公建中連接跨度超100 m以上的密拼式鋁單板安裝過程中普遍存在效率低、質量差、返工多等問題，針對貴陽北站長達418 m的超長密拼鋁單板吊頂，通過研究自攻螺釘鉆入振動和多層次累積誤差對安裝造成的影響，獨創“雙向交替式”施工技術，大幅縮短工期的同時還能有效保證質量。該技術高效便捷，經濟可靠，具有較好的推廣價值。

【關鍵詞】大型公建; 超長; 密拼式鋁單板; 雙向交替式; 施工技術

【中圖分類號】TU767.4A

0 引言

隨著密拼式鋁單板在一座座大體量、大跨度鐵路站房、機場航站樓等大型公建中的推廣使用，實施尺寸越來越大、動輒連接數百米的密拼鋁單板，質量控制難度也隨之呈幾何倍增，傳統的小跨度單板施工工藝，難以保證大型站房中超長密拼鋁單板的外觀質量，出現返工的情況。雙開交替式施工技術可將單板連接中振動影響降低到極點，大幅度削弱累計誤差，有效解決了100 m以上大跨度密拼鋁單板直線度和平整度安裝質量難以控制的難題。

1 工程概況

貴陽北站整體造型宏偉大氣，其吊頂工程以大、長、精、美為特色，覆蓋地下室、站臺層、高架層以及各衛生間，單板與條板相結合，造型新穎獨特，外形美觀時尚。現場吊頂區域投影面積共計195 842 m2，鋁單板吊頂約占42 000 m2，以密拼鋁單板為主，呈平面、立面和斜面3種不同的造型展現，最大吊頂空間為15.8 m，最大貫通長度為418 m，如圖1所示。

2 工藝優化和原理解析

2.1 吊頂設計體系

貴陽北站的單板吊頂主要分為混凝土結構體系和鋼網架結構體系，如圖2、圖3所示。現場鋁單板規格普遍較大，最大鋁板尺寸為1.4×1.8 m，單重37.8 kg，單板與單板之間的連接采用“L型角碼”轉接龍骨與自攻釘輔助相連接［1］，如圖4所示。

2.2 安裝難點分析

（1）現場鋁單板吊頂數量多，貫通長，質量大，操作不便，工作效率較低。

（1）100 m以上的密拼連接鋁單板在單板連接處極易造成質量問題，且累積誤差會把這種質量問題進一步擴大。傳統鋁單板吊頂密拼連接過程中，普通手電鉆鉆入自攻釘會產生一定的振動，由于單板的自重和體積較大不便于調整，受振動影響極易造成鋁板接縫部位產生位移和錯縫。導致后續施工中所有鋁板的安裝都將受前一塊已有誤差鋁板的影響，產生誤差疊加，造成更大的累計誤差。

2.3 方案優化

（1）針對傳統普通手電鉆施工過程中振動產生的影響，引入可調速手電鉆變速式操作，減小振動，降低影響［2］。

（2）施工由兩組人馬分別從兩端同時向中間展開施工，施工過程單板與單板之間的折邊連接采取“隔一固一”的方式固定，即一條完全固定，一條臨時固定，不斷交替循環進行，如圖5所示。

按上述固定后有一半數量的臨時固定折邊形成將形成可調折邊，這部分在完整固定前可不考慮振動影響，還為最終的固定預留出了可調性，如圖6所示。大幅度消除遞推式操作造成的累計誤差。

（3）兩人在中間相遇后，各自交換區域去將先前對方臨時加固的可調折邊完整加固，所有完整固定均采用“手電鉆變速式操作”輔助安裝，這樣在減少連續施工累計誤差的同時大幅度降低振動造成的影響，如圖7所示。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

屋面鋼網架（桁架）結構體系：搭設操作平臺—定位放線—網架（桁架）抱箍—引接轉換層吊桿—主龍骨安裝—次龍骨安裝—鋁板安裝—檢查驗收—成品保護。

3.1.1 平臺搭設

正式施工開始前事先將腳手板通過網架檢修馬道滿鋪在網架檁條上方作操作平臺，平臺下方1.5 m處懸掛安全平網作防墜落防護，腳手板與網架及檁條綁扎牢固后方可上人施工；若現場屋面條件不滿足也可直接使用移動腳手架作為操作平臺。

3.1.2 網架抱箍

（1）根據設計單位提供的網架設計圖紙計算每個網架球點的受力荷載進行圖紙深化，確定吊頂鋼架轉換層的材料品種、型號、分布間距及每個受力點的位置。

（2）抱箍轉接板用6 mm厚扁鋼制作，大小根據不同球節點位置的桿件大小進行加工，使扁鋼與節點完全吻合。抱箍上方環形固定螺桿與桿件焊接后再與轉接板通過4個螺母擰緊加固，焊接部位及時涂刷防腐涂料，螺母部位粘結一圈抗震結構膠。吊桿采用L50 mm×50 mm×5 mm的熱鍍鋅角鋼，用2顆M12螺栓與扁鋼垂直連接，如圖8、圖9所示。

3.1.3 龍骨安裝

主龍骨采用60 mm×40 mm×3 mm的熱鍍鋅方鋼，與轉接吊桿角鋼或方鋼焊接連接；次龍骨采用40 mm×40 mm×3 mm的熱鍍鋅方鋼，與主龍骨焊接連接，焊接部位及時涂刷防腐涂料，如圖10所示。

3.2 鋁單板安裝控制要點

3.2.1 鋁單板的排數為單排

當鋁單板的排數為單排時，因端頭相對其他位置受力偏大，故第一塊單板兩端的折邊均與龍骨進行連接，保證起步單板的牢固性，如圖11所示。接下來按照“臨時固定—完整固定—臨時固定—完整固定”的往復循環在安裝鋁單板過程中交替固定連接折邊［3］。

（1）完整固定為折邊與折邊間使用@350mm的M5.5×25 mm的燕尾自攻釘固定，如圖12所示，折邊與龍骨之間@350mm使用鋁單板連接件固定，如圖13所示。臨時固定為單板與單板之間的折邊孔采用90°轉角插銷穿插連接后在龍骨上釘入兩顆M5.5×25 mm的燕尾自攻釘固定，大于1000 mm長的折邊每條折邊各在距離端頭1/3處位置連接固定一個插銷，形成非約束折邊，如圖14所示，小于1000 mm的折邊在中間位置固定一個插銷即可。

（2）同時施工的兩組工人總有一個速度更快，雙方都按要求安裝完畢某一個位置相遇后，再交換各自施工的區域分別加固對齊臨時加固的折邊，恰好各自加固的折邊也是“隔一加一”，如圖15所示。

3.2.2 鋁單板排數為多排

當鋁單板的排數為多排相互連接時，先按上述方法施工一排（遵循立面由下至上，平面由里朝外，斜面由下至上、由里朝外的原則），第一排施工步驟和方法同單排，施工完畢后再各自從第二排端頭朝中間施工，之后第三排、第四排等等以此類推相互交替循環，如圖16所示。其中跨度長邊方向的對接折邊固定同第一排“隔一固一”方式施工，短邊方向對接折邊之間全部固定，如圖17所示。

3.3 變速式減震操作控制要點

（1）使用可調速手電鉆替代傳統普通手電鉆連接單板拼縫，剛剛鉆入的一瞬間使用最大功率以最快的速度鉆入，鉆入瞬間后立即調回到最小功率，一邊觀察面板，一邊緩慢加大功率勻速鉆進，保證面板在“無晃動”狀態下能持續鉆入則停止增加功率，將振動控制到最小。

（2）嚴格控制鉆頭鉆入角度，確保與單板折邊垂直后方可開始鉆孔，嚴禁以傾斜角度鉆入導致受力不均，防止出現卡釘的現象。

（3）單板拼接時每組由兩名工人配合施工，一個鉆孔，另一個負責穩定單板并隨時調整，消除輕微振動或意外情況對

單板的影響。

4 結束語

雙開交替式施工結合流水施工的科學管理，使貴陽北站原計劃的吊頂工程提前18天完工，現場由最初72%一次性合格率穩定提升至96%，節約大量人、材、機的資源投入，綜合節約費用60萬元。

該技術高效便捷保證了超長密拼鋁板的順利安裝，適用于任意角度和任意形狀大空間、大體量密拼單板安裝；施工過程工效高，施工安全，質量可靠，經濟效益和社會效益顯著，環保節能效果良好。

參考文獻

［1］ 建筑裝飾裝修工程質量驗收規范： 50210-2001［S］.

［2］ 劉永濤，陳剛，韓光軍. 機場航站樓弧形曲線檐口鋁板施工技術［J］. 建筑施工，2014，36（3）：258-260.

［3］ 楊嶺，胡蓓，蔣新山. 穿孔鋁單板幕墻面狹縫密拼施工技術［J］. 中國高新技術企業，2013（23）：64-66.