随着人们生活品质的提升，建筑也开始变得丰富多彩。本文主要就弧形钢结构的安装及饰面板施工进行探讨，以期为类似异形钢结构饰面板的施工提供参考。
1.工程概况
本工程造型独特，结构异常复杂，面积大中间无任何支撑点，离地面高度达到60m，整个天棚区域将分为3大块跌级，共开设四块天窗使得整个空间通透敞亮。中庭钢结构转换层面积达到6000多平方米，全部依附于建筑主体钢结构层，采用特制夹具、抱箍的形式悬吊连接。异拱形钢结构，由16支□200×10弧形焊接箱型钢梁支撑，材质为Q345B，屋面为内外侧弧形窗梁采用成品方管，材质为Q235B，屋面次梁采用成品H型钢，材质为Q235B，墙面弧形主梁采用T型钢，材质为Q235B，屋面墙面L次梁采用成品角钢，材质为Q235B。天棚饰面除天窗区域，全部采用铝板饰面。铝板规格多样，流畅性弧线造型，天棚铝板分为3片区跌级。
表1 主要焊接设备
表2 主要检测设备
2.本工程重、难点分析
2.1测量放线
弧形面积大，造型复杂，又分为3层叠级，南北层高呈北高南低的趋势，如何在空中准确地通过三维定位每个节点是测量放线的一大难点。
2.2脚手架搭设
天棚施工作业面离地面高度达到60m，于此同时其他项目类别的施工也在紧锣密鼓的进行，需要充分考虑穿插施工。
2.3钢材运输
本工程所用钢材为150×100×4镀锌方管，每根长度达到3.5m，每根方管的重量都好几百斤。而且脚手架之上无法运用工具运输，只能纯人工搬运。
2.4与建筑主体连接方式
在不能破坏建筑结构主体的情况下钢结构转换层的生根方式的选择。
3.总体施工部署
3.1施工顺序的确定
脚手架搭设—钢结构测量找点—连接件夹具施工—主竖钢结构施工—主横梁施工—次横梁施工—船底钢结构施工—铝板测量找点—铝板龙骨施工—机电管线敷设—铝板安装—马道钢板施工—马道扶手栏杆施工—连接各跌级台阶施工—铝板开孔—灯具安装—铝板末端收尾。
3.2施工片区的划分
根据现场实际情况将3片区分为两部分：一部分为三大跌级片区，另一部分为两大连接船底。即每一片区、每一船底为一大施工段，共分为五大施工段。先同时施工完成3大片区再同时施工两大船底。又因为建筑造型的特点，每一片区高度都是北高南低的呈坡状递减，所以每片区都是由北至南依次施工（见图1）。施工段1：片1区域；施工段2：片2区域；施工段3：片3区域；施工段4：船底1区域；施工段5：船底2区域。
图1 工程施工图
3.3机具设备的准备
现场主要施工设备20t汽吊2台，交流电焊机6台、工具施工车等，主要检测仪器有：水准仪、经纬仪、测力板手等，其他如配电盘、钢丝绳、铆钉钳等，具体型号如表1~表3所示。其余小件手工具如安全帽、工具箱等由各安装队准备。
4.特殊脚手架的搭设
4.1满堂式脚手架搭设的特殊要求
4.1.1脚手架搭设分区
为灵活施工需要共分为两个区域即中庭区域和L6层公共区域。其中：中庭区域：需要前期从地面一直搭设到天棚建筑钢结构；L6层区域：从L6层地面搭设到天棚建筑钢结构。
4.1.2脚手架使用需求
脚手架要先满足钢结构施工高度，后续还要满足铝板施工高度，所以脚手架是灵活轮转的。钢结构施工完成后铝板施工需要将脚手架降低。
4.1.3脚手架搭设顺序
由于是北高南低，脚手架也是北高南低；施工顺序也是先从北端往南端展开，施工完成一段铝板饰面，脚手架就需要降低一段，也就是脱架。为了整体脚手架拆除方便和另外一段施工方便，下一段铝板施工所用的材料全部堆放于此层降低脚手架平台，通过搭设的攀爬台阶到达下一段施工区域。
4.1.4脚手拆除要求
待铝板施工完成，脚手架也基本脱架完成，仅留收口部分脚手架待铝板收口。然后就可以安排将脚手架全部拆除至个就近楼层，然后通过吊车吊至一层直接运输出工地现场。
5.材料运输
5.1运输路线
所有材料都由场外通过汽车运输至中庭地面区域，再通过吊车吊至L6层地面。
5.2运输方式
再通过L6层地面用劳动车运至各个需要施工区域，在施工区域脚手架上安装小型电动葫芦，分区域将L6层材料吊至脚手架施工区域。
5.3运输要求
应用电动葫芦时，L6层两人负责，一人挂吊，一人在下面监护，脚手架上方两人负责，一人收吊，一人监护，另安排工人搬运分散致各就近施工点。
6.钢结构构件及马道安装
6.1施工顺序
6.1.1主要安装顺序
先是吊装夹板，再吊主钢梁，后是次钢梁，再后是马道材料。
6.1.2钢结构工程具体施工顺序
测量点位—夹板点位安装—主竖钢方通安装—主横钢方通安装—次横方通安装—船底钢结构安装—连通平台台阶安装—马道钢板安装—马道扶手栏杆安装—调整。
6.2安装前的各项准备工作
6.2.1测量放线，定位控制
基础定位轴线（不少于4条），水准标点（不少于3点）及临时定位桩和基层钢柱预埋螺栓的位置。
6.2.2柱脚螺栓预埋的质量控制
可采用地脚螺栓一次或二次埋设方法，螺栓丝扣长度及标高、位移必须符合图纸和规范要求。埋设后进行交检。螺栓丝扣在安装前须抹黄油防止生锈，在螺栓上设置调整标高螺母，以精确控制柱底面钢板的标高。
6.2.3基础预埋工程
根据不同角度的建筑柱体钢结构，采用不同样式的基础预埋件。水平方向采用特质夹子（见图2）用钢钉螺栓与主体连接。连接件安装后涂刷防护漆。
图2 夹板安装
6.3钢结构吊装
（1）根据现场测量依据不同的高度尺寸，现场裁切，开钻螺栓孔；
（2）6人一组，一人测量裁切，4人抬方通至固定点位，一人负责螺栓连接至连接件上。如此反复；（3）施工完每一根立即进行防护涂漆。
6.4船底连接安装
3大片区之间的连接依靠船底造型，待3大片区全部钢结构施工完成，再进行施工。此时，对测量点位，安装的尺寸要求更要严格，关系到饰面整个天棚曲线的流畅及满足铝板饰面的安装。
6.5马道安装
（1）马道安装包括：步道钢板、栏杆扶手、连通台阶、穿越连桥等内容；
（2）马道的作用是便于天棚之内灯具、其他相关事项需要而存在的一种通行设施。所以马道在天棚之内就像一张道路交通网，延伸到每一个需要去的角落；
（3）根据主次干道分为60cm、100cm两种不同宽度的马道；
（4）马道施工是在钢结构施工完成后，铝板施工之前的一道工序。
7.铝板饰面施工
根据施工图纸确定如下施工顺序：测量点位吊筋龙骨安装—主龙骨安装—次龙骨安装—（待其他工作相关完成，隐蔽验收完成）—铝板饰面封板（从北端往南段）—南端尾部收口—拆卸南端脚手架。
7.1测量定位
测量靠全球定位坐标，找出每个点位的坐标点，然后拉线连接每个点位，使每个点位都相互影响和联系起来。
7.2安装吊筋龙骨
（1）铝板的受力依靠前面钢结构转换层，所以吊筋龙骨直接与钢结构转换层固定（见图3）；
（2）根据测量找点，拉线确定弧度和高度，测量裁切加工每根连接吊筋龙骨；
（3）吊筋龙骨施工完成一段后，需要测量核实是否有误差，以便及时调整。
图3 主竖方通安装
7.3安装主次龙骨
（1）安装主龙骨，主龙骨是连接次龙骨所用，也是分散承接所有受力的主力。
（2）安装次龙骨，次龙骨的尺寸根据定制铝板的规格来定的，所以精度要求很高，安装次龙骨的时候要时刻测量，精确把控。
7.4铝板饰面安装
（1）龙骨安装完毕，隐蔽验收机电管线施工完成后就可以开始封板；
（2）船底铝板施工，船底铝板施工是最难的一个环节，也是整个天棚效果的关键所在。弧度要流畅，倾斜度要统一。在3大片区铝板施工完成后，再来着手船底的饰面。
整个弧形钢结构的安装及铝饰面板的施工，在工程开工前仔细进行了策划，过程中对于各项可能出现的问题及时进行了预先控制，通过不到90天的时间，圆满完成了该单项施工，效果完全达到了建筑师的预想，得到了建设单位及设计师等各单位的好评，同时也为类似项目的施工总结了宝贵的经验。
作者：张国方
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第22期
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