数控切割实竹板交替穿心安装施工工艺研究

江 娜 陈 爽 孙 亮 郝大庆 华兵兵

(中建海峡建设发展有限公司，福建 福州 350015)

1 概述

随着国家推进生态文明建设、发展绿色经济的政策实施，为节约和保护森林资源，在建筑装饰装修领域实施“以竹代木”势在必行。竹类资源具有生长速度快，成熟周期短的特点，是一种可持续发展的建筑材料，竹材经过处理后形成竹方[1]，可依据设计要求通过数控切割的方式单独加工出它独特的微造型，由于它较强的可塑性，所以这种具有优良特性的材料逐渐开始广泛应用于国内的公共建筑。

目前市面上木饰面板的安装一般是使用角码通过自攻螺丝进行固定，难以避免面层的明钉缺陷[2]，极易产生安装不牢固、接缝高低差、观感质量差的问题。本文通过工程实践，总结出一套以不锈钢轴心圆杆为核心连接件，数控板材与轴心圆杆交替叠加穿心连接的安装方法，解决了数控板材安装普遍存在的质量问题，为类似饰面板材的施工提供借鉴经验。

2 工程概况

某艺术中心项目总建筑面积约14万m2，其中多功能戏剧厅位于整个场地的最北段，建筑面积18 950 m2，整个建筑以剧场为核心，可满足690人观看表演，整个剧场墙面为数控切割实竹板，造型别致，使人们从视觉和听觉上得到极大的满足。

3 工艺特点

板材由电脑数控进行切割，使得材料本身不仅更加坚固耐用，还可以根据设计加工成不同的微造型，满足了装饰多样化的需求；其交替穿心的连接方式将所有板材串连成一个整体，保证了墙面装饰的整体性和稳定性；板材安装时需分层分段交替叠加进行，使得工人在每层施工完成后即可对板材的安装质量进行检查和纠偏，大大提高了板材安装的一次成优率。

4 工艺原理

数控切割实竹板交替穿心安装施工工艺与传统木饰面板安装的做法有所不同，它是通过骨架+不锈钢轴心圆杆+不锈钢套管+面板四个步骤来完成整个工艺的施工。通过骨架的安装与调平使整个室内立面达到设计要求后再进行不锈钢轴心圆杆的安装，不锈钢轴心圆杆的施工是数控切割实竹板施工工艺的核心部分，通过一根不锈钢轴心圆杆保证了墙面的垂直度，同时把整个墙面连接成一个整体，保证了装饰墙面的整体性和稳定性。每根不锈钢轴心圆杆长度640 mm，每块数控板高度160 mm，数控板中心开孔后通过不锈钢轴心圆杆“穿心穿串”连接，板材采用“工”字进行叠加安装，每块数控板由2根不锈钢轴心圆杆安装固定。当第一层板材安装完成后，不锈钢轴心圆杆顶部采用不锈钢套管和垫片进行固定，再通过不锈钢套管对接接长第二根轴心圆杆，然后进行第二层板材的安装，如此反复分层进行这一工序即可完成整个装饰墙面的施工(见图1)。

5 主要施工工艺流程

5.1 主要材料

1)化学螺栓、150×150×10热镀锌钢板、8号热镀锌槽钢、10 mm厚钢板、5号热镀锌角钢；

2)不锈钢连接件(100×60×8),φ20 mm不锈钢套管、φ10 mm不锈钢实心圆杆、垫片、固定螺栓；

3)数控切割实心竹板(长1 000 mm,高160 mm，竹材开圆孔φ11 mm)。

5.2 骨架安装

1)按照现场实际情况及前期测量放样的钢丝线位置，拉纵向通线控制角码的位置。

2)安装角码时仍要拉水平线控制其水平及进深的位置以保证角码的安装准确无误。

3)安装骨架立柱时，应从下往上逐一安装。

4)根据测量放样的钢丝线，先固定一根骨架再根据图纸要求进行间距及水平标高的复合，稍微拧紧螺栓。

5)对骨架的进出位置进行调整，整体合格后，拧紧螺帽，并对其进行电焊加固。

6)最后安装横杆骨架时，根据之前定的基点水平拉横线，保证横向龙骨与竖向龙骨的水平垂直度，确保水平无误后进行焊接加固。

7)验收：骨架安装完成后，现场管理人员要组织监理、甲方对其进行隐蔽验收，对不合格处进行返工改进，直至达到要求为止。

5.3 第一层不锈钢轴心圆杆的安装

1)不锈钢轴心圆杆连接系统主要是由不锈钢连接件、不锈钢轴心圆杆和不锈钢套管三个部分组成，不锈钢连接件固定于骨架上控制进出位，不锈钢轴心圆杆通过不锈钢套管进行固定与接长，只有这三个部分完全配合才能够满足施工需要。

2)在次龙骨上对不锈钢轴心圆杆的中心位置进行定位并弹线，使用激光水准仪打出水平线进行双向控制，通过构件孔洞调节进出位，确认无误后，拧紧螺栓，紧固不锈钢连接件。

3)安装不锈钢轴心圆杆前必须使用激光水准仪打出垂直线，辅以靠尺对其定位，确认垂直度无误后对不锈钢轴心圆杆进行安装，安装完成后锁紧垫片及螺栓。

4)安装过程中必须严格核查不锈钢轴心圆杆的垂直度偏差在1 mm范围内才能保证下一步面板安装的一次成型。

5)不锈钢轴心圆杆底部与连接件用螺栓连接后固定在骨架上，圆杆底部与面板底部距离20 mm的高差。

不锈钢轴心圆杆安装示意图见图2。

5.4 第一层数控切割实竹板的安装

1)数控板进场后根据预先出厂标记的编号进行整理分类。

2)根据设计图纸及现场控制线对第一层数控板进行排底，排底无误后找到对应编号进行预安装。

3)明确板材的预留孔位，将板材自下而上依次“串”入不锈钢轴心杆中，板材安装前必须核查轴心杆的垂直度，并依次往上叠加安装。

4)数控板必须以“工”字缝的形式错位叠加安装，每块板材的平整度需严格做好把控。

5)板材存储时应平整堆放，不能竖放，应存放在干燥通风的环境中，避免在潮湿环境中吸湿变形，甚至发霉[3]。

数控板安装顺序示意图见图3。

5.5 不锈钢套管安装

1)不锈钢套管为分层分段交替叠加安装的核心连接件，起到承上启下和加强紧固板材的作用。

2)第一层板材安装完成后，进行不锈钢连接件安装，并进行进出位的调节。

3)安装不锈钢套管，确认进出位无误后加装垫片锁紧，并调整数控板做好紧固处理。

4)采用激光水准仪进行垂直方向的控制，将第二层不锈钢轴心圆杆顺时针拧进不锈钢套管中，稍微紧固，确认垂直度无误后拧紧不锈钢轴心圆杆。

5)重复进行不锈钢轴心杆的对接接长。

6)重复进行数控板的穿心穿串安装，安装板材前必须对前一层板材上表面进行卫生清理，防止垃圾滞留在板缝中影响板材密拼效果。

7)每层的板材安装前必须采用激光水准仪对不锈钢轴心杆的垂直度进行检查和控制。

8)每层的板材安装之后，在不锈钢套管安装之前需进行不锈钢连接件的安装并控制调整进出位，确保垂直度满足板材安装要求。

不锈钢套管安装示意图见图4，图5。

6 质量保证措施

1)每段不锈钢轴心圆杆的安装必须核查垂直度无误后才能进行板材的安装，每层不锈钢轴心圆杆和板材的交替安装过程必须采用激光水准仪进行垂直度的复核和检查。

2)不锈钢轴心圆杆的垂直度偏差严格控制在1 mm范围内。

3)严格按照设计单位确定的施工骨架平整度允许范围偏差范围内进行施工控制。

4)施工过程加强施工精确度的检查和控制，具体检查项目如表1所示。

表1 检查项目汇总表

5)实行样板引路制度，对次龙骨的水平度和不锈钢轴心圆杆的垂直度做好样板工作，并对施工人员进行技术安全交底，指导施工。

6)次龙骨的安装要严格控制水平度和分割高度，不锈钢轴心圆杆的垂直度及进出位必须满足数控板的安装要求。

7 效益分析

7.1 经济效益

采用一根不锈钢轴心圆杆即可将几块板材穿串固定起来，在连接件方面较传统的木挂饰面板节约材料成本约1/2，且工艺简单、安装效率高，较传统木挂饰面板大大节省了人工成本；施工中方便基层杆件、连接件等垂直度的反复核查，提高了面板安装的一次施工合格率，减少了因质量问题产生的返工费用。

7.2 社会效益

1)数控切割实竹板以竹材为主要原料，由于竹材成材快的特性，对装饰材料的可持续发展起到推进作用。

2)板材由电脑数控切割，可塑性强，对于室内装饰工程的多样化发展有很大的促进作用，有着良好的推广应用前景。

3)不锈钢轴心圆杆其独特的固定方式和分层分段累加安装的方式很好的避免了传统木挂饰面板的施工质量问题。与国内同类技术水平比较本施工工法处于领先地位。科技查新也显示与该工法相同或类似的施工方法尚未发现，对以后类似的工程施工起到有效的借鉴作用。

8 结语

该工艺做法成功应用于某艺术中心室内墙面的装饰装修工程设计中，室内墙面装饰板采用不锈钢轴心圆杆进行安装固定，板材加工制作及安装质量高，平整度好，整体牢固美观。在施工过程中，现场质量安全控制良好，施工效率得到有效的提高，满足了工程进度及质量要求，为其他类似饰面板材的安装提供了新的思路。