屋面反吊顶龙骨吊装技术

屋面反吊顶龙骨吊装技术

1反吊顶施工平台武汉新城国际博览中心位于武汉市汉阳区新五里。它是武汉最大、最具特色的贵阳水城，也是武汉新区新形象、新特色、新功能的集中展示区。作为地标建筑，武汉新城国际博览中心是一颗明珠，是武汉向世界展示的一扇窗，其将在武汉乃至华中经济快速稳步发展中起到不可限量的作用。本工程由12个展馆、两个登陆厅、12个“玻璃盒子”组成，其中展馆檐口反吊顶面板为双曲面铝板，檐口最高点34.8m(见图1)。由于净空高度较高，反吊顶龙骨的安装是一个难点，传统的做法是搭设满堂脚手架作为施工平台，将龙骨提升至施工平台，在空中进行拼接安装、校核、调整，满足精度要求后进行弧形铝板安装。这样的施工方法存在施工工期长、费用高、安装精度难以保证等缺点，而且高空焊接坠落的火花和焊渣都是直接的安全隐患，弊端很多。由于武汉国际博览中心项目工期很紧，经过反复论证、修改，决定采用“钢架整体预制、分段吊装”的施工技术，大大加快了施工速度、缩短了施工工期、提高了安装精度、减少了措施费用、减少了安全隐患，创造了良好的社会效益和经济效益。2维建模检测施工流程:施工准备→AutoCAD三维建模→布置测量控制点→分段地面拼装→检测→分段吊装→段与段连接→双曲面铝板龙骨散装→检测校验→铝板安装。2.1分格材料的应用为了更加精确地进行龙骨整体预制、拼装，用AutoCAD软件进行三维实体建模，将复杂的实际工况反映在计算机里，模型中每一个点都有唯一的x,y,z3个方向的坐标与之对应，各段龙骨之间的相对位置关系更加精确、清晰地反映在模型里，每一段分格钢材的尺寸、规格都可以在模型中测量得到，按照三维模型中的尺寸数据下料，提高了安装精度，降低了人员、机械、材料等施工资源的消耗，大大降低了成本，达到事半功倍的效果。CAD三维模型如图2所示。一旦模型建立后，便可以实时、动态地模拟钢架安装施工过程，提前做好优化的施工方案，编制具有可行性、逻辑性强的施工进度计划，同时利用实体模型编制的施工方案，大大简化了作业人员对复杂图纸的二次理解，通过这些技术准备可以有效地节省施工时间，提高经济效益。2.2钢结构网架砌口部分球节点校核为保证测量精度、安装精度，同时兼顾整体视线的通视要求，在地面选取若干测量控制点并选取主体钢结构网架檐口部分球节点为测量控制点，同时保证每个控制点至少拥有其他两个控制点对其进行校核。本工程坐标原点选取在每个展馆的中轴线上(见图3)。坐标原点布置在地面，地面共布置5个测量控制点(包括坐标原点)，主体网架球节点布置2个测量控制点。测量放线布控点坐标如表1所示。2.3胎架搭设、焊接安装前应根据网架结构形式、自身稳定性和起重设备能力决定分段钢架尺寸大小，根据网架分段时应保证各分段间的施工互不影响。根据AutoCAD三维模型上的龙骨尺寸及相对位置关系进行钢材切割、下料。为三维模型中的分段钢架找到适当标高参照，在地面上用脚手架钢管、脚手架模板、钢材搭设胎架，完全还原钢架在高空中的弧度和相对位置关系。搭设胎架时，用全站仪全程监测，不断调整复核，保证胎架底座保持水平，保证各点坐标、标高数据精准。胎架搭设完毕，在胎架上进行龙骨拼装、焊接。焊接完毕，施工人员必须敲除焊渣，自检焊缝，并经质检人员复查合格签字后，再由专检人员填报屋面中间验收单，经质检部门复查后方可进行防腐处理。与空中焊接相比，地面焊接质量和焊接精度均有大幅提高。由于6个展馆的形状完全相同，所以只需一幅胎架，不同的展馆尺寸存在微小差异时，只需对胎架进行微调，不需要重新制作胎架，大大缩短了施工工期。2.4吊装方案完善性检验各段龙骨钢架在地面拼装焊接完后，开始进行分段吊装，施工平台采用吊篮。1)吊装前利用建立起来的三维实体模型按照安装姿态精确找出复杂单元体的重心点和重心轴线。为吊装方案的确定提供可靠的数据支持，从而确定吊装需要的吊点、起重索具、作业半径等重要指导数据。2)吊装前应进行试吊，试吊方法是将网架整体提升300～500mm后停止。观察是否安全可靠，试吊是全面落实和检验整个吊装方案完善性的重要保证。3)先进行中间第1段钢架吊装，在地面上将分段钢架焊接完后用电动卷扬机吊装的方式将拼装完整的钢架提升至安装位置，到指定位置时用手动葫芦进行微调，调至之前用全站仪所标出的定位控制点，利用全站仪进行多点复核，严格保证安装精度，钢架调整完后其两端用手拉葫芦与屋面檩条锁固，然后进行钢架与对应拉杆之间的焊接。施工顺序是先进行钢架边缘的6根拉杆的焊接，然后再进行中间部位拉杆的焊接，焊接过程中可增加临时支撑定位，焊接完成后拆除(见图4)。4)为了结构网架的均衡受载，经计算，本方案拟定反吊顶龙骨钢架从中间向两边区域施工，均匀施载。同样方法吊装第2段钢架，第2段钢架提升至与第1段钢架水平相接位置，用手动葫芦慢慢调整，到达预定位置与第1段钢架进行焊接，优先满足钢架的整体平整度，然后进行拉杆与主体网架连接，进行满焊固定，依次完成其余分段钢架安装。2.5反顶铝板内部质量指标的安装大面积分段钢架吊装、拼接完后，开始进行反吊顶檐口弧形铝板龙骨安装。在建好的三维模型中将弧形龙骨提取出来，经测量，檐口铝板45根单体龙骨尺寸、弧度均不相同，在地面加工完成，空中完成焊接，完成整个反吊顶铝板龙骨的安装。安装后对整体钢架进行检测，钢架整体标高尺寸偏差<20mm，平面尺寸偏差<15mm，其他各项质量指标均符合规范要求。在安装精度方面与传统施工方法相比有较大提高。2.6铝板安装施工1)所有钢龙骨安装完后，检查焊缝质量，符合设计和规范规定后，在焊接部位敲去焊渣并刷防锈漆，经自检合格后填写隐蔽验收报验单，验收合格后，进行铝板安装。大面铝板安装采用吊篮作为施工平台，圆弧及收口铝板采用高空车进行施工。2)铝板安装前应认真检查其编号、数量、分清安装方向、位置。预先装好铝板固定码，安装应牢固不松动、不漏装。铝板挂装后，铝板安装码与钢材主龙骨、次龙骨采用不锈钢自攻紧固螺丝紧固，安装应牢固，位置应准确，不能漏装或随意减少自攻螺丝个数。3)铝板挂装后紧固前，应认真调整，使相邻板缝隙尺寸达到设计要求，横平竖直，宽窄均匀。4)板块安装固定完后，在接缝两侧先贴好保护胶带，然后将胶缝部位用规定溶剂，按工艺要求进行净化处理，净化后及时按注胶工艺要求进行注胶，注胶后使用专用的刮胶板刮掉多余胶，并做适当修整，拆掉保护胶带及清理胶缝四周，胶缝与基材黏结牢固无孔隙，胶缝横平竖直、饱满