超长曲面高孔隙率铝板“下缘抱接式”金属吊顶施工工法（16页）

1、超长曲面高孔隙率铝板“下缘抱接式”金属吊顶施工工法1 前言随着人们日益增长的物质文化活动的需要，超大空间的应用已经成为一种趋势，对于超大空间曲面吊顶主要研究如何能够提高装饰装修施工技术，降低施工成本，提高安装速度。本工法主要介绍了大面积曲面穿孔铝板在曲面钢结构屋面上，采用轻钢龙骨及转换层钢架的施工技术应用，该项技术通过简单有效的施工方法，解决了大面积曲面穿孔铝板在连续的结构中保持曲面铝条板吊顶设计及施工技术。该工法总结了曲面钢结构屋面工程中吊顶施工技术，可为类似工程提供借鉴。2 特点2. 0. 1 大空间曲面钢结构屋面存在结构跨度较大、结构之间位置存在施工误差、空间结构复杂，吊顶装饰工程测量、

2、吊点定位困难的特点。2. 0. 2 吊顶转换层钢架龙骨布置为网状，以适应连续曲面的空间变化，通过使用轻钢龙骨及可调节挂件，消除钢结构主梁位置不准造成的施工误差，同时满足轻钢龙骨随连续曲面空间的变化。2. 0. 3 每条吊顶板通过吊顶轻钢龙骨进行安装，可方便的进行单块板的拆卸与安装。2. 0. 4 现场施工速度快、精度高。部分挂件在工厂提前加工，运至现场装配作业。2. 0. 5 施工工艺先进、可操作性强、工序衔接严密，工效高。2. 0. 6 技术含量高、质量容易保证，并能产生明显的经济效益。3 适用范围本施工工法适用于大空间、大型曲面钢结构屋面工程吊顶施工，对其它大型建筑吊顶工程有借鉴意义。4

3、工艺原理4. 0. 1 首先通过对钢结构屋面的主钢梁进行位置测量，对测量数据进行研究、分析，确定单元板的吊点位置，并计算出起拱高度，进而采取相应的起拱措施，保证面板安装的整体平滑度。4. 0. 2 通过使用轻钢龙骨及吊挂件，方便、快捷的将金属铝板与龙骨进行现场安装，保证了吊顶施工的整体速度和精度。4. 0. 3 整体钢架转换层与曲型屋面钢结构的主梁及次梁，采用下抱箍的方式进行连接。4. 0. 4 节点构造1 系统节点本吊顶工程主要是由转换层钢架、轻钢龙骨、条形板通过吊杆及连接件进行连接；并使用转换层钢架用下抱箍的方式与曲面钢结构屋面进行连接，轻钢龙骨与条形板铆接，轻钢龙骨与转换层钢架用吊杆连接

4、，形成一个整体的吊顶系统。图4. 0. 4-1 吊顶系统连接节点图图4. 0. 4-2 转换层钢架与曲面刚架构屋面梁连接节点图图 4. 0. 4-3 金属灯带与条形板交接部位节点图2 特殊部位节点转换层钢架与曲面钢结构屋面的连接形式是本工法控制的重点之一，经过研究、分析曲面钢结构屋面的构造变化，整个H型钢抱箍连接施工时将受到极大的制约，同时相对于其他方案来说整体抱箍所消耗的钢材量要大的多，所以放弃了整体抱箍的方法，最终确定采用下抱箍的方式进行连接固定，抱箍材料主要使用L90566角钢长度为80mm作为主挂件，50505角钢连接主挂件，主挂件角钢与曲面钢结构屋面梁采用M850顶丝固定，以确保卡件

5、与H型钢梁下弦接合严密不松动。图4. 0. 4-4 转换层钢架与曲面刚架构屋面梁连接节点图条形板与轻钢龙骨连接形式是本工法控制的重点之一，轻钢龙骨安装的位置、牢固性及满足安装曲面平整度是研究的重点，经过对转换层钢架整体曲线度的控制，轻钢龙骨与条形板之间采用铆接的方式，条形板与条形板之间预留20mm缝隙，便于满足钢结构屋面动态情况下单块板之间的变形量。图4. 0. 4-5 条形板与龙骨连接节点图5 工艺流程及操作要点5. 1 工艺流程测量放线钢丝线找基准点校核铝板加工尺寸下铝板天花加工单 安装U型钢吊件吊筋角钢主钢龙骨副钢龙骨吊杆安装轻钢龙骨安装铝板天花调试天花水平标高固定牢固清洁5. 2 操作

6、要点5. 2. 1 测量放线1 测量放线是吊顶工程中要求最为精密的一道工序，在控制吊顶平滑度上起着重要作用。测量放线工作总体上遵守先整体，后局部的程序。2 利用水平仪、经纬仪将结构轴线进行复核并施放到柱面或墙面上，作为原始控制线。3 将控制线利用经纬仪向上导到钢梁上，用拉通钢丝的形式形成控制线。4 将屋面钢结构梁与控制线的误差进行分区控制、消化、不使其有误差积累。5. 2. 2 吊顶荷载的计算根据设计图纸确定吊顶钢架的受力形式为恒荷载，通过对钢架截面抗拉抗压抗弯强度及截面抗剪强度及最大挠度等值的计算，选择适合的方钢及角钢做为主、副龙骨，同时将钢架自重放大1.2倍测算对屋面钢架的附加荷载，最终测

7、算值能够满足设计要求，并得到了设计院的认可。5. 2. 3 铝板排版方式的选择整个穿孔铝板吊顶为曲面造型，按照投影长度为6000mm进行排版，所有铝板均近似6000mm长，实际尺寸均大于6000mm。铝板排版以轴线为单位，从图纸上测量其投影长度为6000mm时的实际尺寸进行下料，这样做可以使排版尺寸易受控制。但实际操作中发现，这种排版方式造成所有铝板均为非标准板，将大大增加铝板生产厂家的生产成本并且使加工周期增加一个月，因此，重新进行排版，按照所有铝板均为300mm6000mm标准板进行排版，按投影尺寸将灯具位置进行了调整，使灯具仍然处于铝板正中。5. 2. 4 脚手架的选择在工程前期，为给吊

8、顶施工提供作业面，满足整个工程工期的要求。和脚手架搭设人员共同制定脚手架施工方案后，组织召开脚手架专家评审会议，在专家指导下，对脚手架均布荷载进行测算，得到荷载小于承载限值的结论，并经过设计院的认可，最终确定脚手架搭设方案。5. 2. 5 龙骨与钢架的连接 1 标高的确定由于本吊顶需要与外玻璃幕墙交接，且幕墙钢架已安装完毕，吊顶标高的确定是以幕墙专业由于地面返上来的标高控制线为依据，避免了因两专业同时由地面上返标高线而引起误差导致无法交圈的现象。首先在结构摇摆柱上根据幕墙标高控制线，弹出图纸上要求的本轴线吊顶标高线，在结构上焊接一根角钢用以固定钢丝线，使用红外线水平仪在两根结构柱间拉一道水平定

9、位钢丝线的另一个端点，用这条水平钢丝线来控制龙骨的标高。同时安排测量放线人员对钢丝线的标高及水平度进行复测，确保标高的准确性。2 节点施工由于设计要求不得在屋面钢架上进行焊接作业，给吊顶安装带来了困难，经过前面叙述的节点选择技术过程，最终决定采用角钢U型卡件固定在屋面H型钢下弦的方式解决吊杆与屋面钢架连接的问题。U型卡件采用的材料为：长度为80的L90566角钢，L505连接角钢，采用焊接方式形成U型卡件。在地面现将L505角钢一端与长度为80的L90566角钢进行焊接，形成预制件，并在L505角钢上开两个M8孔，涂刷防锈漆。将预制件套在H型钢下弦后再盖上另一根L90566角钢，焊接固定。为了

10、使节点不会出现移动，将M8顶丝通过开好的孔拧紧，顶丝的螺母与50角钢焊接固定。通过顶丝的设置，可以防止节点发生侧向滑动及摆动。L505角钢吊杆通过焊接与连接角钢相连，焊缝宽度为4mm，长度为4mm。焊接工作过程中对焊缝质量进行检查，确保所有连接符合设计要求，并且对进场钢材进行检验，不合格产品一律清除出场。5. 2. 6 转换层钢架焊接及安装1 主龙骨与吊筋角钢主钢龙骨采用60403mm方钢管，按纵向与吊筋角钢焊接，主龙骨间距为1200mm。2 吊筋角钢与转换层钢架吊筋角钢为50504MM角钢，转换层底部主钢架均在加工区域加工成12006000一格的单元式，整个单元与吊筋角钢焊接，副龙骨角钢为4

11、0404角钢，按铝板间距300mm冲孔，副龙骨间距为750，焊搭接于主钢架上。安排质检员重点对焊接质量、主龙骨的标高及副龙骨的水平度进行检测，发现不合格及时改正。3 角钢吊杆加斜支撑进行加强稳定性 由于部分角钢吊杆长度超过3m，实际安装后由于吊杆过长会出现稳定性不足、并有轻微晃动现象。为了解决这个问题，确定采用在两根吊杆间增加斜向支撑的方式来增加整体稳定性。斜支撑采用L404角钢，与吊杆角钢采用焊接固定，增加了吊杆及整个架体的稳定性。5. 2. 7 条形板安装1 安装轻钢龙骨主龙骨C50上人轻钢龙骨主龙骨通过吊杆和连接螺栓与钢龙骨架的副龙骨连接，吊杆采用M8吊杆，C50轻钢龙骨主龙骨间距为75

12、0mm。2 固定轻钢龙骨吊挂件及安装面板由于设计采用的铝板规格长度为6m，采用普通吊点吊挂方式将会出现板面变形，为了控制条形穿孔铝板的变形，在条形穿孔铝板背部每间隔750mm用铆钉固定长度为100mm的C50轻钢龙骨副龙骨，然后通过轻钢龙骨扣件使固定在铝板上的轻钢龙骨副龙骨与轻钢龙骨主龙骨连接，板与板间留20mm脱缝。3 与幕墙交接处的处理方法幕墙与吊顶相交的部位采用16001002mm宽铝合金垂片灰色铝合金垂片的方法进行收口，这种方法避免了面板交接时的交圈难题，通过构造的处理消化了因两专业施工误差造成的尺寸偏差。灰色铝合金垂片与副龙骨通过燕尾钉进行连接，施工简便易行。遇到结构摇摆柱时可以对垂

13、片进行切割。极好的解决了与幕墙及结构摇摆柱等复杂区域交圈的技术问题。图 5. 2. 7-1 灰色铝合金锤片节点图4 与铝板包柱交接处的处理方法吊顶铝板与摇摆柱的交接部位采用了铝合金垂片的做法，而另一些结构柱外包铝板的部位，采取切割吊顶铝板使吊顶铝板与柱面铝板交接的方式进行交圈。用铝型材切割机将吊顶铝板按柱面形状切割成型，要求吊顶铝板边缘能够伸进柱面铝板完成面内，施工安排的顺序为先进行吊顶铝板的安装，然后在进行柱面铝板的安装，并使吊顶铝板能够压在柱面铝板上。图5. 2. 7-2 条形板与金属柱交接部位节点图5 不锈钢装饰条的固定方式吊顶横向每间隔6000mm采用一个不锈钢装饰条及一个灯槽，不锈钢

14、装饰条采用规格尺寸为12002002mm的亚光不锈钢装饰条。装饰条一侧与铝板通过翻边上的螺栓进行连接，另一侧与灯槽底部的翻边通过螺栓进行连接。 灯槽的侧板及顶板为厂家预制加工，在施工现场进行拼接，侧板、顶板通过翻边与吊杆用螺栓连接。灯槽内的灯具由于空间原因，侧向安装于侧板上，亚克力灯光片搁置在侧板的卡口上，灯光片可以很容易的拆下以便更换灯具。灯光片采用白色亚克力板，为了防止灯光片受热产生变形而脱落的现象出现，我方要求厂家在灯光片背面粘贴三道肋板，以防止其变形脱落。图5. 2. 7-3 灯光片及灯槽做法节点图5. 2. 8 铝条板整体调整吊顶须调整方向较多，首先制定调整顺序：板间间距板间接缝高低

15、差分格缝。1 板间间距的调整用拉直线、盒尺的方法进行检查，主龙骨上挂的条板，由于南北向主龙骨间间距已固定，当南北向主龙骨下条板调整好后，再进行主龙骨间其他条板调整。2 调整完成并对安装的挂件进行固定。3 分格缝贯穿整个吊顶，是控制要点，我们采用拉等宽双线的方法进行测量，每12m为一单位，在进行下一个单位测量时以上一单位3m搭接距离为基础进行逐步延伸。6 材料与设备6. 1 主要材料性能表6. 1 材料性能序号项目规格型号检验标准检验项目复试检测项目1铝条板30060002.5GB 5237.4-2004光泽、颜色、耐冲击性、耐盐酸、耐沸水、抗拉强度、伸长率、维氏硬度2轻钢龙骨50151.2GB

16、/T11981-2001外观质量、镀锌量、尺寸偏差、侧面平直度、底面平直度、弯曲内角半径、角度偏差、静载试验3转换层钢架40603方钢、40404角钢、50505角钢GB/T6728-2004化学成分、冷弯、抗拉、伸长率屈服点、抗拉强度、伸长率、弯曲性能4吊杆及连接件8吊杆GB/T15389-1994GZ标准紧固件188-2006表面缺陷、螺纹通规、螺纹大经、公称长度、抗拉强度、硬度试验6. 2 主要机具设备表6. 2 机具设备表序号设备名称规格型号单位数量1电子经纬仪DJD-G台22自动安平水准仪D2S3-1台23检测尺2m把24钢尺50m把15盒尺10m把56交 流 电焊 机BX-260台

17、37冲 击 电 钻17KW个28型 材 切 割 机YZA-10台19手提 电 锯SF1-32个310砂 轮 切 割 机KT-971个111打 磨 机NBJ-4个57 质量控制7. 1 一般规定7. 1. 1 吊顶所用的吊件、龙骨、连接件、吊杆的材质、规格、安装位置、标高及连接方式应符合设计要求和产品的组合要求，龙骨架组装正确连接牢固，安装位置和整体符合图纸和设计要求。7. 1. 2 龙骨架单元体组装连接点必须牢固，拼缝严密无松动，安全可靠。7. 1. 3 下抱箍的制作件要求焊接牢固，连接件必须与曲面钢结构屋架H梁连接牢固，焊缝符合设计要求，角钢吊杆必须垂直。7. 1. 4 吊顶所用连接件、吊件

18、应做防锈处理。7. 1. 5 吊顶工程应按设计要求和有关规定进行起拱，分格线宽度、条板间距应符合设计要求，曲面弧线应流畅。7. 1. 6 吊顶工程验收时应检查下列文件记录：1 吊顶的施工图，设计说明及有关设计文件。2 基层材料（龙骨、连接件、螺栓等）检查记录和质量验收记录。3 铝板型材产品合格证，性能检测报告，进场检验记录。4 隐蔽工程检查记录。7. 1. 7 检查数量应符合下列规定：1 每3000m2为一个检查批。2 每个检查批抽查测点为每个检查项目各10点，检测数量不超出误差值点为合格点，超出点为不合格点，合格率达到80%及以上为合格。7. 2 主控项目7. 2. 1 铝条板的材质、规格、

19、颜色，要符合设计和国家标准要求。7. 2. 2 吊顶的标高、分格和表面曲线起拱与弧线符合设计要求。7. 2. 3 铝条板安装必须牢固，分格方式及分块尺寸，分格缝宽度应符合设计要求。7. 3 一般项目7. 3. 1 铝条板的表面应洁净、美观、色泽一致，无凹坑变形和划痕，边缘整齐。7. 3. 2 板面起拱合理，表面平整，曲面弧线流畅美观，拼缝顺直，分块分格宽度一致，板条顺直，拼接处平整，端头整齐。7. 3. 3 铝条板吊顶安装的允许偏差和检验方法应符合下列要求：表7. 3. 3项次项目允许偏差（mm）检验方法1接缝平整度2用2m靠尺和塞尺检查2接缝顺直度2拉5m线，用尺量3端头直线度2用2m靠尺检

20、查4分格缝宽度2用尺量检查5分格线顺直度2拉5m线，用尺量7. 4 其他注意事项7. 4. 1 设计上要注意吊顶系统的单位面积荷载，要控制在建筑物屋面的设计要求范围内。7. 4. 2 设计中要充分考虑各部件相互连接中的调节作用，构造上要满足调节量的要求。7. 4. 3 材料加工要选择生产能力、技术能力较强的厂家，保证产品的性能、精度达到要求。7. 4. 4 施工中要注意材料的运输，避免对龙骨及铝条板面层造成破坏。7. 4. 5 施工中要注意转换层钢架的焊接质量，达到国家相关标准要求。7. 4. 6 吊顶铝条板较多，要注意施工中的产品标识分区，避免安装错误。8 安全措施8. 0. 1 严格遵守有

21、关劳动安全法规要求，加强施工安全管理和安全教育，严格执行各项安全生产规章制度。8. 0. 2 按规范要求设置防火分区“严禁烟火”明显标志，配备足够数量的消防水桶、防火布、接火器等消防器材，消防立管架设到脚手架作业平台，施工现场一切消防设施、装置未经批准不得擅自移动、破坏。8. 0. 3 严格遵守施工用火审批制度。焊接作业等动火前，要清除附近易燃物，配备看火人员和灭火用具，电焊机外壳、焊钳与把线必须接零接地绝缘良好。8. 0. 4 施工层脚手架必须通过验收合格后方可上架作业。8. 0. 5 凡从事电焊作业的人员必须持特种作业上岗证，实行持证上岗，并应使用面罩或护目镜，配戴相应的劳保用品。8. 0. 6 安装吊顶用的施工机具在使用前必须进行严格检验。8. 0. 7 施工人员应配备安全帽、安全带、工具袋，防止人员及物件的坠落。8. 0. 8 施工现场中各种危险设施、临边部位、洞口都必须设置防护设施和明显的警告标志。8.