铝格栅吊顶高空整体提升施工技术探讨

雷 立， 张学锋， 付效铎

（中建八局第三建设有限公司 北京分公司，北京 100089）

随着建筑市场的繁荣发展，大量带有大空间中庭形式的公共建筑不断涌现，此类建筑屋顶往往设计为钢结构屋架+玻璃采光顶屋面。为追求建筑物中庭光影效果，在钢结构屋架下方一般会设计有不同造型的铝格栅吊顶[1]，此类吊顶安装高度和拼装难度大，如采用常规施工工艺，往往工期长、成本高、安全隐患大、成型质量不易保证。本文结合某工程铝格栅吊顶安装施工实例，介绍了一种平面铝格栅吊顶高空整体提升施工技术。

1 工程概况

某工程主楼中庭区域设计为平面井字形钢屋架+采光顶屋面，吊顶位于中庭顶部钢结构屋架下方。吊顶底标高21.55 m，东西向长24.90 m，南北向长18.74 m，平面面积约380 ,由30 mm×50 mm×2 mm 铝合金方管拼装成整体构件，平面近似椭圆形不规则状，外轮廓由多道半径大小不一的圆弧和长短不一的直线段相切组合而成，吊顶轮廓线内部划分成3 m×3 m井字形分格，每个分格内部采用多道平行铝合金方管组成三角形格栅区，总质量约2 t（平均5.26 kg/ ）。见图1。

图1 中庭吊顶

吊顶上方为井字形钢结构屋架，主钢梁规格为700 m×250 mm×20 mm×10 mm，次钢梁规格为250 mm×250 mm×6 mm×6 mm，主次钢梁底标高均为21.900 m，杆件纵横间距3 m，吊顶井字形杆件与上方钢梁对中设置。

吊顶挂装方法：

1）主钢梁下部的挂件采用焊接方式与主钢梁连接；

2）次钢梁下部的挂件采用螺杆抱箍形式与次钢梁连接；

3）每个单元格栅三角形斜边中心点位置处，采用5 mm 双股钢丝绳+U 型扁铁（60 mm×6 mm 扁铁）锚固于上方采光天窗骨架位置。

2 施工方案及工艺原理

2.1 方案比选

方案一：自首层地面搭设满堂架施工、高空拼装、挂装吊顶。

方案二：地面拼装吊顶，利用电动葫芦高空同步提升至安装位置，高空挂装。

分析工程难点、选择最优施工方案，见表1。

表1 施工方案比选

通过对比，选择方案二作为中庭吊顶最终施工方法。

2.2 工艺原理

1）吊顶及提升辅助托架在地面进行加工及整体拼装，吊顶置于辅助托架之上。

2）采用电动葫芦作为提升装备，柔性钢丝绳作为承重索具，钢结构托架作为铝格栅吊顶提升辅助架，通过同步指挥电动葫芦开关、钢丝绳同步提升钢结构托架，将铝格栅吊顶整体提升至设计高度。

3）吊顶就位后，根据上部钢结构杆件布置情况，采用U 型钢和钢丝绳两种不同特性的挂件组成刚柔性组合挂装体系。

4）最后放松葫芦钢丝绳，将钢结构托架放至地面拆除。

3 施工方法

3.1 施工流程

施工准备→测量放线→吊顶地面拼装、加强层安装→钢托架制作→电动葫芦安装→吊顶整体提升→吊顶挂装→检查验收→钢结构托架拆除→成品保护。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

1）制作小样，对杆件复杂节点拼接处、吊顶外圈铝方管圆弧段等位置试加工、提前解决施工难点、制定样板标准。

2）吊顶上方钢结构屋架全部施工完成，钢架中间已满铺脚手板。

3）中庭混凝土垫层地面平整、干净、无积水，具备吊顶地面拼装条件。

3.2.2 测量放线

1）将吊顶上方钢结构主次梁边线作为吊顶平面定位控制线，利用激光垂准仪依次将主钢梁、次钢梁边线投射至首层混凝土地面上，再量出钢梁中心线，作为吊顶网格中心线。

2）圆弧混凝土边梁向地面投射时采用吊线法，根据圆弧曲率大小，按150～300 mm 间距布吊线点，在地面近似弹出圆弧侧边墨线。

3.2.3 吊顶地面拼装

1）施工顺序：纵向铝方管定位摆放并接长→横向铝方管切割并拼装→周圈封边铝方管加工及拼装→井字格内三角斜边铝方管切割及安装→井字格内三角区内格栅铝方管切割及安装。见图2。

图2 吊顶拼装

2）吊顶纵向杆件采用30 mm×50 mm×2 mm×6 000 mm 铝方管对接接长，对接位置插入200 mm×49.5 mm×29.5 mm×2 mm 厚不锈钢方管作为芯管，芯管深入每边铝方管内各100 mm，再用抽芯铆钉将芯管在两侧立面与铝方管固定，每侧各固定8个铆钉。

3）吊顶横向杆件切割好后，自中间向南北两侧与纵向铝方管拼接。在二者相接处用铆钉将L 型角码固定至纵向铝方管两个侧面，然后在角码外侧插上横向铝方管，用抽芯铆钉固定，每侧固定3 个。以此类推，完成井字形网格的拼装。见图3。

图3 吊顶纵横向铝方管节点连接处

4）三角区格栅拼装前需在三角斜边及横向铝方管位置上量好分档线，每个井字格内铝格栅方管呈东西向布置，方管轴线间距80 mm，用拐尺、卷尺画线定点，下料加工后安装。格栅铝方管一端与横向铝方管连接，一端与三角斜边铝方管连接，用铆钉及4 mm 铝合金片在方管顶面固定，依次逐根施工完成。

3.2.4 加强层制作及安装

吊顶拼装完成后，在其上焊接方钢管加强层，选择规格为30 mm×50 mm×2 mm 的热浸镀锌钢管，沿纵横向每隔6 m 布置，焊接成井字形网格并沿吊顶封边管上方也焊接一圈方钢管加强层。方钢管加强层与下方吊顶铝方管通过40 mm×3 mmU 形扁铁加工件及M8 mm×65 mm不锈钢螺杆紧固。见图4。

图4 吊顶铝方管与加强层方钢管固定剖面

3.2.5 钢结构托架制作

通过计算确定钢托架图纸并焊接制作[2]。托架分上下双层，水平方钢管规格为60 mm×40 mm×2 mm，立柱规格为60 mm×40 mm×2 mm，斜撑规格为30 mm×30 mm×2 mm。主框架由西向东排出8 根通长钢龙骨，间距4 m，最大长度约24 m，由西向东按3 m分格。双层架之间加焊斜撑进行固定，托架高度600 mm。托架共布置6 个吊点，用20 mm 圆钢加工成吊环焊接至托架主节点处。见图5。

图5 钢结构托架

3.2.6 吊挂件制作及安装

吊顶挂件包括主钢梁和次钢梁下部U形吊挂件、三角形斜边铝方管跨中钢丝绳吊挂件3种。主钢梁下部U形挂件采用焊接方式固定，次钢梁下部U形挂件采用抱箍方式固定，三角形斜边铝方管跨中处采用双股5 mm钢丝绳挂装固定至上方玻璃天窗水平钢梁上。

3.2.7 电动葫芦安装

电动葫芦安装在两根4 m长[100槽钢组成的支架上，槽钢支架呈东西方向放置于钢结构主梁上，两端用50 mm×50 mm×4 mm方钢管焊接固定避免槽钢前后摆动，两根槽钢中部加焊方管支架固定，避免左右摆动，槽钢与钢结构接触面用橡胶垫块防滑处理。电动葫芦位置与钢托架上吊点上下垂直对齐。见图6。

3.2.8 试吊及吊顶整体提升

1）试吊前。检查钢丝绳在卷筒上是否排列整齐，有无乱绳现象；吊点卡箍是否固定牢固，达到安全要求；接电线路是否供电正常；钢托架焊接质量是否存在缺陷；现场是否设置吊装警戒区，专职安全人员是否到场。

2）试吊。采用6 点平衡起吊法。对电葫芦开关3次，确保每台设备都处于正常状态。先将钢托架向上提升0.2 m，经检查无过大变形后，提升至距地1 m，用辅助绳进行牵引保持钢托架平稳并在钢托架东西南北四个方向各绑扎一根缆风绳。如钢托架出现变形过大时，需将托架放置地面，在薄弱处补充焊接支撑立杆或斜杆，提高钢托架整体刚度。

3）吊顶整体提升。试吊24 h 后复核钢托架及吊顶整体变形情况，检查无误后正式起吊。安排6 名操作工单独负责各自电动葫芦，设一名总指挥，确保6台吊机提升速度一致。

如发现倾斜现象，单独对倾斜处进行调整，保证钢托架及吊顶处于水平状态。按每3 m 高度重复以上步骤，直至提升到位。吊顶提升到位后，保持吊绳固定，拉紧缆风绳并复核吊顶位置，采用手动葫芦微调吊顶后进行吊挂件安装。

3.2.9 吊顶高空挂装

1）吊顶提升到位后，保持电动葫芦钢丝吊绳固定，拉紧缆风绳，利用经纬仪复核吊顶位置，采用手动葫芦微调吊顶，使吊顶网格线与上部钢梁轴线对中，然后将缆风绳固定于相邻混凝土结构柱上，保证吊顶与钢托架稳定不发生晃动和位移。

2）自吊顶中心位置向外逐一挂装吊顶挂件，先固定东西向吊点，再固定南北向加强层上吊点，然后固定圆弧吊点，最后挂装单元格栅三角形斜边中心点位置钢丝绳吊点。

3.2.10 检查验收

重点对吊顶标高、尺寸、起拱和造型、吊杆和龙骨的材质、规格、安装间距及连接方式等内容进行检查[3]。

3.2.11 钢结构托架拆除

吊顶完成验收后，对吊顶、钢托架、电动葫芦统一检查，确认安全后，缓慢向下放开钢丝绳，使钢托架与吊顶分离0.1～0.2 m，检查吊顶有无过大变形。如吊顶连接牢固未发生过大变化，缓慢将钢托架徐徐下放至地面，拆除后运离作业区。

3.2.12 成品保护

1）在吊顶四周设置警示标志，避免人为破坏。

2）交叉作业时，对吊顶表面采用塑料薄膜覆盖、包裹措施，防止吊顶受到污染。

4 效果分析

通过本技术的实施，不需要搭设满堂操作架、地面拼装操作简单、速度快、施工难度大为降低、施工质量一次成优，避免返工，大大缩短了不必要的工期损失，相对于传统搭设满堂架高空安装吊顶施工工艺，工期缩短了10 d。见图7。

图7 安装效果

5 结语

通过对吊顶安装方法、吊装方式进行技术攻关、方案策划先行、过程严格控制、圆满完成了吊顶安装工作，效果较好，经济效益明显。随着经济的发展，越来越多的大面积吊顶工程将不断出现，本技术提供了一种成功案例，为后续类似吊顶工程在安装方法、质量控制、工期管理等方面提供了宝贵的经验借鉴。