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[摘 要]近年来,我国大力发展城镇化建设,大型高层建筑如雨后春笋般不断生长与发展。建筑行业近年来不仅大力建筑高层建筑,也在不断研究与开发高层建筑施工技术。高层建筑的地基要比一般建筑的地基深,才能保证地面建筑的稳定性,逆作法基于高层建筑对地基的要求顺应而生。采用逆作法吊顶施工技术,高层建筑的基坑可向超大面积、超大深度发展。其基坑,也可作为建筑地下室,设计为地下停车场、地下商场等各种生活便捷设施。
[关键词]高层大空间 逆作法 吊顶施工技术
中图分类号:TU758.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0068-02
逆作法吊顶施工也称之为“无脚手架搭设吊顶施工”。以往的建筑吊顶施工方式,是通过搭建脚手架,施工人员以脚手架为施工平台,将建筑项目从下至上,逐层进行施工,最终封顶。传统吊顶施工方式,施工人员是在吊顶下部的。而逆作法吊顶施工,突破传统搭设脚手架模式,颠覆脚手架施工方向,施工人员可在吊顶上面操作完成吊顶施工的。本文通过对逆作法吊顶施工方法的简单介绍,结合实际高层大空间建筑工程案例,来阐述高层大空间逆作法吊顶的施工技术。
1 逆作法吊顶施工概述
逆作法,顧名思义,就是逆向操作的方法。在建筑行业,一个建筑工程其传统施工顺序是从下而上建造施工的。而逆作法,是将建筑物施工顺序颠倒,改为从上而下施工作业的全新方式。其操作方法是,沿着目标建筑物的地下基础结构的四周,建造墙体或者基桩(墙体和基桩需保证紧密性),作为目标建筑地下基础的支柱防护结构[1]。同时,在目标建筑中间某些楼层,设计建造支撑桩与支撑平台体系,组成建筑物竖向整体承重系统,逆向施工便可安全开展。
高大空间吊顶施工采用逆作法施工方式,就是将逆作法第二个环节,建造支撑桩环节,在目标建筑物的吊顶之上,也建造支撑柱,构成支撑承重平台。施工人员将目标建筑物顶面支撑桩作为施工平台进行吊顶施工作业。逆作法吊顶施工现场简洁,支撑平台稳固,施工工艺简单。吊顶施工也可将吊顶结构在地面制成半成品,半成品吊顶通过逆作法施工平台拼装方便、简单、完整性好。目标建筑物逆作法吊顶施工时,建筑物的其他部位也可同时展开施工作业,建筑的整体施工工期得到有效减少。
2 逆作法吊顶施工工艺
2.1 吊顶连接件的安装
安装吊顶连接件,是将吊顶顶部的钢架结构进行连接,防止在吊顶施工过程中,由于建筑材料搬运以及施工人员的移动,导致吊顶钢架不稳,造成施工安全隐患。建筑顶部的空间杆系结构搭建完成后,将连接件[2]连接到空间杆系结构的下部连接球上,以组成吊顶安装单元。若空间杆系结构下部没有连接球,则用吊机将连接件与空间杆系结构的上部连接球连接,或者在空间杆系结构的下部,临时搭建龙骨架,将连接件与龙骨架连接。
吊顶连接件安装过程需要注意,连接件不能与空间杆系结构的钢杆直接连接,而只能与其连接球连接。而连接件的连接点,需要进行特殊处理。一般采用的处理方式是用吊挂配件与焊接球进行焊接。焊接过程需注意对屋面其他空间杆系结构的防护,不能对其他杆系结构造成切割或钻孔等系列损坏,以免杆系结构的损坏部位在长期的日晒雨淋以及施工工作摩擦作用力之下,不可预计的断裂而造成整个空间杆系结构坍塌,导致工程安全事故。
2.2 龙骨的安装
吊顶龙骨的安装包括上层主龙骨的安装、下层主龙骨的安装以及副龙骨的安装。
上层主龙骨安装,首先在吊顶顶棚设定好标高水平线,并且标注龙骨安装的位置,计算龙骨之间的间距,用螺栓,将龙骨与吊顶连接件相连接。龙骨之间的距离要提前计算清楚,龙骨的分布于连接点要掌控好,施工过程中,严格按照龙骨分布图进行安装。龙骨间距过大会影响吊顶的承重性能,间距过小浪费骨架材料、浪费施工时间。根据建筑施工原理与现实历史经验分析,上层主龙骨之间的距离一般控制在4m左右。
下层主龙骨在安装之前,首先标注吊杆的高度。预先计算好主龙骨的安装位置与吊杆之间的距离,并将其标注出来,用螺栓将吊杆与下层主龙骨固定,拧上螺栓,再用吊杆对龙骨的位置进行调整,接着拧紧螺栓以完成下层龙骨的安装作业。吊杆对下层主龙骨位置进行调整,需要注意水平、垂直方向共同调整,保证下层主龙骨横平竖直,间距一致。
副龙骨安装前,也需要标注龙骨安装位置以及龙骨挂件的位置。副龙骨是通过螺栓与挂件,与主龙骨连接的。主副龙骨连接时,也要掌握好龙骨间距。而为顺应建筑材料的生产以及运输要求,龙骨的尺寸是有极限的。而当设计的龙骨间距超过一件标准龙骨的尺寸时,需要对龙骨进行拼接。龙骨拼接安装要注意的是,龙骨之间的拼接位置不能在一条直线上,相邻两条龙骨,其拼接点应该错开。同一条线的龙骨,拼接安装完成要对其进行水平调整,保证龙骨呈一条直线。
吊顶的龙骨,不仅对吊顶起到承重作用,也控制着建筑顶面的造型。因此,对于上层主龙骨、下层主龙骨以及副龙骨的安装,在施工前要严格按照龙骨安装布局图,标注清楚安装节点以及标高,在施工过程中,才能尽然有序的进行安装工作,也能保证龙骨的安装质量。对于有弯曲面的吊顶,通过调节龙骨安装过程中的连接件,利用不同的调整角度与调整力度,实现建筑顶面曲面化。
2.3 吊筋的安装
吊筋是由吊顶上层主龙骨引出,延伸至下层主龙骨,对整个建筑吊顶结构进行支撑。吊筋的安装位置,是需要科学规划的。一般建筑行业做吊顶设计时,都会绘制吊筋分布图[3]。吊筋安装,要严格按照吊筋分布图的设计要求。吊筋的型号、吊筋的尺寸、吊筋的安装距离,都需要在吊筋分布图上全面体现。吊筋的安装,需要错开建筑的各种设备管道,如烟道、水管等。一方面建筑的管道部分是空心结构,其承重性能较差;另一方面,避免因管道破损而导致吊筋支撑力失去平衡,影响建筑屋顶的美观,情节严重甚至造成屋顶坍塌。
2.4 屋面板的安装 吊顶安装是一个循序渐进的过程。虽然用逆作法进行吊顶安装,但其实质是,建筑的整体结构,采用从上而下的作业模式,而不是在建筑的局部位置,自上而下施工。吊顶的主体结构搭建完成之后,要对其进行结构的稳固性能检测,检测合格后方能安装屋面板。而作为逆作法吊顶施工,屋面板安装是极其方便的。
施工人员采用已完成的吊顶骨架结构以及施工支撑结构作为施工平台,按照吊顶安装图纸进行屋面板安装。逆作法吊顶施工,使得屋面板安装过程,如同拼积木一般简单。吊顶屋面板安装完成后,对其进行平整度检测。而逆作法吊顶施工,不仅可以从上之下对屋面板平整度检测,还可以从下至上检测。
例如:上海中建八公司某标段的屋面大吊顶安装工程。该工程为主屋面CE00—A室内吊顶体统,该屋面吊顶是室内骨架结构,通过连接球或连接件进行连接。其性能参数为:自重荷载≤30kg/㎡;Q235镀锌钢制主副龙骨,直径≥3mm,镀锌钢配套连接件有不锈钢螺栓、2.0mm标准(尺寸:1934mm*720mm)铝合金板,穿孔直径为2.5mm,穿孔率为30%,长边留白25mm,板上开3个之间320mm的圆洞,板面翻边高度50mm,边缘角度为60°。如下为此标段顶部吊顶图解:
2.5 脚手架的搭设与拆除
逆作法吊顶施工,虽然突破了传统吊顶施工必须依附于脚手架的模式,但是为避免工程施工作业交叉,逆作法吊顶施工会局部采用脚手架。
逆作法吊顶施工,虽然改变了吊顶施工的上下顺序,但是吊顶四周的施工,必须要依赖脚手架才能实现。而逆作法不能改变吊顶施工使用脚手架的命运,却能够改变传统脚手架的搭建方式。逆作法施工对整个建筑物构建了一个完整的作用力支撑系统,脚手架可以直接在建筑物已完成的部位生根,向建筑物横向搭设施工平台。外观看起来就像悬挂在建筑物上一般。脚手架能够达成悬挂式的效果,是在搭建过程中,逆作法對施工的带来的便捷,可以随意选择支撑位置进行脚手架搭建。
作为悬挂式脚手架,其受力机构是建筑物本身,因此在拆除脚手架时,要注意平衡卸除作用力。卸除脚手架需要制定严谨的方案,以“安全第一”作为基本作业方针,运用逆作法施工的不定向性,科学拆除脚手架。
3 结语
逆作法施工使建筑工程作业更加方便、更加安全、更加快速。逆作法施工工艺在建筑行业中应用的普遍性与广泛性,还因其在各个方面产生的效益。比如,在经济方面,逆作法的施工,将基坑的维护墙与地下室墙面两墙合并,减低建筑成本。逆作法适用于建筑建造的各个环节,本文着重讲述逆作法在高层大空间建筑中的施工技术,在对高层大空间逆作法吊顶施工方法进行详细分析,希望能够将此施工技术进行传承,为我国建筑行业的发展尽绵薄之力。
参考文献:
[1]董树恩.逆作法施工高技术的研究与应用[D].北京:清华大学,2010,11(3):37-38.
[2]徐静.浅谈建筑工程中逆作法施工技术[J].民营科技,2008,5(11):79-80.
[3]徐至均,赵锡宏.逆作法设计与施工[M].北京:机械工业出版社,2012,3(7):113-114.
[关键词]高层大空间 逆作法 吊顶施工技术
中图分类号:TU758.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0068-02
逆作法吊顶施工也称之为“无脚手架搭设吊顶施工”。以往的建筑吊顶施工方式,是通过搭建脚手架,施工人员以脚手架为施工平台,将建筑项目从下至上,逐层进行施工,最终封顶。传统吊顶施工方式,施工人员是在吊顶下部的。而逆作法吊顶施工,突破传统搭设脚手架模式,颠覆脚手架施工方向,施工人员可在吊顶上面操作完成吊顶施工的。本文通过对逆作法吊顶施工方法的简单介绍,结合实际高层大空间建筑工程案例,来阐述高层大空间逆作法吊顶的施工技术。
1 逆作法吊顶施工概述
逆作法,顧名思义,就是逆向操作的方法。在建筑行业,一个建筑工程其传统施工顺序是从下而上建造施工的。而逆作法,是将建筑物施工顺序颠倒,改为从上而下施工作业的全新方式。其操作方法是,沿着目标建筑物的地下基础结构的四周,建造墙体或者基桩(墙体和基桩需保证紧密性),作为目标建筑地下基础的支柱防护结构[1]。同时,在目标建筑中间某些楼层,设计建造支撑桩与支撑平台体系,组成建筑物竖向整体承重系统,逆向施工便可安全开展。
高大空间吊顶施工采用逆作法施工方式,就是将逆作法第二个环节,建造支撑桩环节,在目标建筑物的吊顶之上,也建造支撑柱,构成支撑承重平台。施工人员将目标建筑物顶面支撑桩作为施工平台进行吊顶施工作业。逆作法吊顶施工现场简洁,支撑平台稳固,施工工艺简单。吊顶施工也可将吊顶结构在地面制成半成品,半成品吊顶通过逆作法施工平台拼装方便、简单、完整性好。目标建筑物逆作法吊顶施工时,建筑物的其他部位也可同时展开施工作业,建筑的整体施工工期得到有效减少。
2 逆作法吊顶施工工艺
2.1 吊顶连接件的安装
安装吊顶连接件,是将吊顶顶部的钢架结构进行连接,防止在吊顶施工过程中,由于建筑材料搬运以及施工人员的移动,导致吊顶钢架不稳,造成施工安全隐患。建筑顶部的空间杆系结构搭建完成后,将连接件[2]连接到空间杆系结构的下部连接球上,以组成吊顶安装单元。若空间杆系结构下部没有连接球,则用吊机将连接件与空间杆系结构的上部连接球连接,或者在空间杆系结构的下部,临时搭建龙骨架,将连接件与龙骨架连接。
吊顶连接件安装过程需要注意,连接件不能与空间杆系结构的钢杆直接连接,而只能与其连接球连接。而连接件的连接点,需要进行特殊处理。一般采用的处理方式是用吊挂配件与焊接球进行焊接。焊接过程需注意对屋面其他空间杆系结构的防护,不能对其他杆系结构造成切割或钻孔等系列损坏,以免杆系结构的损坏部位在长期的日晒雨淋以及施工工作摩擦作用力之下,不可预计的断裂而造成整个空间杆系结构坍塌,导致工程安全事故。
2.2 龙骨的安装
吊顶龙骨的安装包括上层主龙骨的安装、下层主龙骨的安装以及副龙骨的安装。
上层主龙骨安装,首先在吊顶顶棚设定好标高水平线,并且标注龙骨安装的位置,计算龙骨之间的间距,用螺栓,将龙骨与吊顶连接件相连接。龙骨之间的距离要提前计算清楚,龙骨的分布于连接点要掌控好,施工过程中,严格按照龙骨分布图进行安装。龙骨间距过大会影响吊顶的承重性能,间距过小浪费骨架材料、浪费施工时间。根据建筑施工原理与现实历史经验分析,上层主龙骨之间的距离一般控制在4m左右。
下层主龙骨在安装之前,首先标注吊杆的高度。预先计算好主龙骨的安装位置与吊杆之间的距离,并将其标注出来,用螺栓将吊杆与下层主龙骨固定,拧上螺栓,再用吊杆对龙骨的位置进行调整,接着拧紧螺栓以完成下层龙骨的安装作业。吊杆对下层主龙骨位置进行调整,需要注意水平、垂直方向共同调整,保证下层主龙骨横平竖直,间距一致。
副龙骨安装前,也需要标注龙骨安装位置以及龙骨挂件的位置。副龙骨是通过螺栓与挂件,与主龙骨连接的。主副龙骨连接时,也要掌握好龙骨间距。而为顺应建筑材料的生产以及运输要求,龙骨的尺寸是有极限的。而当设计的龙骨间距超过一件标准龙骨的尺寸时,需要对龙骨进行拼接。龙骨拼接安装要注意的是,龙骨之间的拼接位置不能在一条直线上,相邻两条龙骨,其拼接点应该错开。同一条线的龙骨,拼接安装完成要对其进行水平调整,保证龙骨呈一条直线。
吊顶的龙骨,不仅对吊顶起到承重作用,也控制着建筑顶面的造型。因此,对于上层主龙骨、下层主龙骨以及副龙骨的安装,在施工前要严格按照龙骨安装布局图,标注清楚安装节点以及标高,在施工过程中,才能尽然有序的进行安装工作,也能保证龙骨的安装质量。对于有弯曲面的吊顶,通过调节龙骨安装过程中的连接件,利用不同的调整角度与调整力度,实现建筑顶面曲面化。
2.3 吊筋的安装
吊筋是由吊顶上层主龙骨引出,延伸至下层主龙骨,对整个建筑吊顶结构进行支撑。吊筋的安装位置,是需要科学规划的。一般建筑行业做吊顶设计时,都会绘制吊筋分布图[3]。吊筋安装,要严格按照吊筋分布图的设计要求。吊筋的型号、吊筋的尺寸、吊筋的安装距离,都需要在吊筋分布图上全面体现。吊筋的安装,需要错开建筑的各种设备管道,如烟道、水管等。一方面建筑的管道部分是空心结构,其承重性能较差;另一方面,避免因管道破损而导致吊筋支撑力失去平衡,影响建筑屋顶的美观,情节严重甚至造成屋顶坍塌。
2.4 屋面板的安装 吊顶安装是一个循序渐进的过程。虽然用逆作法进行吊顶安装,但其实质是,建筑的整体结构,采用从上而下的作业模式,而不是在建筑的局部位置,自上而下施工。吊顶的主体结构搭建完成之后,要对其进行结构的稳固性能检测,检测合格后方能安装屋面板。而作为逆作法吊顶施工,屋面板安装是极其方便的。
施工人员采用已完成的吊顶骨架结构以及施工支撑结构作为施工平台,按照吊顶安装图纸进行屋面板安装。逆作法吊顶施工,使得屋面板安装过程,如同拼积木一般简单。吊顶屋面板安装完成后,对其进行平整度检测。而逆作法吊顶施工,不仅可以从上之下对屋面板平整度检测,还可以从下至上检测。
例如:上海中建八公司某标段的屋面大吊顶安装工程。该工程为主屋面CE00—A室内吊顶体统,该屋面吊顶是室内骨架结构,通过连接球或连接件进行连接。其性能参数为:自重荷载≤30kg/㎡;Q235镀锌钢制主副龙骨,直径≥3mm,镀锌钢配套连接件有不锈钢螺栓、2.0mm标准(尺寸:1934mm*720mm)铝合金板,穿孔直径为2.5mm,穿孔率为30%,长边留白25mm,板上开3个之间320mm的圆洞,板面翻边高度50mm,边缘角度为60°。如下为此标段顶部吊顶图解:
2.5 脚手架的搭设与拆除
逆作法吊顶施工,虽然突破了传统吊顶施工必须依附于脚手架的模式,但是为避免工程施工作业交叉,逆作法吊顶施工会局部采用脚手架。
逆作法吊顶施工,虽然改变了吊顶施工的上下顺序,但是吊顶四周的施工,必须要依赖脚手架才能实现。而逆作法不能改变吊顶施工使用脚手架的命运,却能够改变传统脚手架的搭建方式。逆作法施工对整个建筑物构建了一个完整的作用力支撑系统,脚手架可以直接在建筑物已完成的部位生根,向建筑物横向搭设施工平台。外观看起来就像悬挂在建筑物上一般。脚手架能够达成悬挂式的效果,是在搭建过程中,逆作法對施工的带来的便捷,可以随意选择支撑位置进行脚手架搭建。
作为悬挂式脚手架,其受力机构是建筑物本身,因此在拆除脚手架时,要注意平衡卸除作用力。卸除脚手架需要制定严谨的方案,以“安全第一”作为基本作业方针,运用逆作法施工的不定向性,科学拆除脚手架。
3 结语
逆作法施工使建筑工程作业更加方便、更加安全、更加快速。逆作法施工工艺在建筑行业中应用的普遍性与广泛性,还因其在各个方面产生的效益。比如,在经济方面,逆作法的施工,将基坑的维护墙与地下室墙面两墙合并,减低建筑成本。逆作法适用于建筑建造的各个环节,本文着重讲述逆作法在高层大空间建筑中的施工技术,在对高层大空间逆作法吊顶施工方法进行详细分析,希望能够将此施工技术进行传承,为我国建筑行业的发展尽绵薄之力。
参考文献:
[1]董树恩.逆作法施工高技术的研究与应用[D].北京:清华大学,2010,11(3):37-38.
[2]徐静.浅谈建筑工程中逆作法施工技术[J].民营科技,2008,5(11):79-80.
[3]徐至均,赵锡宏.逆作法设计与施工[M].北京:机械工业出版社,2012,3(7):113-114.