大空间吊顶的逆作法整体提升施工技术

2020-02-01上海建工集团股份有限公司上海200080

绿色建筑 2020年4期

张松（上海建工集团股份有限公司，上海 200080）

上海浦东国际机场卫星厅总建筑面积 62.1 万 m2，地下1 F，地上 S 1 共 6 F、S 2 共 5 F，呈工字形布置，长和宽均约 1 km。该卫星厅位于 T 1、T 2 航站楼南侧，是目前世界上单体最大的卫星厅。S 1 和 S 2 卫星厅中庭三角区屋顶结构为复杂钢桁架结构，双向曲线形成双曲造型，结构较为复杂。S 1 与 S 2 区域各一个大吊顶，主要材料为蜂窝铝板及波纹铝板。三角吊顶边长约 120.0 m，面积约 6 600 m2，吊顶距地面操作平台最高点标高 35.0 m，最低点 15.0 m。大吊顶下方的 12.9 m 层楼板留洞，形成直到 0 m 层的共享大空间，12.9 m 层洞长边最大 50.0 m，短边最大 25.0 m。吊顶构造及效果示意图详见图 1、图 2。

图 1 吊顶构造示意图

图 2 大吊顶效果图

1 逆作法施工

根据现场情况，经研究确定在中庭大吊顶施工区域搭建“逆作法”操作平台，吊顶系统采用“逆作法”施工，吊顶系统安装利用主体钢结构作为搭建“逆作法”操作平台的支撑。安装三维可调节系统、单元龙骨层，施工人员可在反脚手架上进行施工，上部用保险带与辅助保险钢丝绳进行固定，在永久检修马道上水平移动，待钢龙骨安装完成后，局部永久马道覆盖不到的范围，铺设辅助钢跳板，施工人员以钢跳板做支撑，安全带仍与钢丝绳挂接，进行面板校正。工人直接在吊顶面的上部作业，一次完成吊顶施工的技术工艺。

（1）采用反吊装式施工吊顶天花技术方案。大跨度大幅面吊顶反吊装式施工方法，特征为在大跨度大幅面吊顶的相邻轴线上的桁架下弦杆之间，系钢丝绳，钢丝绳上挂设可移动的安全带挂钩，作为施工人员的操作生命线，以保证工人生命安全。

（2）吊顶天花施工方法分析。① 若采用移动式脚手架，天花完成面高度最低点为 18.0 m，最高点为 35.0 m，地面又有预留管线，移动起来不方便。② 若采用满堂脚手架方式，费用较高，且脚手架一次搭拆量太大，耗时较长，同时还会影响地面、墙面以及机电设备的安装施工。

实践证明，采用施工反吊装的方法作为吊顶天花施工的工作面，既节省了搭设脚手架的时间，还可以地面石材和墙面挂板同时施工，加快了施工进度。

2 吊顶单元同步整体提升

波纹铝板地面拼装整体提升方案如下所示。将波纹板单元于地面拼装完成，通过在地面安装卷扬机，桁架结构安装定滑轮进行吊装施工，吊装采用计算机控制进行同步吊装。为了便于单元模块的组装及质量检查，铝板单元的拼装在铝合金方通组成的镂空操作平台上完成，于胎架上方进行拼装，胎架下方进行检查，既保证了平整度又可以检查铝板接缝高低差还可以避免对铝板的污染。

单元框最大的规格为 4.0 m×4.0 m，规格较小，重量＜160 kg（单元龙骨框约 10 kg/m2）。地面采用卷扬机起吊，地面 4 个角部，由 4 人配斜拉揽风绳，防止单元龙骨框摇摆。由一名地面指挥员统一指挥地面操作人员，高空 4 人配合调整位置，紧固螺栓。高空也配备一名指挥人员，地面与高空的沟通，由两名指挥员用对讲机沟通。用 2 台卷扬机配 4 个吊点提升每个吊顶单元。以卷扬机为提升动力，钢丝绳承载，卷扬机用变频器实现 5 级调速及同步控制。

滑轮组的固定点必须位于球节点处（或离球节点根部300.00 mm 范围内），不允许在网架二力杆离球节点根部300.00 mm 范围以外施加径向力。

大吊顶通过抱箍与主体钢结构桁架相连接，采用抱箍是因为主体钢结构已加载，不允许电焊作业。对吊顶、龙骨、抱箍系统作用在主体钢桁架上进行受力分析，采用 SAP 2000 有限元软件整体建模进行力学分析；一个单元 3 012 mm× 9 667 mm。单元受力模型见图 3、结构模型见图 4、结构变形量见图 5。

结构最大变形量为 2.57 mm，满足设计要求。

通过结构计算可知，选择两种典型提升工况进行结构复核。提升吊顶荷载对三角钢桁架结构的受力影响很小，产生附加最大应力仅 27 MPa 左右，因此三角钢桁架结构上布设的提升点可随意选择。吊顶结构在提升过程中，产生的最大应力约 80 MPa，满足强度要求，产生的最大挠度约 5 cm，对提升工作基本无影响。