蚕茧式金属吊顶施工技术的研究与应用

徐志昊

摘 要：蚕茧式金属吊顶施工技术是吊顶领域前沿技术，其采用的工艺是螺栓栓接可调节角度的不锈钢三维调节板。在保证施工进度的前提下，进一步确保加工材料的精确度，从而满足工程建设总体进度要求。

关键词：蚕茧式；金属吊顶；螺栓栓接；施工技术

中图分类号：TU74 文献标志码：A

萧山国际机场拥有168251m 2总建筑面积，航站楼建设工程为浙江省重点建设工程，其机场位置绝佳，设备种类世界领先。萧山国际机场作为一类国际航空港，承担国际上重要的定期航班。

1 工程概况

萧山国际机场出发层主楼区域，采用吊顶施工技术为蚕茧式金属吊顶。蚕茧式金属吊顶体系是由不一尺寸及曲率的正菱形铝板构成，整个吊顶系统外沿采用弧形条板，内有3个蚕茧式镂空吊顶。

该蚕茧区穹顶的结构有三大板块：茧尖、茧尾及蚕茧区。整体结构的实际尺寸都是有精准的数据，拼接成双曲面板，以确保其顺滑程度。

2 工程难点及创新点分析

2.1 工程难点分析

2.2.1 吊顶的深化设计

蚕茧式金属吊顶的蚕茧区域要保证3种效能，一需保证穿孔铝板透光特性，二需龙骨系统要在吊顶面板的背面且不露出来，三需确保该区域的整体美观。吊顶的深化设计中，确保以上3种性能的吊顶设计是施工难点。

2.2.2 现场桁架结构

桁架杆件的角度和高度决定不同多变的曲率，同时整体上要实现双向曲面的屋面造型，桁架结构实为多曲面结构。因此，从整体上观察，多曲面结构的现场桁架结构是该工程的难点之一，同时铝板的加工及安装工作加大工程难度系数。

2.2 工程创新点分析

萧山国际机场蚕茧式金属吊顶系统工程难度系数大，结构复杂，为减少后续工程量（铆接、二次焊接等），该吊顶系统采用的工艺是螺栓栓接，利于安装大型网架结构；为适应多样的曲率，安装调节板要采用可调节角度的不锈钢三维调节板；面板的安装工艺需防止剪力变形，用螺栓栓接紧固板面折边。

3 施工中三大部分

施工中主要的3部分：蚕茧部位吊顶施工、蚕茧部位条形板安装和整体质量问题防控。

3.1 蚕茧部位吊顶施工

蚕茧部位吊顶施工是由正菱形铝板组成。主副龙骨在保证与多曲面结构的杆件投影呈45℃时，要确保从菱形造型边穿插过去。与此同时，主龙骨与杆件有一个投影交汇点，这个点是吊装点。在深化设计中，为实现吊顶整体在大空间上的曲率变化，就要利用装饰面板和每组单元龙骨之间的角度及高度差，也就是利用该区域主龙骨串联相邻吊装点。

材料构架为每组单元4个顶角、主龙骨（12吊杆）、副龙骨（8吊杆）、万向转动吊装盘，方法为多点调节盘点式吊装。吊点可随意通过万向转动吊装盘调整角度问题，则吊杆便可通过万向转动吊装盘调整高度问题，在确保龙骨与吊杆在固定下垂直，保证受力稳定性的情况下，可适应多变的曲率。

该蚕茧部位的吊顶施工过程如下：先利用抱箍安装法把半牙螺栓拧紧固定在桁架圆管上，后利用全牙螺栓再次进行固定，接着呈井字形地排布安装主（副）龙骨。该次的吊顶施工过程要注意安装铝板时确保其板面连接处要拼缝整齐。

3.2 蚕茧部位条形板安装

在吊顶系统区域中，非蚕茧区要求主龙骨与多曲面结构之间的杆件投影的角是90°，又因吊装点为主龙骨和多曲面结构之间的杆件投影的交汇点，故该部位是3层结构的龙骨系统。第一层是长100mm、高3mm厚C型钢的主龙骨；第二层是5号角钢的辅助龙骨；第三层是C型的副龙骨。

3.2.1 放线定位、安装抱箍件及万向转动盘

（1）根据图纸上的龙骨位置进行弹线工作，从而找出主龙骨对应的投影位置。

（2）根据对吊装点逐一进行编号，从而测量出杆架的实际高度范围。

（3）计算出吊杆的长度。

（4）根据吊装点及三维坐标参数，用螺栓紧固安装抱箍件，接着安装万向转动盘。

（5）根据吊装点安装相应长度的垂直吊杆。

3.2.2 龙骨安装

安装龙骨部分主要涉及主龙骨、辅加龙骨及副龙骨。

（1）根据主龙骨高度的定位参数，把其固定在万向转动盘的吊杆上，接着调整主龙骨所对应的高程并顺直与其相邻的两根主龙骨，然后用螺栓紧固龙骨。

（2）根据弧度的相关要求和辅加龙骨高度的定位参数，适时地增加辅加龙骨，并在其投影方向同主龙骨排布形式上为井字形，接着调整辅加龙骨所对应的高程、角度并顺直与其相邻的两根主龙骨，然后用螺栓紧固龙骨。

（3）根据副龙骨高度的定位参数，在固定转换辅加龙骨的前提下安装副龙骨，接着调整副龙骨所对应的高度。

3.2.3 铝板安装

铝板安装部分，首先要确定其顶板的安装轴线，再根据轴线逐渐安装铝板。

3.3 质量问题防控

蚕茧式金属吊顶施工在质量方面的要求甚高，尤其是该吊顶系统领域中所要采用的材料与技术工艺（正菱形铝板、正副龙骨、吊杆等）的标高、规格、材质、安装位置及连接方式的相关处理要求。在工程建设中，要保证工程中的每一部分安装的位置及安装的要求皆符合工程师的设计要求及图纸；既要保证各个单元组的拼接处无松动现象，又要确保吊顶系统中的相关材料做过防腐处理。

蚕茧式金属吊顶建设中安装铝板满足的条件：（1）对铝板本身质量要求高，其表面不能变形和划痕，保持表面美观；（2）要符合设计理念及要求，尤其是该吊顶系统领域中的标高和表面曲线起拱的设计要求；（3）铝板板面的拼接处要求整齐美观，即曲面弧线要流畅美观，铝板被分块、分格时要宽度一致。

结论

蚕茧式金属吊顶的施工技术具有复杂度高，难度系数高的特性。蚕茧式金属吊顶施工中主要包括3部分：蚕茧部位吊顶施工、蚕茧部位条形板安装和整体质量问题防控。在为减少施工过程中的相关安全隐患及提高工效的多重考虑下，该吊顶系统采用的工艺是螺栓栓接，利于安装大型网架结构；为适应多样的曲率，安装调节板要采用可调节角度的不锈钢三维调节板；面板的安装工艺需防止剪力变形，用螺栓栓接紧固板面折边。

蚕茧式金属吊顶施工技术经过深化设计及严格的测量计算，在保证施工进度的前提下，进一步确保了加工材料的精确度，从而有着很好的社会效益与经济效益。

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