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高跨空间异形吊顶深化设计及施工技术

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年4期2月下作者：张艺文

[导读] 高跨空间吊顶由于其跨度大、高度高、施工面积大等特点，与普通吊顶装饰装修有较多不同。本项目天花跨度大、机电配合要求度高，且由于天花有起拱需求，需要对天花排版进行大量计算。

北京住总第一开发建设有限公司张艺文北京 100029

摘要：高跨空间吊顶由于其跨度大、高度高、施工面积大等特点，与普通吊顶装饰装修有较多不同。本项目天花跨度大、机电配合要求度高，且由于天花有起拱需求，需要对天花排版进行大量计算。运用先进的 BIM 技术和三维扫描、以解决现场施工实际情况与图纸及模型不匹配问题，分别对钢架吊杆进行受力计算，以解决上人检修的荷载需求。对天花形状进行科学计算以及对天花节点进行深度深化及模拟预排版，确保现场施工可以顺利进行，减少拆改及返工。主要介绍了首寰度假酒店工程餐厅区域高跨异形金属板吊顶施工工艺与技术特点。希望通过对本工程实施情况的阐述，可以对其他类似的项目提供一些借鉴价值。
关键词：异形吊顶 BIM技术三维扫描
        绪论
        随着人们生活水平的不断提高，吊顶装饰也由最初的平面吊顶发展到变化多样的异形吊顶，尤其是商业建筑中风水电系统功能上的完善及需求，更是对吊顶的功能性及美观性有进一步的要求。
在以上背景基础上，依托北京首寰度假酒店项目中高跨异形吊顶技术深化及施工工艺进行全面阐述，以期对类似工程提供借鉴及参考价值。
        一、工程概况
        工程位于北京市通州区梨园镇大马庄村，南临京沈高速、东临东六环路，建筑面积142277㎡，造价5亿元，地上14栋主楼为酒店，地下为配套员工餐厅、厨房、商业用房、篮球场、地下车库及配套用房。施工范围包括地上主体结构、整体工程的室内、外装修、电气、暖通、给水、排水、消防、电梯、燃气、市政管线、围墙、附属功能用房等。
        二、技术特点分析
        本工程餐厅区域面积137193.64㎡，吊顶区域分为6部分，其中最大区域跨度达95.71m，区域高差为4.07m，整体区域成对称起拱。由于本区域人流量达，且结构原顶高与吊顶完成面之前普遍高于3m，根据《建筑装饰装修工程施工质量验收规范》要求，现场增加钢架转换层并设置21个上人检修平台，其中5个检修设备远高于吊顶完成面，需构造上人爬梯以达到检修需求。
        三、前期技术准备及协调
        1.BIM吊顶深化
        由于图纸数据标注较少，不能通过图纸对现场进行施工指导。根据图纸绘制天花BIM模型，根据现场确认每隔3.6米设置一个控制点，并通过计算机确定控制点的具体高度以及顺向坡度变化，最终交由甲方及设计确认观感效果。
        2.转换层受力计算
        由于吊顶距结构面距离过大，且需设置上人平台，因此对装换层进行受力计算以确保构造安全。
        经计算转化层吊杆采用角钢L50*5、吊钩采用M10碰撞螺栓连接。主龙骨最大吊点间距不大大于1.8m。吊顶端部悬挑及遇风管断开悬挑部位，对打悬挑长度不到超过30cm，如超过需增加吊点。吊顶荷载考虑0.2KN/㎡（面荷载），上人检修何在考虑80KG（1人），不得超过此荷载。
        3.三维扫描及吊杆定位深化
        由于现场机电管线众多，且区域宽阔，风道尺寸过大，原有的设计管线不能满足现场需求，固现场管线安装时有大量改动。为保证转换层吊杆定位准确，符合计算要求，对现场管线进行三维扫描。从新优化BIM机电模型，已确认吊杆符合计算书中要求的排布。对现场部分完成安装的转换层也进行三维扫描，对分部的隐蔽验收留存实测数据。
        4.转换层钢架及吊顶深化图
        本工程共出具转换层吊杆定位图及节点大样一套、吊顶龙骨排布及点位图一套、上人检修平台、爬梯等各类大样图一套。在施工作业前进行充分交底，确保工人在作业过程中准确的完成定位工作。
        四、工艺流程
        1.测量放线
        利用BIM模型对控制点处转换层及吊顶完成面进行精确建模，并计算放线高程，通过对每跨的中控制点进行单独作业，并对控制点进行测量验收。验收通过后对每跨顺向进行绷线、定位、并测算吊杆长度。
        2.龙骨及面板加工
        为了缩短施工周期，龙骨一次性进场，根据深化设计图纸及测量数据，龙骨现场加工、拼装; 本着绿色施工原则和减少占用施工用地等因素，面板采用工厂化加工制作，依据施工进度，成品材料分批进场，且确保施工工期要求。
        3.单元块拼装、焊接
        1)执行样板引路，先焊接一个单元块样板，待各方确认以及尺寸复查合格后进行全部焊接施工，龙骨焊接规格型号必须符合设计要求。
        2)依据深化设计图纸，单元块龙骨组架焊接分 3 部分进行，焊接等级均需达到三级焊缝要求。先焊接下层龙骨，再焊接上层龙骨，最后利用立杆将上层龙骨框架与下层龙骨框架进行有效连接。
        3)焊接时，将焊接口的位置进行调整，合适后龙骨四面均进行焊接，焊接中焊缝的技术质量均符合规范要求，及时敲打焊缝部位的焊渣。
        4)防腐处理部位包括焊缝、钢材断口部位以及电焊烧透后损坏的镀锌层位置，焊缝处理需涂刷 2 遍防锈漆，防止以后在使用过程中锈蚀。
        4.单元块龙骨隐检验收
        单元块龙骨骨架焊接以及除锈完成后组织各参施方进行龙骨质量验收。验收前材料出厂合格证、检测报告、复验报告以及供货方厂家资质等验收资料准备齐全，验收中龙骨规格型号、龙骨尺寸、外观效果以及连接方式符合设计要求，并且隐检资料填写真实有效。
        5.面板安装
        1)面板材料参照深化设计图纸将标准板块和异形板块通过工厂加工制作，对照料板编号进行放样下料，确保板块尺寸的精准度与异形形状。
        2)安装时，预先将饰面板安装在龙骨组架上，板块调平规方后采用自攻螺钉固定。
        五、质量要求
        建立内部以质检、试验、测量三大技术质量体系为重点的保证体系，在监理工程师的监控下，建立内部质检工程师，现场技术员，现场工班人员内部自检、互检、交接检查体系，严格执行质量控制标准［1］。
        1.主控项目
        1)吊顶标高、尺寸、起拱和造型应符合设计要求。
        2)饰面材料的材质、品种、规格、图案和颜色应符合设计要求。
        3)转接件和龙骨的材质、规格、安装间距及连接方式应符合设计要求，安装连接应牢固，且应进行表面防腐处理。
        4)各种连接件、紧固件的螺栓应有防松动措施; 焊接连接应符合设计要求和焊接规范的规定［2］。
        5)主体结构上的后置埋件的位置、数量及其拉拔力必须符合设计要求，并应做现场拉拔强度检测试验。
        2.一般项目
        1)饰面材料表面应洁净、色泽一致，不得有翘曲、裂缝及缺损。
        2)饰面板上的灯具、烟感器、喷淋头等设备的位置应合理、美观，与饰面板的交接应吻合、严密。
        3)饰面板之间拼接间隙应符合设计要求，并且平整、顺直、无变形。
        4)饰面板吊顶工程安装的允许偏差见表1。

        六、反思及改进
        本项目由于体量大功能多导致管线错综复杂、设计图纸经过2次较大变动且精装人员及资源严重滞后，导致深化开始前管线已经架设完毕。最终利用三维扫描技术对现场进行三维定位，影响了部分进度。
        本项目可以在管线铺设前完成管综深化工作，并在深化过程中考虑检修设备位置，为检修通道提供必要的空间预留，从而减少检修口及检修爬梯的数量，以增加吊顶美观性及将来检修人员的操作空间。
        结论
        按照本方法进行吊顶施工，有效地节约了施工试错成本。减少现场拆改约30%。节约工期1.13%。
        本方法将传统施工工艺与计算机科学合理的结合，利用BIM技术及三维扫描技术将现场与模型更深层次的结合，减少人力计算，更便捷的完成施工部署; 科学、简便的施工流程有效减少了施工人员的投入，节省了劳动力;
参考文献
［1］GB /T 23444—2009，金属及金属复合材料吊顶板［S］．
［2］GB 50300—2013，建筑工程施工质量验收统一标准［S］  ．