1、 1 大跨度网架空间大跨度网架空间翻转翻转吊顶逆作法施工工法吊顶逆作法施工工法 1 前言前言 随着建筑行业的发展，由于建筑功能需求的多样化，大跨度网架空间、桁架空间建筑的使用越来越广泛，而这些大跨度网架空间、桁架空间建筑室内顶部装饰多采用吊顶作法。对于施工高度高，体量大，结构造型复杂的大跨度空间吊顶，传统施工主要采用在地面搭拆满堂架体平台，吊顶在高空原位按先吊装龙骨，再封板的施工工艺，虽然吊顶单项作业施工效率高，但满堂架搭拆成本高，且难以满足其他交叉专业的正常施工，从而严重影响整体施工工期。基于上述原因，我单位通过对郑州新郑机场二期扩建工程 T2 航站楼工程主楼区域大跨度网架空间内吊顶的施工探2、索及实践，总结形成了大跨度网架空间翻转吊顶逆作法施工工法。该施工工法无需搭设任何满堂支撑架体，吊顶安装就位作业全部在吊顶背部网架下弦杆操作平台上完成，降低了施工中人员投入，极大的提高了施工效率，并保证其他专业在立体空间上的同步施工，有效节省工期和成本，创造了良好的社会及经济效益。2 工法特点工法特点 2.1 逆作法加快工程进度，有效控制施工质量 本工法无需地面大量搭拆满堂脚手架，保证各专业立体空间上的同步施工，加快工程整体施工进度；同时，由于单元模块吊顶都是在地面移动平台拼装完成，大大减少了高空作业量，从而有效控制整个大跨度空间吊顶的施工质量。2.2 吊装系统操作简便 2 吊装系统由地面电动卷3、扬机、钢丝绳、滑轮、侧向缆风绳等组成，工人可在地面操作并配合完成吊装工作，操作安全简便。2.3 高空操作平台安全可靠 高空操作平台是依托上部钢结构网架下弦杆为受力杆，上铺钢跳脚手板，下满挂安全网，网架腹杆架设安全生命线等组成，使整个施工区域及操作工人安全性得到保证。2.4 翻转吊顶角度控制严格 吊顶跨度大，整个室内空间呈双曲面蛋壳形造型，各部位翻转单元吊顶板翻转角度多，通过设计方案优化、三维模拟以及严格的测量计算，采用专业定制翻转轴及花篮螺栓以实现翻转吊顶多角度翻转控制。3 适用范围适用范围 本工法适用于大跨度网架空间、桁架空间建筑室内吊顶施工。4 工艺原理工艺原理 本工法是在施工区域依托上部4、钢结构网架下弦杆件为受力杆件，铺设高空操作平台，配合地面吊装装置，实现吊顶整体安装就位作业全部在吊顶背部完成，无需地面搭拆满堂脚手架，将立体交叉施工降低为零，加快整体施工进度，减低了施工成本；同时，由于单元模块吊顶板的拼装施工在地面移动平台上完成，大大减少了高空原位施工作业量，降低了施工难度，提高了施工质量。5 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 3 图图 5.1 施工工艺流程图施工工艺流程图 5.1.1 单元模块吊顶板地面拼装 现场首先制作单元吊顶板组装移动操作平台。按图纸设计技术参数要求，在移动操作平台上组装龙骨及铝板，将龙骨置于铝板上方，专用连接件转接，不5、同金属件增加防腐垫片，防止出现金属腐蚀，通过螺栓连接，将铝板与龙骨进行连接，中间安装吸音棉，最终组成完整单元模块吊顶板。4 流程流程 1 单元模块吊单元模块吊顶顶板板板组装示意板组装示意图图 5.1.2 高空操作平台搭设 依托顶部钢结构网架下弦杆为受力杆，上铺钢跳脚手板，下方满挂水平安全网，形成高空操作平台，网架腹杆架设6 镀锌钢丝绳当做安全生命线，确保吊顶施工人员行走及施工过程中均可以将安全带固定在生命线上。5 流程流程 2 高空高空操作平台示意图操作平台示意图 5.1.3 抱箍体系安装 抱箍体系在地面完成拼装成型，将组装完成的抱箍系统通过套管内攻丝螺栓连接到网架节点球上，用扳手固定，使用对6、穿螺栓做二次固定。流程流程 3 抱箍体系与下弦节点球连接图抱箍体系与下弦节点球连接图 5.1.4 单元模块吊顶板反吊提升 单元模块吊顶板吊装提升系统是由地面电动卷扬机、钢丝绳、滑轮、侧向缆风绳等组成。滑轮系在钢结构网架上弦杆上，通过地面电动卷扬机、钢丝绳匀速反吊提升，整个提升过程，侧面用缆风绳确保整个吊装过程中单元模块吊顶板平稳，并确保单元模块吊顶板高空准确就位。6 流程流程 4 单元模块单元模块吊顶吊顶板反吊提升示意图板反吊提升示意图 5.1.5 单元模块吊顶板高空逆向安装完成 单元模块吊顶板吊至合适位置，将单元模块吊顶板螺杆通过 U 型抱箍转接至顶面抱箍系统，通过紧固螺栓进行固定，整个吊顶7、安装工作由操作工人全部趴在吊顶背面网架操作平台上完成。翻转单元模块吊顶板在安装固定时，需对角安装花篮螺栓调角度系统。7 流程流程 5 单元模块单元模块吊顶吊顶板安装示板安装示意图意图 5.1.6 吊顶测量翻转矫正成型 根据设计图纸，翻转单元板翻转角度多，通过设计方案优化、三维模拟以及严格的测量计算，采用螺栓栓接工艺，利用专业定制翻转轴及花篮螺栓调整翻转单元翻转角度以达到蛋壳形鱼鳞状观感效果。流程流程 6 单元吊顶单元吊顶板板测量测量翻转翻转矫正成型示意图矫正成型示意图 5.2 操作要点 5.2.1 设计准备 8 根据单元吊顶各项设计图纸参数，对吊装系统电动卷扬机、吊装钢丝绳及高空操作平台的钢跳8、脚手板、安全网、安全生命线钢丝绳进行受力计算验算，确定各构件的规格、型号。5.2.2 施工准备：根据已确定各构件的规格、型号，提前完成所需构件制作和安装。5.2.3 高空操作平台搭设 1 钢跳脚手板需与网架下弦杆用 8#铅丝绑扎牢固，单块钢跳脚手板重量不小于 17kg；钢跳脚手板上仅用于工人行走及操作安全，不允许堆放任何材料。2 整个施工区域应满挂安全网，安全网上的网绳、边绳、系绳、筋绳均应由不小于 3 股单绳制成，绳头部分应经过编花，燎烫等处理，不应散开；安全网绳断裂强力为：边绳大于等于 7KN、网绳大于等于 3KN、筋绳小于等于 3KN。3 整个施工区域全部设置6 镀锌钢丝绳（生命安全绳）9、，用专用卡扣固定在网架腹杆上，距离操作平台 1.2m。5.2.4 吊装系统操作 1 单元模块吊顶板在吊装过程中，电动卷扬机提升力为 10KN，钢丝绳采用 A12，均满足提升要求。2 吊装过程应匀速平稳，侧向拉缆风绳。5.2.5 抱箍体系安装：抱箍体系根据单元吊顶的设计形式，两种形式抱箍体系根据排版要求间隔排布安装就位网架节点下弦球处。5.2.6 翻转单元吊顶角度调整：翻转单元吊顶角度根据设计排版图，结合 1:1 三维模型图进行角度矫正，在矫正完成后，再次进行测量复核。5.3 劳动力组织 9 表表 5.3-1 劳动力组织劳动力组织 序 号 工 种 人数 主要工作内容 1 施工员 3 负责现场施工10、管理 2 技术员 1 负责现场施工技术指导 3 测量员 4 负责测量定位和观测 4 质检员 2 负责现场的质量检查 5 安全员 2 负责现场安全检查 6 机电员 4 负责现场机械设备维护及用电 7 电焊工 15 负责吊顶框架龙骨焊接 8 组装工 40 组装抱箍体系及拼装单元模块铝单板 9 架子工 20 负责反脚手架搭设施工 10 吊装工 80 负责单元吊顶反吊装施工 11 安装操作工 40 负责抱箍体系及单元吊顶高空安装 12 普工 10 负责现场日常清理 13 合计 141 人 6 材料与设备材料与设备 6.1 材料性能要求 6.1.1 钢丝绳：采用 A6、A12 镀锌钢丝绳，符合现行国家标11、准重要用途钢丝绳GB8918-2006 的性能要求及验收指标。6.1.2 钢跳脚手板：型号为 502504000mm，符合现行标准定型钢跳板技术规程YBJ211-1988 的性能要求及验收指标。6.1.3 安全网：网目为 80mm80mm，做 100kg，高度 1m 耐贯穿试验不穿透，符合现行国家标准安全网GB5725-2009 的性能要求及验收指标。10 6.1.4钢材：型钢钢材应符合现行国家标准 碳素结构钢 GB/T700-2006的性能要求及验收指标。6.2 机具设备 表表 6-2 机具设备一览机具设备一览表表 编号 物资名称 数量 用途 1 电动卷扬机 4 提供反吊提升力作用 2 活动12、扳手 10 螺栓紧固 3 移动平台 4 地面单元模块吊顶板拼装平台 4 轻型手电钻 12 单元模块吊顶板钻孔组装 5 电动自攻螺钉钻 12 紧固自攻螺钉 6 全站仪 2 测量 7 钢尺 20 测量 7 质量控制质量控制 7.0.1 吊顶施工应符合相关建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2013）、建筑装饰装修工程质量验收规范（GB50210-2001）、钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）、建筑施工起重吊装安全技术规范JGJ276-2012 等相关规定。7.0.2 吊顶标高、尺寸、起拱和造型应符合设计要求。7.0.3 面板材料的材质、品种、规格、图案和颜色应符合设计13、要求。7.0.4 抱箍、吊杆、龙骨的材质、规格、安装间距及连接方式应符合设计要求。金属吊杆、龙骨应经过表面防腐处理。7.0.5 吊顶内填充吸声材料的品种和铺设厚度应符合设计要求，并应有防散落措施。表表 7-1 吊吊顶安装顶安装允许偏差允许偏差 11 序号 项目 允许偏差 检验方法 金属板 1 单元内表面平整度 3mm 用 2m 靠尺和塞尺检查 2 单元内接缝直线度 1.5mm 拉 5 m 线，不足 5m 拉通线，用钢直尺检查 3 翻转角度公差 0.1 卷尺、全站仪 4 单元内接缝高低差 1mm 用钢直尺和塞尺检查 5 单元之间接缝直线度 3mm 拉 5 m 线，不足 5m 拉通线，用钢直尺检查14、 6 单元之间接缝高低差 8 mm 用 2m 靠尺和塞尺检查 8 安全措施安全措施 8.0.1 作业人员进入施工现场时首先进行安全培训，并进行书面安全交底。进入施工现场时必须佩带好安全用具，安全帽戴好并系好帽带；不得穿拖鞋、短裤及宽松衣物进入施工现场。8.0.2 所有设备用电及配电柜应安装漏电保护装置，插座插头应完好无损，电源线不得破皮漏电并张贴安全用标识，严禁无电工操作证人员进行电工作业。8.0.3 高空施工作业人员必须遵守建筑施工高处作业安全技术规范的有关规定，必须系安全带并应穿防滑鞋。8.0.4 施工场区域须挂警示牌，并配备足够的灭火器材。8.0.5 各工种进行上下立体作业时，不准在同一15、垂直方向操作，下层作业的范围位置必须在上层作业高度可能坠落的半径范围之外，并设置安全防护标志。8.0.6 建立健全安全保障体系及紧急情况下应急预案与快速反应机制，12 确保整个施工过程安全有序进行。9 环保措施环保措施 9.0.1 严格遵守国家的环境管理体系要求及使用指南（GB/T24001）等国家和地方有关施工环境管理规定。9.0.2 现场进行使用机械操作施工应采取措施，并错开时间，尽量将噪声大的工序安排在早 6 点晚 10 点的时间段。9.0.3 吊顶施工全过程为无焊作业，所有构件拼装全部采用栓接形式，绿色环保施工。9.0.4 施工垃圾集中堆放在指定的地方，每个施工区设置一个垃圾堆放点，每16、天将垃圾分捡装袋清运，绝对严禁随意抛撒。禁止在现场焚烧各种废弃物。10 效益分析效益分析 10.0.1 社会效益 大跨度网架空间翻转吊顶逆作法施工工法的研究和应用，不仅保证了郑州新郑机场二期扩建工程 T2 航站楼工程主楼区域大跨度网架空间翻转吊顶施工的顺利实施，加快了工程整体施工进度，有效保证了工程施工质量，而且由于无需搭拆地面满堂脚手架，有效降低了施工过程中的施工人员和施工成本投入。本工法可广泛适用于大跨度网架空间或桁架空间内吊顶施工，为同行业类似工程施工提供了很好的指导作用及借鉴意义。10.0.2 经济效益 新郑机场二期扩建工程 T2 航站楼工程主楼区域大跨度蛋壳形网架空间翻转吊顶面积达 17、10 万，距离楼面最高点高度为 22m，吊顶设计由翻转单元和非翻转单元组成，翻转单元 725共 28 种翻转角度，在整个吊顶施工过程中，立体空间范围内存在楼面房中房施工及下部楼面地砖铺 13 设等各专业交叉施工，由于本工程各专业工期极为紧张，减少各专业间立体交叉施工影响是本工程组织施工管理的重中之重。通过采用本工法引进了“吊顶逆作法”理念，吊顶的整体安装作业全部在吊顶背部网架下弦杆件上搭设的操作平台上完成，无需搭拆任何满堂支撑架体，降低了施工中人员投入，极大的提高了施工效率，并保证其他专业在立体空间上的同步施工，有效节省工期和成本。在新郑机场二期扩建工程 T2 航站楼工程主楼区域网架空间翻转吊18、顶施工过程中，节约人工费、措施费用合计 1370万元，各专业交叉施工降到最低，整个工程施工工期缩短 30 d，取得了良好的经济效益。11 应用实例应用实例 11.0.1 应用实例 工程名称：郑州新郑国际机场二期扩建工程 T2 航站楼工程。工程地点：河南省郑州市 结构形式：大跨度网架空间室内翻转吊顶 开竣工时间：2015 年 2 月 16 日2015 年 6 月 25 日 实物工程量：主楼区域大跨度蛋壳形网架空间吊顶面积达 10 万，距离楼面最高点高度为 22m，吊顶设计由翻转单元和非翻转单元组成，翻转单元 725共 28 种翻转角度，吊顶单元块为 30423042mm，共有10800 块，施工19、体量大，高度高，造型复杂。11.0.2 应用效果 新郑机场二期扩建工程 T2 航站楼工程主楼区域大跨度蛋壳形网架空间吊顶施工过程中，立体空间范围内存在楼面房中房施工及楼面地砖铺设等各专业交叉施工，由于本工程各专业工期极为紧张，减少各专业间立体交叉施工影响是本工程组织施工管理的重中之重。14 通过采用本工法引进了“吊顶逆作法”理念，吊顶的整体安装作业全部在吊顶背部网架下弦杆件上搭设的操作平台上完成，无需搭设任何满堂支撑架体，降低了施工中人员投入，极大的提高了施工效率，并保证其他专业在立体空间上的同步施工，有效节省工期和成本，受到了建设单位、监理单位的一致好评。图图 11.0.2-1 单元模块铝单20、板地面拼装单元模块铝单板地面拼装 15 图图 11.0.2-2 高空反脚手架铺设高空反脚手架铺设 图图 11.0.2-3 抱箍体系安装抱箍体系安装 钢跳脚手板 安全网 安全生命绳 抱箍体系 下弦节点球 16 图图 11.0.2-4 单元模块铝单板吊装准备单元模块铝单板吊装准备 图图 11.0.2-5 单元单元模块铝单板反吊提升模块铝单板反吊提升 单元模块铝单板 17 图图 11.0.2-6 单元模块铝单板高空逆向安装单元模块铝单板高空逆向安装 图图 11.0.2-7 测量翻转矫正图测量翻转矫正图 翻转单元 非翻转单元 工人反向操作 吊装滑轮 吊装钢丝绳 18 图图 11.0.2-8 旋转单元吊顶角度矫正旋转单元吊顶角度矫正 图图 11.0.2-9 鱼鳞面鱼鳞面吊顶整体吊顶整体成型效果图成型效果图 19 图图 11.0.2-10 鱼鳞面鱼鳞面吊顶整体吊顶整体成型效果成型效果