超高室内中庭密拼铝板反吊施工技术创新与应用

李灿灿 中铁建工集团建筑安装有限公司高级工程师，一级建造师

二十世纪中期，世界建筑大师——中庭之父约翰·波特曼，曾设计出众多举世瞩目的中庭作品，引领了一个时代。二十一世纪，建筑大师扎哈·哈迪德设计的北京丽泽SOHO 使中庭达到了新的高度，越来越多的设计师对超高室内中庭情有独钟。而超高中庭吊顶采用何种施工方法施工才会更安全、更高效？这一问题是一直困扰着施工单位的难题。

黄瑛鹏等[1]在白云机场航站楼铝板吊顶项目中的研究表明，传统脚手架平台搭设成本高、施工效率低、安全风险较高，采用反向铝板进行安装，高效经济、安全可靠，同时可确保工程质量和工期要求。刘闯[2]在丽泽SOHO 的194 m 超高中庭顶部施工时采用了钢丝绳作业平台进行顶部安装。董庆岩等[3]在锦州国际酒店59.5 m超高中庭吊顶施工时的研究表明，搭设满堂脚手架搭设量大、时间长，整个中庭施工工期将加长，中庭吊顶施工时可以采用顶部搭设平台，再在平台上搭设脚手架的方案。这些研究都根据项目特点采取了不同的施工方法，解决了项目遇到的难题。但这些研究所采用的吊顶龙骨都是现场焊接，焊接会引起龙骨的变形，且高空焊接施工难度大，工期和质量都不易保证，这些方法不太适用于超大尺寸密拼铝板吊顶，同时后期维修、更换难度较大，费用较高。

张欣[4]在建筑装饰新技术新工艺的研究中提出，新技术、新工艺的优点是精度高、施工质量高、施工时间短以及环境友好，但是施工过程中存在着一系列的构件连接问题和固定问题。随着中国出台了新的建筑规范，建筑行业要加快自身发展的速度以创造较高的效益，就需要积极掌握装配式施工技术，在室内装饰中更好地发挥作用，不仅有效控制施工质量，而且使施工管理得到优化[5]。基于超高中庭密拼铝板吊顶在安装施工中的诸多难点问题，研发团队研发了一种新型反吊铝板系统及反吊施工方法。该反吊铝板系统的龙骨采用可工厂化加工的装配式龙骨，铝板面板背面设计有粗调平及微调平组成的调平体系，可以满足施工人员在吊顶内操作完成对铝板的安装与调节。该反吊施工方法避免了采用现有技术搭设脚手架或平台施工，而采用施工前期使用吊篮安装吊顶龙骨，龙骨安装完成后即可拆除吊篮，施工后期在已安装完的吊顶龙骨上铺设木跳板作为施工操作平台，施工人员在吊顶内操作平台上很好地实现铝板反向安装，此方法施工速度快、成本低。同时，在后期维修、更换时可以在吊顶内部进行操作，简单高效且费用低。

1 新型反吊铝板系统

1.1 常规吊顶系统

一般中庭铝板吊顶龙骨采用焊接型钢龙骨，面板采用常规铝单板。面板通过铝板边部角码与钢龙骨用自攻钉固定。该系统龙骨安装时焊接量大，焊接时大量采用“仰焊”，施工难度大，且焊接极易引起龙骨变形，龙骨质量不易保证。对于超大规格面板采用铝单板，极易下垂，影响外观质量，同时密拼铝板安装时因边部铝角码与面板采用铆钉连接，两块相邻铝板板缝位置两侧的突出铆钉会造成铝板缝隙较大。且该系统只能通过搭设脚手架或操作平台进行正向安装，后期维修和更换也只能搭设脚手架或操作平台来操作。

1.2 新型吊顶系统

新型吊顶系统龙骨均采用镀锌钢管，吊杆龙骨通过“U”型钢连接件与吊顶主龙骨采用螺栓连接，主龙骨与次龙骨采用“L”型钢角码通过螺栓连接。主、次龙骨与“L”型钢角码及吊杆龙骨与“U”型钢连接件等的焊接均在加工厂完成，现场可以实现装配式安装，更安全高效。面板采用蜂窝不锈钢面板可以很好地保证超大尺寸面板的外观平整度，同时在面板背面设计有安装限位装置、粗调和微调装置，可以实现施工人员在吊顶内快速实现面板安装与调节。后期维修、更换时，操作人员在吊顶内可以进行操作，更简单、高效且维修成本低。

2 新型反吊施工方法

2.1 常规吊顶施工方法

常规中庭吊顶铝板安装时采用搭设满堂脚手架或吊架还有采用整体提升以及附着式升降平台等方法进行施工。但满堂脚手架因中庭高度较高，脚手架搭设时地面楼板承载能力很难满足要求，需要在地下室进行回顶等加固措施，不仅操作麻烦、时间长，而且费用巨大。采用吊架施工，对于密拼铝板吊顶而言，待吊架拆除后再安装吊架吊点位置的铝板，此处密拼铝板安装质量无法保证。采用整体提升，对于吊顶宽度不宽的吊顶易进行操作，但对吊顶尺寸较大且是密拼铝板时，此方法质量同样无法保证，而且整体提升吊顶的龙骨截面会增大，从而为了保证吊装单元有足够的刚度，保证吊装时不发生变形，龙骨截面增加意味着吊顶的钢材用量大大提高，成本增大。如果采用附着式升降平台同样因地面楼板承载能力很难满足要求，需在地下室进行回顶等加固措施，且费用很高。

2.2 新型吊顶施工方法

新型吊顶施工方法采用吊篮加铝板反向安装的施工方法（图1）。先在吊顶上方楼板上面安装吊篮支架，吊篮钢丝绳通过楼板上钻的直径为30 mm 孔与下方吊篮框体相连，这样也可以很好的防止吊篮倾覆，保证吊篮使用安全。吊篮搭设完成后，采用吊篮安装吊顶龙骨，龙骨安装完成后在龙骨上安装木跳板操作平台，以及安全网与用于系安全带的钢丝绳。然后就可以拆除吊篮，施工人员在操作平台上采用提升装置提升铝板，铝板就位后通过铝板背面调节系统进行调节、固定。

图1 龙骨安装三维示意图

3 工程实施案例

3.1 背景介绍

中关村科技园区丰台园产业基地东区三期1516-36 地块项目9 号楼精装修工程中庭吊顶分为三个区域（图2），其中A 区吊顶高度37.6 m，宽度19.35 m；B区的吊顶高度50.25 m，宽度21.51 m；C 区连廊吊顶高度50.25 m，宽度6.2 m，长度均24.7 m，总面积大约1 200 m2。吊顶面层材料采用蜂窝铝板密拼，单块铝板规格1.4 m x 3.5 m，单块面积5 m2。

图2 满堂脚手架方案

3.2 施工方法

施工工艺流程：确定吊篮位置（需避开主体钢结构、梁）→楼板打孔→安装吊篮→测量放线→利用吊篮安装吊杆→利用吊篮安装主龙骨→利用吊篮安装次龙骨→安装通长钢丝绳→在主次龙骨上铺设木跳板→安装吊装设备→提升蜂窝铝板→初调平→微调平→安装固定螺丝→验收。

3.2.1 确定吊篮位置及安装

根据标高基准线及轴线测出吊顶装饰完成面与吊顶分格线，再结合现场实际钢结构位置测量出吊篮钢丝绳孔位的位置，并对照吊篮布置图，如有偏差进行微调，最后确定最终的吊篮位置与安全绳孔位图，现场打孔安装吊篮并验收。

3.2.2 测量放线

以建筑1 m 线为基准，用80 m 钢卷尺进行测量放线，使用吊篮从底部1 米线拉出通线来减少误差测出装饰标高。利用吊篮焊接放线辅助龙骨，并在墙上固定用水平仪测出吊杆龙骨的长度，用于工厂加工，并拉出龙骨布置的分格线。

3.2.3 吊杆安装

在加工厂将现场返尺的吊杆与连接U型槽进行加工焊接，再将加工好的成品运至现场。吊杆在现场安装时严格按所放通线进行定位安装，同时注意所有槽口方向保持一致，以便主龙骨安装。

3.2.4 安装主、次龙骨

根据加工图纸，在加工厂将吊顶主龙骨与次龙骨分别用钢型材切割、加工成指定长度，并在连接位置焊接“L”型连接角码，最后再将加工完成的成品编号发往现场。现场利用吊篮进行装配式安装。只需要通过吊杆连接件与龙骨连接件进行螺栓连接（图3），实现了主龙骨和次龙骨在现场零焊接，既避免了主龙骨和次龙骨因焊接而变形，又避免了电焊引起火灾隐患，同时提高了施工速度。

图3 吊杆与主次龙骨螺栓连接示意图

3.2.5 安装通长钢丝绳

为保证工人在高空施工的人身安全，龙骨完成后在吊杆上安装通常钢丝绳，用于系挂工人安全带。所安装钢丝绳确保各个施工区域的施工范围内都可以用安全绳勾到，同时保证安全绳安装牢固，从而确保施工安全。

3.2.6 在主次龙骨上铺设木跳板

主、次龙骨安装完成之后，利用吊篮对龙骨进行验收，验收合格后在已完成的龙骨上方满铺木跳板，并满铺安全兜网，木跳板铺设应符合脚手架木跳板铺设相关规范要求。确保木跳板与安全网安装牢固后拆除吊篮。

3.2.7 安装吊装设备

根据项目特点，制作一款用于超高室内中庭吊顶铝板提升的吊装设备（图4）。该设备包括便携式钢支架、固定底板、电动葫芦和操作手柄等组成。该装置实用性强、安全性高、成本低、操作简单、安装和拆卸方便，能满足超高室内吊顶施工要求。安装时通过底部“U”型连接件与主龙骨固定。

图4 吊装设备安装示意图

3.2.8 提升蜂窝铝板、调平、固定

铝板吊装就位后，先用调平限位片进行粗调平，再利用铝角码进行微调。调整完成之后先使用铝角码侧边紧固螺丝进行固定，最后将吊顶蜂窝板的Z 形龙骨与主龙骨用固定螺丝进行紧固。最大限度的保证铝板的安装牢固，并防止超大尺寸铝板中间“塌腰”变形。

4 结语

新型反吊铝板系统及反吊施工方法的创新研究，并在实际项目中成功应用（图5），避免了超高中庭吊顶施工时现场大量焊接工作，实现了密拼铝板反向安装，避免了搭设脚手架或附着式平台等，大大降低了施工成本，提高了施工效率，缩短了施工工期，保证了施工质量，并实现了铝板在吊顶内进行维修更换，为同类工程设计与施工提供了很好的借鉴。

图5 现场实施照片