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1、 1 大跨度網架空間大跨度網架空間翻轉翻轉吊頂逆作法施工工法吊頂逆作法施工工法 1 前言前言 隨著建筑行業的發展，由于建筑功能需求的多樣化，大跨度網架空間、桁架空間建筑的使用越來越廣泛，而這些大跨度網架空間、桁架空間建筑室內頂部裝飾多采用吊頂作法。對于施工高度高，體量大，結構造型復雜的大跨度空間吊頂，傳統施工主要采用在地面搭拆滿堂架體平臺，吊頂在高空原位按先吊裝龍骨，再封板的施工工藝，雖然吊頂單項作業施工效率高，但滿堂架搭拆成本高，且難以滿足其他交叉專業的正常施工，從而嚴重影響整體施工工期。基于上述原因，我單位通過對鄭州新鄭機場二期擴建工程 T2 航站樓工程主樓區域大跨度網架空間內吊頂的施工探2、索及實踐，總結形成了大跨度網架空間翻轉吊頂逆作法施工工法。該施工工法無需搭設任何滿堂支撐架體，吊頂安裝就位作業全部在吊頂背部網架下弦桿操作平臺上完成，降低了施工中人員投入，極大的提高了施工效率，并保證其他專業在立體空間上的同步施工，有效節省工期和成本，創造了良好的社會及經濟效益。2 工法特點工法特點 2.1 逆作法加快工程進度，有效控制施工質量 本工法無需地面大量搭拆滿堂腳手架，保證各專業立體空間上的同步施工，加快工程整體施工進度；同時，由于單元模塊吊頂都是在地面移動平臺拼裝完成，大大減少了高空作業量，從而有效控制整個大跨度空間吊頂的施工質量。2.2 吊裝系統操作簡便 2 吊裝系統由地面電動卷3、揚機、鋼絲繩、滑輪、側向纜風繩等組成，工人可在地面操作并配合完成吊裝工作，操作安全簡便。2.3 高空操作平臺安全可靠 高空操作平臺是依托上部鋼結構網架下弦桿為受力桿，上鋪鋼跳腳手板，下滿掛安全網，網架腹桿架設安全生命線等組成，使整個施工區域及操作工人安全性得到保證。2.4 翻轉吊頂角度控制嚴格 吊頂跨度大，整個室內空間呈雙曲面蛋殼形造型，各部位翻轉單元吊頂板翻轉角度多，通過設計方案優化、三維模擬以及嚴格的測量計算，采用專業定制翻轉軸及花籃螺栓以實現翻轉吊頂多角度翻轉控制。3 適用范圍適用范圍 本工法適用于大跨度網架空間、桁架空間建筑室內吊頂施工。4 工藝原理工藝原理 本工法是在施工區域依托上部4、鋼結構網架下弦桿件為受力桿件，鋪設高空操作平臺，配合地面吊裝裝置，實現吊頂整體安裝就位作業全部在吊頂背部完成，無需地面搭拆滿堂腳手架，將立體交叉施工降低為零，加快整體施工進度，減低了施工成本；同時，由于單元模塊吊頂板的拼裝施工在地面移動平臺上完成，大大減少了高空原位施工作業量，降低了施工難度，提高了施工質量。5 施工工藝流程及操作要點施工工藝流程及操作要點 5.1 施工工藝流程 3 圖圖 5.1 施工工藝流程圖施工工藝流程圖 5.1.1 單元模塊吊頂板地面拼裝 現場首先制作單元吊頂板組裝移動操作平臺。按圖紙設計技術參數要求，在移動操作平臺上組裝龍骨及鋁板，將龍骨置于鋁板上方，專用連接件轉接，不5、同金屬件增加防腐墊片，防止出現金屬腐蝕，通過螺栓連接，將鋁板與龍骨進行連接，中間安裝吸音棉，最終組成完整單元模塊吊頂板。4 流程流程 1 單元模塊吊單元模塊吊頂頂板板板組裝示意板組裝示意圖圖 5.1.2 高空操作平臺搭設 依托頂部鋼結構網架下弦桿為受力桿，上鋪鋼跳腳手板，下方滿掛水平安全網，形成高空操作平臺，網架腹桿架設6 鍍鋅鋼絲繩當做安全生命線，確保吊頂施工人員行走及施工過程中均可以將安全帶固定在生命線上。5 流程流程 2 高空高空操作平臺示意圖操作平臺示意圖 5.1.3 抱箍體系安裝 抱箍體系在地面完成拼裝成型，將組裝完成的抱箍系統通過套管內攻絲螺栓連接到網架節點球上，用扳手固定，使用對6、穿螺栓做二次固定。流程流程 3 抱箍體系與下弦節點球連接圖抱箍體系與下弦節點球連接圖 5.1.4 單元模塊吊頂板反吊提升 單元模塊吊頂板吊裝提升系統是由地面電動卷揚機、鋼絲繩、滑輪、側向纜風繩等組成。滑輪系在鋼結構網架上弦桿上，通過地面電動卷揚機、鋼絲繩勻速反吊提升，整個提升過程，側面用纜風繩確保整個吊裝過程中單元模塊吊頂板平穩，并確保單元模塊吊頂板高空準確就位。6 流程流程 4 單元模塊單元模塊吊頂吊頂板反吊提升示意圖板反吊提升示意圖 5.1.5 單元模塊吊頂板高空逆向安裝完成 單元模塊吊頂板吊至合適位置，將單元模塊吊頂板螺桿通過 U 型抱箍轉接至頂面抱箍系統，通過緊固螺栓進行固定，整個吊頂7、安裝工作由操作工人全部趴在吊頂背面網架操作平臺上完成。翻轉單元模塊吊頂板在安裝固定時，需對角安裝花籃螺栓調角度系統。7 流程流程 5 單元模塊單元模塊吊頂吊頂板安裝示板安裝示意圖意圖 5.1.6 吊頂測量翻轉矯正成型 根據設計圖紙，翻轉單元板翻轉角度多，通過設計方案優化、三維模擬以及嚴格的測量計算，采用螺栓栓接工藝，利用專業定制翻轉軸及花籃螺栓調整翻轉單元翻轉角度以達到蛋殼形魚鱗狀觀感效果。流程流程 6 單元吊頂單元吊頂板板測量測量翻轉翻轉矯正成型示意圖矯正成型示意圖 5.2 操作要點 5.2.1 設計準備 8 根據單元吊頂各項設計圖紙參數，對吊裝系統電動卷揚機、吊裝鋼絲繩及高空操作平臺的鋼跳8、腳手板、安全網、安全生命線鋼絲繩進行受力計算驗算，確定各構件的規格、型號。5.2.2 施工準備：根據已確定各構件的規格、型號，提前完成所需構件制作和安裝。5.2.3 高空操作平臺搭設 1 鋼跳腳手板需與網架下弦桿用 8#鉛絲綁扎牢固，單塊鋼跳腳手板重量不小于 17kg；鋼跳腳手板上僅用于工人行走及操作安全，不允許堆放任何材料。2 整個施工區域應滿掛安全網，安全網上的網繩、邊繩、系繩、筋繩均應由不小于 3 股單繩制成，繩頭部分應經過編花，燎燙等處理，不應散開；安全網繩斷裂強力為：邊繩大于等于 7KN、網繩大于等于 3KN、筋繩小于等于 3KN。3 整個施工區域全部設置6 鍍鋅鋼絲繩（生命安全繩）9、，用專用卡扣固定在網架腹桿上，距離操作平臺 1.2m。5.2.4 吊裝系統操作 1 單元模塊吊頂板在吊裝過程中，電動卷揚機提升力為 10KN，鋼絲繩采用 A12，均滿足提升要求。2 吊裝過程應勻速平穩，側向拉纜風繩。5.2.5 抱箍體系安裝：抱箍體系根據單元吊頂的設計形式，兩種形式抱箍體系根據排版要求間隔排布安裝就位網架節點下弦球處。5.2.6 翻轉單元吊頂角度調整：翻轉單元吊頂角度根據設計排版圖，結合 1:1 三維模型圖進行角度矯正，在矯正完成后，再次進行測量復核。5.3 勞動力組織 9 表表 5.3-1 勞動力組織勞動力組織 序 號 工 種 人數 主要工作內容 1 施工員 3 負責現場施工10、管理 2 技術員 1 負責現場施工技術指導 3 測量員 4 負責測量定位和觀測 4 質檢員 2 負責現場的質量檢查 5 安全員 2 負責現場安全檢查 6 機電員 4 負責現場機械設備維護及用電 7 電焊工 15 負責吊頂框架龍骨焊接 8 組裝工 40 組裝抱箍體系及拼裝單元模塊鋁單板 9 架子工 20 負責反腳手架搭設施工 10 吊裝工 80 負責單元吊頂反吊裝施工 11 安裝操作工 40 負責抱箍體系及單元吊頂高空安裝 12 普工 10 負責現場日常清理 13 合計 141 人 6 材料與設備材料與設備 6.1 材料性能要求 6.1.1 鋼絲繩：采用 A6、A12 鍍鋅鋼絲繩，符合現行國家標11、準重要用途鋼絲繩GB8918-2006 的性能要求及驗收指標。6.1.2 鋼跳腳手板：型號為 502504000mm，符合現行標準定型鋼跳板技術規程YBJ211-1988 的性能要求及驗收指標。6.1.3 安全網：網目為 80mm80mm，做 100kg，高度 1m 耐貫穿試驗不穿透，符合現行國家標準安全網GB5725-2009 的性能要求及驗收指標。10 6.1.4鋼材：型鋼鋼材應符合現行國家標準 碳素結構鋼 GB/T700-2006的性能要求及驗收指標。6.2 機具設備 表表 6-2 機具設備一覽機具設備一覽表表 編號 物資名稱 數量 用途 1 電動卷揚機 4 提供反吊提升力作用 2 活動12、扳手 10 螺栓緊固 3 移動平臺 4 地面單元模塊吊頂板拼裝平臺 4 輕型手電鉆 12 單元模塊吊頂板鉆孔組裝 5 電動自攻螺釘鉆 12 緊固自攻螺釘 6 全站儀 2 測量 7 鋼尺 20 測量 7 質量控制質量控制 7.0.1 吊頂施工應符合相關建筑工程施工質量驗收統一標準（GB50300-2013）、建筑裝飾裝修工程質量驗收規范（GB50210-2001）、鋼結構工程施工質量驗收規范（GB50205-2001）、建筑施工起重吊裝安全技術規范JGJ276-2012 等相關規定。7.0.2 吊頂標高、尺寸、起拱和造型應符合設計要求。7.0.3 面板材料的材質、品種、規格、圖案和顏色應符合設計13、要求。7.0.4 抱箍、吊桿、龍骨的材質、規格、安裝間距及連接方式應符合設計要求。金屬吊桿、龍骨應經過表面防腐處理。7.0.5 吊頂內填充吸聲材料的品種和鋪設厚度應符合設計要求，并應有防散落措施。表表 7-1 吊吊頂安裝頂安裝允許偏差允許偏差 11 序號 項目 允許偏差 檢驗方法 金屬板 1 單元內表面平整度 3mm 用 2m 靠尺和塞尺檢查 2 單元內接縫直線度 1.5mm 拉 5 m 線，不足 5m 拉通線，用鋼直尺檢查 3 翻轉角度公差 0.1 卷尺、全站儀 4 單元內接縫高低差 1mm 用鋼直尺和塞尺檢查 5 單元之間接縫直線度 3mm 拉 5 m 線，不足 5m 拉通線，用鋼直尺檢查14、 6 單元之間接縫高低差 8 mm 用 2m 靠尺和塞尺檢查 8 安全措施安全措施 8.0.1 作業人員進入施工現場時首先進行安全培訓，并進行書面安全交底。進入施工現場時必須佩帶好安全用具，安全帽戴好并系好帽帶；不得穿拖鞋、短褲及寬松衣物進入施工現場。8.0.2 所有設備用電及配電柜應安裝漏電保護裝置，插座插頭應完好無損，電源線不得破皮漏電并張貼安全用標識，嚴禁無電工操作證人員進行電工作業。8.0.3 高空施工作業人員必須遵守建筑施工高處作業安全技術規范的有關規定，必須系安全帶并應穿防滑鞋。8.0.4 施工場區域須掛警示牌，并配備足夠的滅火器材。8.0.5 各工種進行上下立體作業時，不準在同一15、垂直方向操作，下層作業的范圍位置必須在上層作業高度可能墜落的半徑范圍之外，并設置安全防護標志。8.0.6 建立健全安全保障體系及緊急情況下應急預案與快速反應機制，12 確保整個施工過程安全有序進行。9 環保措施環保措施 9.0.1 嚴格遵守國家的環境管理體系要求及使用指南（GB/T24001）等國家和地方有關施工環境管理規定。9.0.2 現場進行使用機械操作施工應采取措施，并錯開時間，盡量將噪聲大的工序安排在早 6 點晚 10 點的時間段。9.0.3 吊頂施工全過程為無焊作業，所有構件拼裝全部采用栓接形式，綠色環保施工。9.0.4 施工垃圾集中堆放在指定的地方，每個施工區設置一個垃圾堆放點，每16、天將垃圾分撿裝袋清運，絕對嚴禁隨意拋撒。禁止在現場焚燒各種廢棄物。10 效益分析效益分析 10.0.1 社會效益 大跨度網架空間翻轉吊頂逆作法施工工法的研究和應用，不僅保證了鄭州新鄭機場二期擴建工程 T2 航站樓工程主樓區域大跨度網架空間翻轉吊頂施工的順利實施，加快了工程整體施工進度，有效保證了工程施工質量，而且由于無需搭拆地面滿堂腳手架，有效降低了施工過程中的施工人員和施工成本投入。本工法可廣泛適用于大跨度網架空間或桁架空間內吊頂施工，為同行業類似工程施工提供了很好的指導作用及借鑒意義。10.0.2 經濟效益 新鄭機場二期擴建工程 T2 航站樓工程主樓區域大跨度蛋殼形網架空間翻轉吊頂面積達 17、10 萬，距離樓面最高點高度為 22m，吊頂設計由翻轉單元和非翻轉單元組成，翻轉單元 725共 28 種翻轉角度，在整個吊頂施工過程中，立體空間范圍內存在樓面房中房施工及下部樓面地磚鋪 13 設等各專業交叉施工，由于本工程各專業工期極為緊張，減少各專業間立體交叉施工影響是本工程組織施工管理的重中之重。通過采用本工法引進了“吊頂逆作法”理念，吊頂的整體安裝作業全部在吊頂背部網架下弦桿件上搭設的操作平臺上完成，無需搭拆任何滿堂支撐架體，降低了施工中人員投入，極大的提高了施工效率，并保證其他專業在立體空間上的同步施工，有效節省工期和成本。在新鄭機場二期擴建工程 T2 航站樓工程主樓區域網架空間翻轉吊18、頂施工過程中，節約人工費、措施費用合計 1370萬元，各專業交叉施工降到最低，整個工程施工工期縮短 30 d，取得了良好的經濟效益。11 應用實例應用實例 11.0.1 應用實例 工程名稱：鄭州新鄭國際機場二期擴建工程 T2 航站樓工程。工程地點：河南省鄭州市 結構形式：大跨度網架空間室內翻轉吊頂 開竣工時間：2015 年 2 月 16 日2015 年 6 月 25 日 實物工程量：主樓區域大跨度蛋殼形網架空間吊頂面積達 10 萬，距離樓面最高點高度為 22m，吊頂設計由翻轉單元和非翻轉單元組成，翻轉單元 725共 28 種翻轉角度，吊頂單元塊為 30423042mm，共有10800 塊，施工19、體量大，高度高，造型復雜。11.0.2 應用效果 新鄭機場二期擴建工程 T2 航站樓工程主樓區域大跨度蛋殼形網架空間吊頂施工過程中，立體空間范圍內存在樓面房中房施工及樓面地磚鋪設等各專業交叉施工，由于本工程各專業工期極為緊張，減少各專業間立體交叉施工影響是本工程組織施工管理的重中之重。14 通過采用本工法引進了“吊頂逆作法”理念，吊頂的整體安裝作業全部在吊頂背部網架下弦桿件上搭設的操作平臺上完成，無需搭設任何滿堂支撐架體，降低了施工中人員投入，極大的提高了施工效率，并保證其他專業在立體空間上的同步施工，有效節省工期和成本，受到了建設單位、監理單位的一致好評。圖圖 11.0.2-1 單元模塊鋁單20、板地面拼裝單元模塊鋁單板地面拼裝 15 圖圖 11.0.2-2 高空反腳手架鋪設高空反腳手架鋪設 圖圖 11.0.2-3 抱箍體系安裝抱箍體系安裝 鋼跳腳手板 安全網 安全生命繩 抱箍體系 下弦節點球 16 圖圖 11.0.2-4 單元模塊鋁單板吊裝準備單元模塊鋁單板吊裝準備 圖圖 11.0.2-5 單元單元模塊鋁單板反吊提升模塊鋁單板反吊提升 單元模塊鋁單板 17 圖圖 11.0.2-6 單元模塊鋁單板高空逆向安裝單元模塊鋁單板高空逆向安裝 圖圖 11.0.2-7 測量翻轉矯正圖測量翻轉矯正圖 翻轉單元 非翻轉單元 工人反向操作 吊裝滑輪 吊裝鋼絲繩 18 圖圖 11.0.2-8 旋轉單元吊頂角度矯正旋轉單元吊頂角度矯正 圖圖 11.0.2-9 魚鱗面魚鱗面吊頂整體吊頂整體成型效果圖成型效果圖 19 圖圖 11.0.2-10 魚鱗面魚鱗面吊頂整體吊頂整體成型效果成型效果