張琦
(中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司 地下直徑線工程項(xiàng)目管理部,北京 100045)
北京朝陽(yáng)站站房室外檐口吊頂(見(jiàn)圖1)平面面積約為12 300 m2,整體環(huán)繞站房屋頂四周,選取北京傳統(tǒng)建筑屋蓋肌理,運(yùn)用方通與黃色鋁板相疊加的設(shè)計(jì)手法,體現(xiàn)了古建“檐椽”之美。出挑深遠(yuǎn),輕盈舒展,與室內(nèi)吊頂延續(xù)漸變,整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
室外鋁合金方通通過(guò)鋼板連接件及螺栓與吊頂龍骨相連接,琉璃黃色襯板與方通通過(guò)自攻釘及打膠固定。襯板及方通之間的膠縫位于方通上表面的側(cè)面,膠縫隱形美觀。
(1)屋面檐口采用適用于高架站房檐口的設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖2);面板采用3 mm 厚鋁單板;龍骨采用80 mm×60 mm×5 mm鍍鋅鋼方管。
圖1 北京朝陽(yáng)站站房檐口
(2)吊頂格柵采用150 mm×150 mm×3 mm 鋁型材、2.5 mm 厚鋁單板。吊頂格柵剖面見(jiàn)圖3、圖4,節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖5。
龍骨采用16#鍍鋅槽鋼、150 mm×150 mm×6 mm 鍍鋅鋼方管、80 mm×80 mm×5 mm鋼方管、100 mm×60 mm×6 mm鍍鋅鋼板轉(zhuǎn)接件。
圖2 屋面檐口剖面圖
圖3 吊頂格柵尾部剖面圖
圖4 吊頂格柵中部剖面圖
圖5 吊頂格柵節(jié)點(diǎn)圖
基于大跨度空間結(jié)構(gòu)、吊頂格柵及鋁板特性,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況,分析該工程重難點(diǎn)及其產(chǎn)生原因和解決方案如下:
(1)曲面造型控制點(diǎn)精度要求高。
原因分析:根據(jù)設(shè)計(jì)效果造型要求,鋁合金型材格柵管需根據(jù)造型定制拉彎處理,每根型材長(zhǎng)度及弧度均有區(qū)別,且標(biāo)高不等,定位難度大,一旦定位偏差,將影響整體效果。
解決方案:每根型材從加工下料到彎曲加工嚴(yán)格控制加工精度,確保到場(chǎng)型材加工尺寸偏差±2 mm 內(nèi)。現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)全程全站儀定點(diǎn)測(cè)位,控制型材安裝偏差±3 mm內(nèi)。對(duì)安裝完成的格柵進(jìn)行復(fù)檢校準(zhǔn),核準(zhǔn)后方可進(jìn)行后續(xù)安裝工作,否則存在大面積返工風(fēng)險(xiǎn)。
(2)交接處的防滲漏構(gòu)造處理難度大。
原因分析:檐口與金屬屋面等系統(tǒng)相互交接,因此節(jié)點(diǎn)細(xì)部的構(gòu)造處理是屋面防滲漏的關(guān)鍵。
解決方案:在設(shè)計(jì)階段優(yōu)化節(jié)點(diǎn)細(xì)部構(gòu)造;加強(qiáng)施工過(guò)程控制;嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制度”,做到上道工序不合格,嚴(yán)禁進(jìn)入下道工序的施工。
(3)檐口造型多變,施工操作平臺(tái)搭設(shè)風(fēng)險(xiǎn)高。
原因分析:造型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)外挑尺度較大,給安裝和物料運(yùn)輸帶來(lái)極大困難,因此施工安全保障是重中之重。
解決方案:合理搭設(shè)操作平臺(tái),保證操作安全便捷;在網(wǎng)架下方滿掛安全網(wǎng),型材安裝階段利用防墜落系統(tǒng)固定安全帶;物料嚴(yán)禁堆放在坡屋面位置,坡屋面位置材料隨用隨取;在施工現(xiàn)場(chǎng)合理布置材料臨時(shí)堆放點(diǎn),沿施工點(diǎn)分散放置,隨用隨清理;強(qiáng)化安全管理,加強(qiáng)安全技術(shù)交底及安全操作規(guī)程指導(dǎo)。
(4)交叉作業(yè)多。
原因分析:吊頂格柵施工過(guò)程中,地面及頂面均有機(jī)電、裝飾、幕墻等專業(yè)施工,垂直交叉作業(yè)嚴(yán)重。
解決方案:為保證施工安全及工期,在安排現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)盡量避開(kāi)垂直交叉作業(yè),在施工過(guò)程中各專業(yè)加強(qiáng)協(xié)調(diào)與配合。垂直交叉作業(yè)時(shí),下方設(shè)置安全隔離帶進(jìn)行防護(hù)。
(5)各裝飾面排版對(duì)縫精度要求高。
原因分析:屋面檐口、吊頂格柵及外幕墻均有交接,其分格對(duì)外觀整體效果有著重要的影響。
解決方案:施工下料前,對(duì)檐口、吊頂格柵及幕墻接縫進(jìn)行深化,保證分隔縫貫通。
4.1.1 施工工序
鋼龍骨地面加工→檐口吊頂分格線、標(biāo)高側(cè)放→龍骨吊裝→龍骨連接焊接→焊接處涂刷防銹漆→龍骨隱蔽報(bào)驗(yàn)→吊頂格柵鋁管安裝→吊頂條狀鋁單板安裝→檐口鋁單板安裝→打膠→驗(yàn)收。
4.1.2 施工工藝
(1)鋼龍骨地面加工。龍骨分格根據(jù)主檁條間距及檐口鋁板吊頂分格加工,龍骨分格在吊頂?shù)呐欧盼恢靡?jiàn)圖6。
圖6 檐口龍骨分格排放位置示意圖
(2)吊頂分格線、標(biāo)高側(cè)放。在檐口分格放線前,首先與土建、裝修測(cè)量(特別是外幕墻)、屋面進(jìn)行基準(zhǔn)點(diǎn)移交、復(fù)測(cè)。根據(jù)移交基準(zhǔn)線,確定軸線方向、起點(diǎn)以及軸線定位,起始點(diǎn)用經(jīng)緯儀調(diào)整,保證各點(diǎn)成一條線。用記號(hào)筆在檁條上做記號(hào),以方便施工,并作為施工中校正的依據(jù)。
(3)龍骨吊裝與焊接連接。吊裝采用手動(dòng)葫蘆將龍骨提至相應(yīng)位置,通過(guò)檁托與主體鋼結(jié)構(gòu)相連。由于龍骨的安裝精度直接影響格柵造型及鋁板的安裝誤差,因此要求龍骨安裝需全部帶線施工,每個(gè)龍骨的吊桿安裝施工線,必須采用全站儀根據(jù)施工圖定位點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。每個(gè)龍骨安裝完成后,積極組織調(diào)平工作,通過(guò)全站儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行找平和對(duì)點(diǎn)。且每安裝1個(gè)軸線的龍骨,即復(fù)測(cè)分格是否與圖紙對(duì)應(yīng)。
(4)鋁板安裝。主要通過(guò)合理安排不同工作間的施工先后順序,以防止后道工序損壞或污染前道工序。
首先將板抬到安裝位置,就位時(shí)先對(duì)準(zhǔn)板端控制線,然后用手槍鉆把六棱防水螺釘固定在板端的鋁固定件及鍍鋅管上,安裝第1 塊時(shí)確定鋁單板菱角線水平,確保鋁板水平準(zhǔn)確無(wú)誤后,后續(xù)參照第1塊板順序安裝。
安裝鋁板時(shí)需帶線安裝,應(yīng)保證鋁板接縫的直線度,以及鋁板的順平度。
(5)鋁板打膠。板塊間的縫隙要用中性耐候硅酮密封膠封閉,內(nèi)襯泡沫棒。在打膠前,需把打膠部位清理干凈,膠縫兩側(cè)貼美紋紙,打膠應(yīng)均勻、平直,不允許打膠部位產(chǎn)生漏打、氣泡現(xiàn)象。打膠后,用圓弧形灰刀將膠縫壓刮成弧面后,揭去美紋紙,清除膠跡,大風(fēng)或雨天禁止打膠。美紋紙隨用隨貼,必須粘貼牢固,揭去的美紋紙放入工具箱內(nèi),嚴(yán)禁拋擲,同時(shí)避免高空墜落。
4.1.3 交接節(jié)點(diǎn)施工
檐口與屋面、檐口與幕墻交接的最后一塊鋁板根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)定尺下料。檐口面板及屋面施工完成后,根據(jù)屋面高度,取屋面上口最低點(diǎn)及屋面定位定尺下料,待屋面泛水板安裝完成后,再安裝最后一塊收口板。檐格柵與幕墻交接節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖7。
圖7 檐格柵與幕墻交接節(jié)點(diǎn)
4.2.1 安裝方案
由于檐口工程量大且為懸挑結(jié)構(gòu),搭設(shè)操作架的安裝方案從經(jīng)濟(jì)、工期及安全上均不能滿足施工要求,因此根據(jù)其他站房的成功經(jīng)驗(yàn)[1-5],結(jié)合該工程檐口造型特點(diǎn),采用平穩(wěn)可靠的吊籃操作平臺(tái)及吊掛腳手架結(jié)合的方式施工,既有利于檐口鋁板吊頂?shù)氖┕げ僮鳎窒鄬?duì)經(jīng)濟(jì)、合理和安全。北京朝陽(yáng)站南北立面檐口相對(duì)坡度較緩,采用自制滑移式吊籃施工;東西立面檐口坡度較大,采用吊掛式腳手架施工。
4.2.2 檐口吊籃施工方法(南北立面)
(1)吊籃施工準(zhǔn)備。①技術(shù)準(zhǔn)備:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)間距確定吊籃長(zhǎng)度及拉設(shè)鋼絲繩位置,做好技術(shù)交底工作。②材料機(jī)具準(zhǔn)備:圓鋼管、角鋼、方管、鋼絲繩、倒鏈、安全網(wǎng)、底板、棕繩等。③圓鋼管:采用φ30 mm、厚3.0 mm 的鋼管,鋼管長(zhǎng)度宜為6 m,鋼管應(yīng)無(wú)裂紋,兩端面應(yīng)平整,嚴(yán)禁打孔,作為吊籃的主框架龍骨。④鋼絲繩采用φ14 mm 鋼絲繩(油性),質(zhì)量符合相應(yīng)規(guī)范要求,安裝方法符合技術(shù)規(guī)范要求。⑤底板:板厚為0.45 mm、板寬為900 mm 的彩鋼板,板長(zhǎng)根據(jù)吊籃長(zhǎng)度確定,底板與圓管用鐵絲綁緊,防止滑動(dòng)。吊籃示意見(jiàn)圖8。
(2)吊籃制作安裝。吊籃種類與依據(jù):依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19155—2017《高處作業(yè)吊籃》[6]等規(guī)定。吊籃自重1.70 kN,活載為施工人員2 名共2.00 kN,施工用工器具及緊固件約重0.39 kN,按照荷載系數(shù)取值后總荷載為4.21 kN,單根φ10 mm 鋼絲繩承重14.00 kN,鋼絲繩承載滿足要求。實(shí)際使用時(shí)現(xiàn)場(chǎng)按照1∶1 進(jìn)行荷載試驗(yàn),檢驗(yàn)合格后使用。每人按1.00 kN 計(jì)算,實(shí)際使用荷載不超過(guò)0.30 kN/m2。
吊籃材料選用及配套設(shè)施:吊籃采用φ30 mm 鋼管焊接吊籃結(jié)構(gòu)框架、進(jìn)行鋼管焊接處理和圍焊,焊縫高度3 mm,底面鋪裝0.45 mm 厚底板,并用鐵絲固定防滑。與吊籃配套使用的其他配件:φ14 mm油性鋼絲繩2根,長(zhǎng)度60 m,兩端穿頭作為吊籃移動(dòng)時(shí)的滑移繩;φ14 mm 鋼絲繩4 根,每根1 m,用作吊籃定位后固定吊點(diǎn)的鋼絲繩;U型卡4只,用于吊籃與鋼絲繩的連接;1 t滑輪2只,用于起升吊籃。
(3)吊籃布置。吊籃分布南北立面檐口,檐口延長(zhǎng)米約247 m,各立面檐口初步分為5 跨(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度可適當(dāng)調(diào)整),每跨約50 m。
根據(jù)檐口外挑尺寸,每跨采用2 臺(tái)6 m 吊籃和1 臺(tái)5 m吊籃,斷面布置見(jiàn)圖9。
(4)吊籃操作方法:
第1道程序:將2根φ14 mm的60 m鋼絲繩分別橫向固定在鋼結(jié)構(gòu)桁架上,鋼絲繩與鋼結(jié)構(gòu)桁架之間采用絕緣材料進(jìn)行絕緣隔離,分別用手動(dòng)葫蘆將鋼絲繩拉緊,該2根鋼絲繩用作移動(dòng)吊籃的軌道。
第2 道程序:用10 m 的棕繩將吊籃垂直方向吊到鋼結(jié)構(gòu)下方,用4只U型卡將吊籃與鋼絲繩鎖住。
第3 道程序:每個(gè)吊籃中間設(shè)置一道安全生命繩,采用1根φ10 mm的鋼絲繩,同主鋼索一樣兩端與主體鋼結(jié)構(gòu)拉緊連接,用于施工操作人員系安全帶,提高安全系數(shù)。
第4道程序:吊籃固定牢靠后進(jìn)入吊籃(施工人員從屋面鋼構(gòu)內(nèi)部進(jìn)出吊籃)進(jìn)行操作安裝,施工完成后,操作人員撤離吊籃,將吊籃滑移到下一個(gè)工作面。滑移繩距離吊頂格柵管下口完成面20 cm。部分東西方向的格柵安裝時(shí)需要施工人員在格柵上方操作,與吊籃里面的施工人員相互配合施工。格柵上方施工人員掛好安全帶等安全防護(hù)措施后,由玻璃幕墻位置往檐口方向依次安裝施工。
吊籃每段施工區(qū)域約50 m 長(zhǎng),每單個(gè)區(qū)域布置2 組即6 臺(tái)吊籃配合施工,單跨作業(yè)完成后倒入下一段使用。其中因主鋼繩連接點(diǎn)無(wú)法施工,因此待吊籃拆除后采用汽車吊進(jìn)行補(bǔ)充施工。
(5)吊籃驗(yàn)收與操作要求。①在施工前必須對(duì)吊籃進(jìn)行驗(yàn)收,對(duì)施工人員進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底,并安排專人進(jìn)行定期檢查。②在吊籃吊裝前要把鋼絲繩用手動(dòng)葫蘆拉緊。③吊籃滑移到位后必須用4個(gè)承重1 t 的倒鏈將鋼絲繩穩(wěn)定,吊籃棕繩必須緊固到位,固定牢靠后操作人員方可進(jìn)入吊籃。④作業(yè)人員必須佩戴安全帶,安全帶不得掛在吊籃上,必須掛在鋁板主龍骨或?qū)S冒踩K上。⑤吊籃上施工人員不得超過(guò)2人,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、嚴(yán)禁超載使用。⑥作業(yè)人員不得懸空仰身,在作業(yè)區(qū)下方設(shè)維護(hù)欄,由專人監(jiān)視。⑦工人在吊籃作業(yè)中,應(yīng)注意自我安全保護(hù)和他人安全,避免發(fā)生碰撞、閃失和物體打擊。⑧吊籃使用前必須仔細(xì)檢查吊籃各桿件的焊接處是否有開(kāi)焊現(xiàn)象,如有應(yīng)補(bǔ)焊后方可使用。⑨吊籃在高空應(yīng)與可靠結(jié)構(gòu)部分系牢,保持穩(wěn)定不得搖晃。⑩吊籃在使用過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)變形、扭曲應(yīng)調(diào)整后方可使用。
4.2.3 檐口吊掛架施工方法(東西立面)
東西立面檐口因裝飾面斜度較大,不宜采用吊籃施工,因此采用吊掛式腳手架施工。
(1) 施工準(zhǔn)備。材料選用及配套設(shè)施:采用φ48 mm、壁厚2.5 mm 的鋼管搭設(shè)。東西立面挑檐各約8.4 m,均采用階梯式吊掛腳手架,分4 步搭設(shè)(見(jiàn)圖10、圖11)。
(2)搭設(shè)方法。檐口鋁板采用橫擔(dān)倒掛搭設(shè)方法,充分利用外檐口鋼構(gòu)桁架,在結(jié)構(gòu)上用架子管在外檐口桁架結(jié)構(gòu)上生根,腳手管與結(jié)構(gòu)連接采用專業(yè)連接扣連接結(jié)實(shí)。按搭設(shè)步驟自上而下搭設(shè)完成。
吊掛腳手架搭設(shè)尺寸:立桿間距縱向1.50 m,橫向東立面為2.10 m、西立面為3.00 m,步距1.55 m。
(3)搭設(shè)步驟。搭設(shè)自上而下進(jìn)行,吊掛腳手架施工步驟:架子撂底→架設(shè)橫向水平桿→專業(yè)連接扣連接結(jié)實(shí)→搭設(shè)縱向水平桿→由縱向水平桿上加設(shè)立桿(吊桿)→結(jié)構(gòu)底部吊桿上搭設(shè)縱、橫向水平桿→直掛大眼水平安全網(wǎng)→鋪腳手板→驗(yàn)收使用。
(4)吊掛腳手架制作注意事項(xiàng)。①吊掛腳手架由專業(yè)架子工進(jìn)行安裝搭設(shè)。②腳手架搭設(shè)好后,應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后方可使用。③鋪設(shè)在腳手架上的木板應(yīng)牢固可靠,并在下面鋪設(shè)安全防護(hù)網(wǎng)。
(5)使用安全注意事項(xiàng)。①作業(yè)層的施工荷載應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,不得超載,不得在腳手架上集中堆放物料。②6級(jí)及以上大風(fēng)和雨、霧天氣不得進(jìn)行腳手架作業(yè)。③在腳手架使用期間,嚴(yán)禁拆除主節(jié)點(diǎn)處的縱、橫向水平桿。④在腳手架上進(jìn)行電、氣焊作業(yè)時(shí),必須有防火措施和專人看護(hù)。⑤施工中,各施工部位必須設(shè)專業(yè)架子工配合工作,非架子工嚴(yán)禁拆改架子。⑥施工中做好各工種的協(xié)調(diào)工作,保證各工種密切配合且聽(tīng)從專業(yè)人員指揮,按操作規(guī)程認(rèn)真執(zhí)行,嚴(yán)把安全質(zhì)量關(guān)。
針對(duì)京哈高鐵北京朝陽(yáng)站站房工程檐口施工的重難點(diǎn)工作進(jìn)行分析,制定了檐口吊籃和檐口吊掛架的施工方法及工藝,通過(guò)采取有效的安全和質(zhì)量控制措施,保證了站房檐口工程的安全施工,提高了檐口施工的工程質(zhì)量,極大地提升了站房工程外立面效果,可為同類型施工提供參考借鑒。