欧式金属宝顶装配式施工技术

郝 乐 张鹏霄 秦 帅 孙 权

中建深圳装饰有限公司 广东 深圳 518035

贵安华为云数据中心项目整体建筑以欧式风格为主，包含大量复杂精美的石材雕刻、石材造型以及众多欧式金属宝顶，屹立于群山怀抱之中，在中国的山川之中，散发着不一样的欧式风情。建筑主要为钟塔、交付中心、数据中心等，共包含11个造型各异的欧式金属宝顶（图1）。施工过程中，采用装配式吊装，在地面对金属宝顶进行分区、分层、分板块加工、拼合，并逐步吊运至安装位置，在效率和质量方面均有很大的改善。

图1 背筋骨架与宝顶钢结构连接示意

1 技术特点

采用装配式的施工，工艺独特，较常规的施工工艺，降低了安全隐患，减少了高空作业的风险。高空焊接的次数减少，质量可以得到有效控制。每道工序必须经过验收之后再进行下一道工序，若不合格就进行及时有效的整改。效率与传统工艺相比，提高了20%。

此外，本技术适用于吊装高度满足吊车等吊装设备作业的欧式金属宝顶施工，尤其是整体性较强、钢结构满足吊装条件的欧式金属屋顶等。

2 工艺原理

首先于施工位置放线、定位埋板后，在地面集中进行宝顶钢结构施工断料、焊接、拼装、安装，然后采用吊车进行整体吊装，吊装就位后与埋板焊接；接下来在地面进行背筋骨架拼装，背筋骨架拼装完成后，整体起吊，与钢结构进行焊接；最后对面层铜片或者面层锻造铜面进行安装。

主要的流程为：测量放线→龙骨断料→现场拼焊→宝顶钢结构吊装→地面背筋骨架拼接→背筋骨架整体焊接及吊装→面材安装→内侧防雷安装→宝顶塔尖安装。

3 关键工艺

3.1 测量放线

应根据立面效果，调整铜宝顶相对于结构的位置，对结构产生的偏差进行消化吸收，并根据现场放线结果修正施工图纸。宝顶钢结构的每根龙骨定位要求精准，因此需要精准地进行测量放线，确保宝顶钢结构构成的分格能与支撑面层的背筋骨架一一对应。

3.2 龙骨断料

根据测量放线的数据，将每根龙骨进行断料，并且在龙骨上进行编号。断料全部在加工区集中进行。每根龙骨断料的偏差控制在±3 mm之内。

3.3 现场拼焊

根据断料的龙骨和编号进行拼焊，拼焊的位置在相应的楼栋地面，在地面清理出专门的焊接平台进行拼焊，焊接的位置均需要使用三面焊接。焊接之后焊渣必须清理干净，然后涂刷防锈漆。防锈漆必须按照要求涂刷整齐，每个位置必须涂刷3遍，总的膜厚必须达到200 μm。在焊接成形后复核宝顶钢结构尺寸，通过对比宝顶钢结构尺寸与图纸的偏差，对不合理或偏差较大的钢结构（外轮廓偏差大于5 mm），在吊装前进行及时修正。

3.4 宝顶钢结构吊装

根据测量放线结果对塔顶所有埋板定位完成后，使用吊车将宝顶钢结构吊装到位，并将宝顶钢结构与埋板满焊焊接到位，进行焊接检查。对不合格或其他有焊接缺陷的部位，如焊渣未清理、焊缝不饱满等不合格情况进行补强。

3.5 地面背筋骨架拼接

宝顶钢结构吊装完成后，对此前进行钢结构拼焊的场地进行清理和扩大，并在附近规划好材料堆放区，在该场地进行后续宝顶背筋骨架拼接。

首先按背筋骨架的主龙骨将背筋骨架划分为6～20榀（根据宝顶实际情况划分），由加工厂按榀将宝顶背筋骨架加工、拼焊、复核误差，无误后运抵现场。现场根据图纸先将每榀背筋骨架按就近原则吊运至材料堆放区，对背筋骨架尺寸进行现场重新复核后，使用现场剩余措施钢材搭设第1榀背筋骨架的支撑胎架，胎架搭设应当重点关注背筋骨架顶端的标高及顶点与主要次龙骨支撑点的位置关系，在标定位置关系的前提下对胎架进行搭设。胎架搭设完成后，将第1榀背筋骨架吊装在与胎架相对应的位置，背筋骨架本身背部出厂已经有支撑龙骨，依托第1榀背筋骨架可对其他背筋骨架进行安装。待所有背筋骨架在地面拼装完成后进行下一步。吊装前需明确铜宝顶轮廓偏差是否小于5 mm。

3.6 背筋骨架整体焊接及吊装

背筋骨架拼接完成后，工人由预留的洞口进入背筋骨架内部对每榀背筋骨架进行焊接，以保证吊装时背筋骨架强度。焊接应按照设计要求进行。焊接完成后，进行吊装整体验算，由汽车吊进行背筋骨架整体吊装，吊点设置在背筋骨架支撑龙骨可靠支点位置。吊装至安装地点后，工人由预留洞口进入背筋骨架内部连接宝顶钢结构与宝顶背筋骨架，并进行焊接防腐。焊接防腐要求进行4遍，每遍防腐漆采取不同颜色，便于检查验收；防腐经监理验收完成后，对预留洞口进行封堵。

3.7 面材安装

监理对背筋骨架内部验收完成且现场完成预留洞口封堵后，进行铜宝顶面材安装。施工面材前，先敷设通风降噪网。面材由厚1.0 mm紫铜板弯折成平锁扣结构，通过平锁扣层层扣接，并通过不锈钢件和铝铆钉固定在背筋骨架表面，确保每一块紫铜板安装稳固、到位，面材安装标准要求为铜宝顶周身目测板块拼接紧密，经拉动无松动。

3.8 内侧防雷安装

背筋骨架安装完成且铜宝顶面材实物样板通过业主确认后，再进行宝顶塔尖安装，安装时依据总包预留的防雷接地点用扁铁进行防雷接地安装。应检测铜宝顶与扁铁连接位置之间电阻，以不大于15 Ω为标准。

3.9 宝顶塔尖安装

待宝顶内部焊缝、龙骨、背筋骨架经监理验收完毕后，将宝顶塔尖吊至安装位置进行安装，在宝顶内侧对连接处进行检查，连接部位应无松动现象，焊缝合格。

4 质量控制

1）宝顶施工之前，必须专门针对宝顶钢结构尺寸、外形、受力进行复核，必须进行相应的交底及总结，避免出现因宝顶钢结构误差、错误或其他与现场不符合的情况造成的返工。

2）质量控制措施如下[1]。

① 工长应组织对焊接工人进行相应的考核，考核合格后再进行作业，焊工必须有焊工证，并应焊接取样，经检验合格后方可进行焊接。

② 每道工序施工完成后，由专业工长进行检查并邀请监理验收合格之后再进行下一道工序。

③ 所有的焊接必须敲完焊渣再进行防锈漆的涂刷，防锈漆涂刷3遍，总的膜厚达200 μm。

④ 紫铜板面材安装必须紧实到位，相互扣叠应密实，304不锈钢扣件必须妥善安装，确保整个铜宝顶的整体性，保证铜宝顶的防雷接闪功能。

⑤ 耐候密封胶打胶必须密实。

⑥ 背筋骨架与宝顶钢结构连接钢管必须按照施工图纸数量及要求施工。

⑦ 每榀背筋骨架间焊接部位应当由质量经理确认无误后，方可进行背筋骨架吊装。

5 结语

采用装配式施工方案对铜宝顶进行施工，相比传统施工方案，施工安全得到有效保障，安装速度得到较大提升，质量得到有效控制。该项技术的使用能带来良好的社会效益和经济效益，可为类似工程提供经验参考。