BIM技术辅助地铁站大面积曲面铝板吊顶施工技术应用

陆怡

（上海市浦东新区交通投资发展有限公司）

位于上海川沙新镇的迪士尼旅游度假区，是中国大陆第一个世界级的现代旅游区，给上海乃至长三角的旅游业都带来了发展的契机，同时随着建筑材料及设计理念的不断更新发展，作为旅游区内为大众服务的运量最大的标志性交通设施，11号线迪士尼地铁车站的装修设计理念融合了迪士尼乐园的主题，装饰装修要求非常高，许多设计理念都应用其中，而在地铁站厅及站台层的应用大面积曲面铝板吊顶也是首次。

迪士尼地铁站为浅埋式地下二层双岛式车站，宽14m，总建筑面积为40815m2（其中，地下一层站厅层建筑面积9848.6m2，地下二层站台层建筑面积28689m2）。站厅层和站台层都大面积使用了铝板造型天花吊顶，造型成空间波浪形曲面，由于每块吊顶板具有不同的弧度，故其对骨架、饰面板安装精度要求较高，而曲面铝板和主骨架之间可调节范围有限，必需保证在对主骨架准确安装、测量的基础上，对饰面板进行精确加工并严格控制其安装精度，因此在施工中对于精度的控制及管理有一定的难度，同时由于迪士尼站作为上海市政府承诺开园同步开通的公共交通基础设施，工期要求也非常的紧。

本次吊顶施工主要有BIM模型、测量定位、龙骨及面板安装、接缝处理等几个控制重点。

1　建筑信息模型的在施工中的应用

在“十二五”要求的建立健全推广建筑信息模型（BIM）技术应用和申通地铁公司对于迪士尼站的装饰装修标准的重视下，在上海装饰装修工程中可以说是首次采用BIM技术辅助设计与施工。迪士尼车站的设计是结合上海迪士尼乐园符以的“原汁原味迪士尼，别具一格中国风”的整体装修风格，其站厅层及站台层的顶面设计方案造型独特，整体呈大波浪形，每块吊顶板曲率都不同，且整个曲面设置有不规则穿孔板，内镶满天星灯珠，形状各异，由于其不规则性，若按照普通的吊顶施工排版，难度极大，也无法满足整体性要求。因此必须提前排摸整个施工现场的情况，跟踪BIM小组对整个吊顶面的建模，通过阶段性的与BIM工作小组进行的信息沟通及数据交换后，优化吊顶板的排版，最终将相关信息提供给生产商，按照建模后的数据生产每一块板并编号，从而使后续的安装流程大大简化，同时也避免了损耗。从应用的效果而言，其在可视化和优化性方面对装饰设计及施工能起到很大的作用。

在设计及施工阶段使用BIM技术后，通过建模并不断优化的过程，最终将生成的吊顶龙骨构造的节点详图及顶层深化图纸通过发放给现场施工作业人员，并据此进行详细的技术交底，明确现场排版及不同位置需要注意的情况，使施工作业人员对现场作业的把控起到了极大的提升作用。

2　现场施工技术控制措施

根据施工图纸及相关规范要求，吊顶施工按照“定位放线→吊杆安装→龙骨安装→铝板安装→精调处理”的顺序进行。

（1）定位放线作为吊顶施工整体控制中重要的环节，对面层的平整度影响很大。因此按照先整体后局部的程序通过墙面+5.000线放出标高位置线及龙骨位置线，高低误差控制在0～2mm，并引至墙柱面上，随后在顶板结构上弹出主龙骨的分档位置线和吊点位置线。弹线完成后，采用水准仪及标线仪进行复测，确保吊顶造型高低起伏的标志点位置的准确性，同时也一并复核现场实际结构尺寸及后期风水电管线的位置，作为基础资料。

（2）定位放线完成后，进行吊杆安装，地铁站由于顶面通过综合桥架集成了所有的管线，所以对吊杆设置由一定影响，且造型复杂，必须合理调整吊点位置，在打好膨胀螺栓后，按照标高放置吊杆，间距控制在900～1200mm之间，保证吊点分布相对均匀。安装的吊杆采用二度涂刷防锈漆，并与结构连接安全、牢固。

（3）完成吊杆安装后，安装吊顶龙骨，龙骨为表面完整平直的镀锌龙骨，为达到吊顶面层波浪形的要求，对龙骨调平要求较高，是吊顶施工的控制重点，主龙骨中间部分按照短向跨度的3～5‰起拱。通过现场设置标高控制线，按照放样的图纸及弹线位置，边安装边调整，从一侧往另外一侧的顺序实施并精调，保证两个连续作业面的标高保持一致，避免后期出现显缝、变形等质量问题。

（4）龙骨安装完成后，进行铝板安装，按照从中间控制线向一侧的顺序逐次安装。随着安装的面板数量的增加，龙骨会随着质量的叠加而产生一定挠度，板面整体平整度会出现一定的偏差，此时必须再次进行铝板调平处理，用以抵消变形影响。龙骨与铝板间也为避免发生电化学腐蚀，采用了橡胶绝缘片做隔离处理。

（5）面板安装完成后进行精调，通过精调，使安装后的铝板表面色泽统一，洁净无污染，没有缺损。铝板接缝尺寸一致，整齐平直，顺直严密。面板表面的设备设置保证合理美观，交接处严密吻合。

3　现场不同环境对施工的影响

在整个施工过程中，由于吊顶系统与通风、照明、消防、墙面装饰板、屏蔽门、防火卷帘等多专业存在交叉点，且由于吊顶主要集中在站厅站台等人流密集的位置，效果的好坏会直接影响设计效果。在本次项目的施工过程中解决了如下问题：①由于站台层整体造型效果的需要，后期装饰设计师对部分位置的饰面板进行了调整，造成原已安装的消防喷淋必须移位，通过设计图纸结合BIM技术，很快确定了合适的喷淋点位，通过精细控制，把需要调换的面板数量控制在最小值范围内，避免了常规粗放式的操作导致的多块面板作废，减少损失量。②由于轨道交通车站结构限制，管线密集，现场均采用安装综合桥架予以集成处理，这样既美观又节约空间。通过前期现场结构实测及BIM模型碰撞检测，发现了多处的原结构偏差较大，导致的桥架标高与原图纸不符，于是在施工前进行了调整，有效的避免了后期的大面积调整。③由于迪士尼站装修等级定位较高，为了达到要求设计效果，采用了防火效果及实施效果均较好的无机纤维复合防火卷帘，但有别于传统车站的有机玻璃挡烟垂壁，它有完整的系统，包括了导轨、卷帘顶箱、滚轴、底板、控制箱等设备，对现场要求较高，尺寸可调性较小，也是通过现场尺寸实测复核及BIM技术控制，采取细装、精调，减少了系统间的冲突。

施工过程中通过BIM技术的可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性、一体化性、参数化性等特点[3]，采用建模分析结合图纸分析及现场尺寸实测复核等手段，实施信息比对调整，极大的减少了不同专业间的冲突，提高了施工准确度，避免了返工浪费，加快了施工进度。

4　工程总结

弧形吊顶板的安装从BIM建模开始，到吊顶板安装到位并精调，所有工序都受到严格的过程控制，面板加工过程通过BIM技术的辅助设计到定型加工，从根本上解决了曲面吊顶安装后的偏差大，精度低，施工控制难度高等问题，做到安装效果曲线优美，板缝均匀，满足了迪士尼地铁站作为迪士尼区域及上海地铁标志性工程的要求。