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【摘要】大体量及异形不锈钢造型件在装饰工程施工中存在着与设计相符合的制作与吊装的难点，本文以外滩中信城主楼一层至三层精装修工程为例，对异型扭曲面不锈钢造型与铝板结构集中底部的受力大、挠度强、异型扭曲工艺等难度进行分析，并阐述施工吊装工艺的科学性和安全施工的准确性，以此确保工程高质量和工程的高效益。
【关键词】异型扭曲面；不锈钢造型；制作与吊装
1、工程概况
位于虹口区四川北路889号的外滩中信城设计单位为株式会社日建设计，而大堂1至3层是中信城项目的重要组成部分之一，本楼高地上47层，本工程是虹口区的第一高楼，1～3层大堂使用扭曲面的不锈钢网架造型和扭曲面的铝板，其金属斜拉杆的安装在大厅大堂2层与4层之间装饰墙空处。金属斜拉杆是150×100×2、150×50×2、150×25×2不锈钢管组合成艺术立体图像。斜拉管表面拉丝加工，一层用料99支。150×25×2用料24支，150×50×2用料75支。一层和三层之间为中间层用150×100×2管7支。第三层斜拉管用料150×100×2管15支、150×50×2管27支、150×25×2管15支，共57支，故一层～三层共用管163支。如图1-a。
2、不锈钢斜拉杆设计与施工的重难点分析
2.1斜拉杆管长且底部受力大
由于不锈钢管斜拉杆为定制产品，长度为7m以上，采用斜拉杆顶部抓拉的形式以减少底部受力。斜拉杆管较长，将分为二段加工，利用方型钢管插入连接，方型钢管长度500mm，二端用二排4根对穿螺栓固定。每根斜拉杆的顶底部的连接角码开腰形孔，便于安装位置调整。本次不锈钢斜拉杆分为三层，施工时分层进行安装。由于斜拉杆的长度较长，约为二层楼层的长度。
2.2拉杆过长产生的挠度
在每层斜拉杆的交叉点的位置上，采用点位固定方法，采用橡胶垫层和不锈钢板加螺栓固定，来避免拉杆过长产生挠度，采用不锈钢管设置水平支撑。水平支撑设置原则为：让开电梯厅门洞口；尽量接近斜拉杆交叉点。交叉点固定的不锈钢片的侧面和水平支撑的不锈钢管采用镜面处理，以造成一种视觉的错觉，达到空间整体设计效果。整个大堂的重点在于大堂背景，设计用大体量的不锈钢板焊接制作成的亮面和拉丝面不锈钢网架来体现一种竹林的构想，同时配合以周围与室外同面的铝板构成整个扭曲面，给人以视觉上的强大冲击力。
2.3扭曲工艺难度大
大堂正面的扭曲型的不锈钢网架由100×100mm、100×50mm、100×25mm三种规格的2mm厚不锈钢制作而层，全部不锈钢网架由三层构成，该部分的难点在于整个完成面包括外边的铝板全部为扭曲面，在不锈钢放样、焊接以及交错缝的处理上均采用了三维建模放样以控制完成效果。同时曲面铝板上的加工上，要保证铝板加工扭曲弧度达到和不锈钢饰面圆滑过度的效果，将每块铝板均进行放样以确保精度。
3、方管制作工艺
所有方管均为非标异形，全部需人工焊接、打磨、抛光、拉丝制作而成，整个焊缝总长度约5800米。
通过电脑建模，将方管四面料型展开，采购2㎜冷轧304不锈钢板，根据电脑模板，对不锈钢板进行激光切割，并对所有板材进行排序编号。根据编号，对切割好的板材进行组装焊接（氩弧焊点焊），再由专业的氩弧焊工进行满焊处理，焊接时要两面同时进行，以减少方管的变形量。焊接完成后，再对焊接部位进行初步的打磨，以检查焊接的强度是否达到要求，达标后可以正式的打磨处理，在打磨的程序中，要按照先粗后细的步骤进行，完全打磨光滑后，表面进行拉丝处理，丝纹要连贯、均匀；全部完成后，表面再做纳米抗指纹处理。出厂装车时要做好成品保护，每组料单独包装，对在运输过程中容易碰伤的部位，要重点保护，对容易变形、折断的部位要做好支架固定，进行加强处理。
4、造型吊装
（1）吊点的选择。钢梁在吊装前应前仔细计算钢梁的重心，并在构件上作出明确的标注，吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的中心线在同一铅垂线上。对于跨度大的梁，由于侧向刚度小，腹板宽厚比大的构件，防止构件扭曲和损坏，如果采用双机抬吊，必要时考虑在两机大钩中间拉一跟钢丝绳，在起钩时两机距离固定，防止互相拉动。
（2）造型件的吊装。不锈钢斜拉杆造型件的特点是跨度小，为3米一跨，所以可以采用单机双点的吊装法，在造型件的重心点横向固定一支受力杆件，起吊点为该杆件的两端。
斜拉管的结构受力，在上端焊接在3000×170×5㎜钢板上，联接鋼板与联接管120×60×5用M12×300螺栓调节联接，M12×300螺栓每块钢板上用6枚。联接管120×60×5一头与H型钢连接，一头与墙体联接板连接。联接板用化学螺栓M12×170，4支连接。下端斜拉管在钢板上固定（用螺栓M10×300连接）下端钢板为3000×150×4㎜。下端实际是托住斜拉管，受力在上端，受拉力。斜拉管安装空间距离长度为8470mm，宽度：550mm=150+250+150mm，管面宽度分别为100mm、50mm、25mm三种。
5、组件的运输及就位
根据不锈钢斜拉杆的重量情况以及现场脚手架情况，采用人力搬运的方式从大堂西入口平移至大厅内，在大堂西面地面固定额定拉力为10KN的电动卷扬机和9.3mm直径的钢缆绳，同时采用12mm的膨胀螺栓加钢板对卷扬机固定限位。大堂地面东侧同时固定一个定滑轮，第一个吊装滑轮放置于吊装组件完成后在新增次梁钢架的中点位置，用吊装绳呈八字形绑住组件，第二个吊装滑轮放在每跨需就位的位置，调整好滑轮位置后起吊，吊至安装高度后，即用螺栓固定就位。根据现场情况，准备从南面第一跨开始吊装，第一跨完成吊装后，地面卷扬机及地面定滑轮位置不动，只把吊顶上第二个吊装滑轮固定到第二跨位置上的钢梁上，准备进行第二跨的吊装。地面卷扬机距地面定滑轮为11m，上下定滑轮距离为12m。吊装工况如下图1-b。 6、安全分析
6.1斜拉管的重量和受力：
（1）150×100×2 三层用料为共22支，G1=8.8×22×7.93=69.8kg×22=1535kg，150×50×2三层用料为共102支，G2=8.8×6.344×102=55.8kg×102=5692kg。150×25×2 三层用料为共39支，G3=8.8×5.551×39=48.8kg×39=1903kg。
（2）三层钢管总重量 G总=1535+5692+1903=9130kg，加上附件和螺栓、螺母等，重量为10000kg 合受力100KN。
6.2联接上端的H型钢工况分析
（1）次大梁强度分析。斜拉管在上端挂在联接杆上，而联接杆为120×60×5钢管。钢管一端焊接次大梁上，一端焊接在联接板280×220×12钢板上。4枚化学螺栓固定在墙体上。按现场实际联接杆长度不超过3500mm。最小为1500mm左右。
（2）每支斜拉不锈钢管最重为68kg，Po=680N，每块钢板3000×170×5最多挂9支料，P总=680N×9+18×10=6300N， 每块钢板用6枚高强度螺栓M12×300挂上联接并调节尺寸，下端用3000×150×4钢板也用螺栓联接。钢管最长为10M，由温度应力产生的伸缩尺寸为σ=12×10-6×80×10000=9.6mm，伸缩长腰孔设计取[C]=12mm为合适。
（3）下端托架由H型鋼H200×100×5.5-8组合成，斜拉钢管曲面最外端托距与现有H型托架相差最大处有1100mm。所以在托架的外侧再焊上1100mm大小不等距离的钢管。120×60×5钢管受力为悬挑梁。P=3125N/m×1.5M=4687.5N≈4688N，强度通过。如图1-c。
结语：
对于大型装修工程施工而言，因工程设计需要，对于异型扭曲面不锈钢网架与铝板作为美学的应用，其吊装工艺与安全不可忽视，通过对造型件、斜拉管、钢梁和组件的吊装工艺和质量实施控制管理，并对各工况进行核算，并次大梁、H型钢（托架）和钢管强度和挠度都进行核算并标准，工程安全而高效。
参考文献：
[1]叶鹏程.论异型铝板吊顶的吊装施工[J].现代装饰：理论，2016（7）：252-254.
[2]汪进，李扬，刘明峰，等.空间异型曲面钢结构安装技术应用例析[J].建筑，2014（10）.
【关键词】异型扭曲面；不锈钢造型；制作与吊装
1、工程概况
位于虹口区四川北路889号的外滩中信城设计单位为株式会社日建设计，而大堂1至3层是中信城项目的重要组成部分之一，本楼高地上47层，本工程是虹口区的第一高楼，1～3层大堂使用扭曲面的不锈钢网架造型和扭曲面的铝板，其金属斜拉杆的安装在大厅大堂2层与4层之间装饰墙空处。金属斜拉杆是150×100×2、150×50×2、150×25×2不锈钢管组合成艺术立体图像。斜拉管表面拉丝加工，一层用料99支。150×25×2用料24支，150×50×2用料75支。一层和三层之间为中间层用150×100×2管7支。第三层斜拉管用料150×100×2管15支、150×50×2管27支、150×25×2管15支，共57支，故一层～三层共用管163支。如图1-a。
2、不锈钢斜拉杆设计与施工的重难点分析
2.1斜拉杆管长且底部受力大
由于不锈钢管斜拉杆为定制产品，长度为7m以上，采用斜拉杆顶部抓拉的形式以减少底部受力。斜拉杆管较长，将分为二段加工，利用方型钢管插入连接，方型钢管长度500mm，二端用二排4根对穿螺栓固定。每根斜拉杆的顶底部的连接角码开腰形孔，便于安装位置调整。本次不锈钢斜拉杆分为三层，施工时分层进行安装。由于斜拉杆的长度较长，约为二层楼层的长度。
2.2拉杆过长产生的挠度
在每层斜拉杆的交叉点的位置上，采用点位固定方法，采用橡胶垫层和不锈钢板加螺栓固定，来避免拉杆过长产生挠度，采用不锈钢管设置水平支撑。水平支撑设置原则为：让开电梯厅门洞口；尽量接近斜拉杆交叉点。交叉点固定的不锈钢片的侧面和水平支撑的不锈钢管采用镜面处理，以造成一种视觉的错觉，达到空间整体设计效果。整个大堂的重点在于大堂背景，设计用大体量的不锈钢板焊接制作成的亮面和拉丝面不锈钢网架来体现一种竹林的构想，同时配合以周围与室外同面的铝板构成整个扭曲面，给人以视觉上的强大冲击力。
2.3扭曲工艺难度大
大堂正面的扭曲型的不锈钢网架由100×100mm、100×50mm、100×25mm三种规格的2mm厚不锈钢制作而层，全部不锈钢网架由三层构成，该部分的难点在于整个完成面包括外边的铝板全部为扭曲面，在不锈钢放样、焊接以及交错缝的处理上均采用了三维建模放样以控制完成效果。同时曲面铝板上的加工上，要保证铝板加工扭曲弧度达到和不锈钢饰面圆滑过度的效果，将每块铝板均进行放样以确保精度。
3、方管制作工艺
所有方管均为非标异形，全部需人工焊接、打磨、抛光、拉丝制作而成，整个焊缝总长度约5800米。
通过电脑建模，将方管四面料型展开，采购2㎜冷轧304不锈钢板，根据电脑模板，对不锈钢板进行激光切割，并对所有板材进行排序编号。根据编号，对切割好的板材进行组装焊接（氩弧焊点焊），再由专业的氩弧焊工进行满焊处理，焊接时要两面同时进行，以减少方管的变形量。焊接完成后，再对焊接部位进行初步的打磨，以检查焊接的强度是否达到要求，达标后可以正式的打磨处理，在打磨的程序中，要按照先粗后细的步骤进行，完全打磨光滑后，表面进行拉丝处理，丝纹要连贯、均匀；全部完成后，表面再做纳米抗指纹处理。出厂装车时要做好成品保护，每组料单独包装，对在运输过程中容易碰伤的部位，要重点保护，对容易变形、折断的部位要做好支架固定，进行加强处理。
4、造型吊装
（1）吊点的选择。钢梁在吊装前应前仔细计算钢梁的重心，并在构件上作出明确的标注，吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的中心线在同一铅垂线上。对于跨度大的梁，由于侧向刚度小，腹板宽厚比大的构件，防止构件扭曲和损坏，如果采用双机抬吊，必要时考虑在两机大钩中间拉一跟钢丝绳，在起钩时两机距离固定，防止互相拉动。
（2）造型件的吊装。不锈钢斜拉杆造型件的特点是跨度小，为3米一跨，所以可以采用单机双点的吊装法，在造型件的重心点横向固定一支受力杆件，起吊点为该杆件的两端。
斜拉管的结构受力，在上端焊接在3000×170×5㎜钢板上，联接鋼板与联接管120×60×5用M12×300螺栓调节联接，M12×300螺栓每块钢板上用6枚。联接管120×60×5一头与H型钢连接，一头与墙体联接板连接。联接板用化学螺栓M12×170，4支连接。下端斜拉管在钢板上固定（用螺栓M10×300连接）下端钢板为3000×150×4㎜。下端实际是托住斜拉管，受力在上端，受拉力。斜拉管安装空间距离长度为8470mm，宽度：550mm=150+250+150mm，管面宽度分别为100mm、50mm、25mm三种。
5、组件的运输及就位
根据不锈钢斜拉杆的重量情况以及现场脚手架情况，采用人力搬运的方式从大堂西入口平移至大厅内，在大堂西面地面固定额定拉力为10KN的电动卷扬机和9.3mm直径的钢缆绳，同时采用12mm的膨胀螺栓加钢板对卷扬机固定限位。大堂地面东侧同时固定一个定滑轮，第一个吊装滑轮放置于吊装组件完成后在新增次梁钢架的中点位置，用吊装绳呈八字形绑住组件，第二个吊装滑轮放在每跨需就位的位置，调整好滑轮位置后起吊，吊至安装高度后，即用螺栓固定就位。根据现场情况，准备从南面第一跨开始吊装，第一跨完成吊装后，地面卷扬机及地面定滑轮位置不动，只把吊顶上第二个吊装滑轮固定到第二跨位置上的钢梁上，准备进行第二跨的吊装。地面卷扬机距地面定滑轮为11m，上下定滑轮距离为12m。吊装工况如下图1-b。 6、安全分析
6.1斜拉管的重量和受力：
（1）150×100×2 三层用料为共22支，G1=8.8×22×7.93=69.8kg×22=1535kg，150×50×2三层用料为共102支，G2=8.8×6.344×102=55.8kg×102=5692kg。150×25×2 三层用料为共39支，G3=8.8×5.551×39=48.8kg×39=1903kg。
（2）三层钢管总重量 G总=1535+5692+1903=9130kg，加上附件和螺栓、螺母等，重量为10000kg 合受力100KN。
6.2联接上端的H型钢工况分析
（1）次大梁强度分析。斜拉管在上端挂在联接杆上，而联接杆为120×60×5钢管。钢管一端焊接次大梁上，一端焊接在联接板280×220×12钢板上。4枚化学螺栓固定在墙体上。按现场实际联接杆长度不超过3500mm。最小为1500mm左右。
（2）每支斜拉不锈钢管最重为68kg，Po=680N，每块钢板3000×170×5最多挂9支料，P总=680N×9+18×10=6300N， 每块钢板用6枚高强度螺栓M12×300挂上联接并调节尺寸，下端用3000×150×4钢板也用螺栓联接。钢管最长为10M，由温度应力产生的伸缩尺寸为σ=12×10-6×80×10000=9.6mm，伸缩长腰孔设计取[C]=12mm为合适。
（3）下端托架由H型鋼H200×100×5.5-8组合成，斜拉钢管曲面最外端托距与现有H型托架相差最大处有1100mm。所以在托架的外侧再焊上1100mm大小不等距离的钢管。120×60×5钢管受力为悬挑梁。P=3125N/m×1.5M=4687.5N≈4688N，强度通过。如图1-c。
结语：
对于大型装修工程施工而言，因工程设计需要，对于异型扭曲面不锈钢网架与铝板作为美学的应用，其吊装工艺与安全不可忽视，通过对造型件、斜拉管、钢梁和组件的吊装工艺和质量实施控制管理，并对各工况进行核算，并次大梁、H型钢（托架）和钢管强度和挠度都进行核算并标准，工程安全而高效。
参考文献：
[1]叶鹏程.论异型铝板吊顶的吊装施工[J].现代装饰：理论，2016（7）：252-254.
[2]汪进，李扬，刘明峰，等.空间异型曲面钢结构安装技术应用例析[J].建筑，2014（10）.