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音乐厅GRG吊顶及墙面施工技术

时间:2016-03-04 09:52

□中建八局西南企业  窦同宽 魏金磊 薛建房 冯超

[摘  要]  本文先容了中央音乐学院音乐厅工程中GRG吊顶和墙面的施工技术。施工过程中,工程技术人员攻克各种难点,使音乐厅达到了良好的装饰效果,并满足了较高的声学要求。

随着我国经济学问事业的迅速发展,各类大型演艺场馆、综合场馆等不断开建,对场馆内建筑声学材料的要求不断提高。传统的声学顶面、墙面材料,如无纸面石膏板、铝板、GRC板等,在生产加工过程中存在大量污染,并存在不同程度的能耗高、施工不便、使用年限短等问题,难以满足可持续发展的需求。玻璃纤维增强石膏复合材料(简称GRG材料)是一种新型装饰材料,不仅具有防水性能、绿色环保性能及可观赏性能好等一般装饰材料的优点,还具有非常出色的抗冲击、声光性能,其造型的随意性更是得到建筑大师的认可,因此在当代剧院类公共建筑中得到了越来越多的应用。

一、施工特点与难点

1、重要影响力

2015年11月1日是中央音乐学院建立75周年纪念日,学校将在音乐厅举行校庆及大型演出活动,社会各界人士将集聚于此。建成后的音乐厅将是学校开展音乐课堂教育、对外艺术交流、举办高雅艺术演出的重要场所,是中央音乐学院的标准性建筑。

2、剧院式建筑,内部管线繁多,装饰造型复杂,施工难度大

音乐厅的观众厅分为两层,一层为池座,二层为悬挑看台。观演区空间高度为16.10m,二层悬挑看台底板的吊顶呈阶梯状,水平宽度由18.200m到22.900m(后面的两个0是规范写法么?),呈放射形喇叭状。吊顶、墙面造型复杂,呈多曲面、圆弧形、阶梯状。其中不同界面多达48种,不同界面的GRG弧度、走向不同(有“八”、“C”字形),而同一界面内也是呈曲面圆弧状。二层悬挑看台底板GRG与其上下的墙面GRG相互过度,连接在一起,成为一个GRG曲面,吊顶标高变化繁复,墙面弧度大小不一,这给测量放线、加工定制及安装带来了很大困难。

3、涉及专业多且专业性强,深化设计量大,专业性强

1)吊顶内涉及空调、机械舞台专业、灯光、音响、通风、水电等专业,管线设备众多,安装标高不一,错综复杂。安装位置与GRG发生冲突,影响GRG吊顶标高及墙面吊顶造型。因此必须对GRG及安装专业进行细部设计,合理安排工序,防止对GRG造成二次破坏。

2)由于吊顶内管线繁多,有些部位管道设备位置与GRG龙骨有冲突,需要对这些部位的龙骨进行深化设计,合理确定龙骨位置、吊杆的长度以及龙骨(或者吊杆)与GRG的连接方式。

4、对音乐厅的声光效果影响大,控制难度大

音乐厅作为举行大型演出的场所,对声、光效果要求极高,GRG的安装位置必须准确无误,要达到观演区任意部位都不能出现回声及眩点的效果。

二、主要施工过程

1、测量复核

根据三线基准,对结构的轴线、垂直线、控制线进行复核,根据工程的特点测定总控制线,以此为基准,确定转角和不同界面墙体的交叉点、墙面与吊顶的相交点作为控制点。根据深化图纸及控制点,将吊顶及墙面进行分块,多方位进行测量复核,经复核无误后,依据各种控制点,将龙骨的平面几何位置及标高线测设于结构面上或者标注在结构面上。

2 深化设计及放样

根据复核后构件的实际尺寸,在图纸上标出并结合效果图进行深化设计。在正式进行吊顶制作安装前,需对悬挂吊顶的钢构架及GRG吊顶墙面进行放样,以引导吊顶墙面制作及确保安装准确。具体的放样工作如下:

A)    水平面尺寸:先确认工地现场提供的拄(柱?)心线或墙心线等基准线。

B)    核对施工设计图,绘制相对轴线。

C)    图面标注至面板,完成面间尺寸。

D)    钢卷尺拉引核对后,做点记号于平面,再以墨斗弹放墨线。

E)     用经纬仪确认无误时,投影在施作高度作为板面完成面的基准(这句话有点不顺)。

F)     高度尺寸:由业主及营建单位提供水平基准线。

G)    用雷设仪扫出基准水平面。

H)    用钢卷尺往上拉引至每个标高、弹线,水平标高±2mm

I)       施作时,依照图纸标高。

根据设计方案,将整体吊顶板分格为横向分块,竖向分格尽量以洞口处为断点,以便对拼装位置及标高进行校核。利用计算机辅助建模,针对现场吊顶板造型变化,将整体吊顶板、墙体进行分区,每个区域内分块,将每块GRG板编号,运输至施工现场时可以直接进行拼装。

GRG吊顶标高至结构顶板的距离由5.7米~6.8米不等,造成超高尺寸的吊顶内部空间需要安装钢架转换层。因GRG吊顶板自重较重,约80kg/㎡,对于直接固定于主体结构的吊顶转换层钢架及GRG吊顶板要进行结构荷载计算,并应取得设计单位审核批准方后可施工,而钢架是运用桁架原理进行布置。尖角部位的GRG拼接容易磕碰破坏及日后开裂,所以吊顶、墙体尖角部分块不能在尖角部位,必须与尖角部位错开。

   

        转换层设置示意图                   墙体尖角部位的GRG分块(图的底色请改为白色或                  浅蓝色。下同。不要黑色)

3 钢构架安装

1)根据GRG分布情况及受力特点,合理布置钢龙骨,主龙骨使用10#槽钢与主体结构连接,副龙骨为50*50*5的镀锌角钢与主龙骨焊接。如下图:

吊顶龙骨安装图

墙体龙骨安装图

2)GRG吊顶主龙骨、副龙骨根据图纸要求,大型风管底下龙骨及空调风口下的龙骨必须用型钢加固,型钢要与主龙骨或者副龙骨焊接。龙骨安装前先进行定位复核,准确无误后进行焊接固定。

3)吊顶管道设备,应根据工程实际情况合理布置。轻型灯具应吊在主龙骨或附加龙骨上。由于大型设备管道在运行过程中会产生振动,如果共用龙骨,后期GRG会因振动产生裂缝,所以大型设备及管道不得与GRG主龙骨相连,应该另设悬吊构造或者增加龙骨,这些措施构件直接与结构相连接。

   

水管固定件与主龙骨连接 (这两张图布清晰,删去。)  大型设备吊杆与结构梁(板)连接

4 GRG安装

1吊顶墙面GRG造型多样,铺设规模大,且高低不均,流线型、连续性要求高。为保证吊顶及墙面圆弧曲度,安装人员必须根据设计图纸要求进行定位放线,确定标高及其准确性,注意GRG板位置与管道之间关系,位置要错开,防止GRG与其他管道等发生冲突。根据施工图进行现场安装,并在平面图内记录每一材料的编号。

2)根据深化图及GRG分块图,确定龙骨及吊杆的固定位置及长度,使龙骨和吊杆手里合理。并利用全站仪,在吊顶板下结构板面上设置与每一排吊顶板上控制点相对应的控制点。

3)由于吊顶GRG板面与结构板之间的距离过大,不能直接用φ10的吊杆直接吊接,需要增加10#槽钢作为吊杆。10#槽钢与顶部的钢结构焊接,50*50*5的镀锌角钢作为转换层,与上方的10#槽钢焊接,将φ10的吊杆上端固定在镀锌角钢上面,下端连接GRG板,保证了φ10吊杆长度小于1500mm。边缘部位的GRG板很重要,边缘部位GRG固定牢固后,第二块GRG板以此为水平支撑点安装,其他GRG依次安装,这样在安装过程中,不会因为吊杆摇动而使得整个GRG发生偏位,边缘部位的GRG不能采用φ10吊杆连接,必须采用50*50*5的镀锌角钢与GRG预埋件焊接。如下图所示:

吊顶龙骨示意图

  

现场施工图(也可删掉)

圆弧GRG吊顶施工示意图

 

边缘的GRG固定示意图及现场施工图

 

4墙面GRG板安装,应先安装角部,再向两侧延展?(换个词行么?)。墙面GRG板的固定不能使用吊杆,要全部使用50*50*5的副龙骨镀锌角钢及10#槽钢。镀锌角钢与GRG板上预埋钢片焊接固定,对于距离墙面较远的部位,则运用桁架原理设置角钢,主龙骨为10#槽钢,竖向主龙骨通过固定锚板固定在墙上,固定锚板固定在结构楼板、结构梁、墙体连系梁以及地面,水平主龙骨锚固板固定在联系梁,并与竖向主龙骨焊接。对于有造型的墙面,则利用三角形桁架的工作原理设置,主龙骨采用10#槽钢,通过固定锚板固定在结构墙上,连接杆采用50*50*5镀锌角钢与GRG板内的预埋件焊接,对于长度大于400mm的连接杆必须增加50*50*5镀锌角钢作为斜向支撑,如下图所示:

  

 距离墙体较近龙骨与GRG板连接示意图         距离墙体较近龙骨GRG板连接示意图

墙体现场龙骨与GRG连接施工图

造型墙面龙骨及GRG安装示意图1

  

造型墙面龙骨及GRG安装示意图2

5根据现场定位,在转换层龙骨上定位、打孔、安装丝牙吊杆,按照吊顶两侧墙上轴线、标高控制线及与该排吊顶板相对应的地面上的控制点,利用激光投点仪及钢卷尺将该点引至吊顶板安装位置,首先安装最低位置处中轴线上的GRG吊顶板,调平、校正后固定丝牙吊杆螺母。然后根据第一块吊顶板高度、位置安装下一块GRG板,安装完成后使用水平管及激光水准仪调平复核,依次安装同排吊顶板,并由最低位置向最高位置、由角部向两边依次安装。安装顺序如图所示:

GRG吊顶板拼装顺序示意图及现场拼装图

GRG墙面板拼装顺序示意图及现场拼装图(删去)

6由于吊顶是单个筒灯及满天星,所以满天星的星孔位置尺寸要根据深化图纸在加工厂一起加工。而且星孔大小不一致,星孔中心的连线成圆弧形。安装完成后对星孔必须进行重复打磨处理,以保证星孔方方正正,如下图:

满天星星孔示意图及现场星孔处理图

大面积GRG的安装,必须待吊顶上面管道管线设备完毕后进行,例如空调、风管、消防管道、检修通道必须安装完成。吊顶灯具、风口、喷淋、烟感等,必须结合吊顶GRG的造型安装,在开孔前应先放线,圆弧部位、洞口中心弧度与吊顶GRG弧度一致,洞口间距一致保持美观对称。在吊顶内设置人行龙骨,这样便于安装满天星及日后的维修,而不破坏GRG板。

GRG顶部风管部位龙骨示意图

有风管吊顶龙骨分布图

线槽走向弧度与GRG一致

GRG板拼缝调整处理:为保证吊顶及墙面造型的面层批嵌开裂,用螺丝在GRG板接缝处背面用螺丝连接在一起,螺栓与GRG板之间增减弹性垫片。填缝时,先用弹性填缝材料加玻璃纤维;缝隙填满后,接缝处用网带处理(第一道工序);等待填缝材料干固后再用用进口填缝材料满批(第二道工序);

  

理示意拼缝处理示意图

9)拼缝处理完成后满刮GRG吊顶板专用腻子,打磨处理完成后进行涂料施工。面层批腻子、喷氟碳漆处理工序:第一道腻子:轻抹板面并修边,宽度均为180mm;第二道腻子:抹一层嵌缝石膏腻子,其宽度为270mm,表面腻子凝固后,用#150砂纸打磨。满刮基层石膏、腻子、打磨:第一遍,满刮基层石膏、打磨,要求满刮并将GRG表面造型曲面基本找顺,待干燥后,用砂纸磨平;第二遍,满刮腻子及磨光,收缩裂缝及不平处要复补腻子,腻子干燥后,打磨平整后清扫干净;第三遍,满刮腻子及磨光,用2m靠尺先检查,不平整的部位,再用腻子抹平,腻子干燥后,打磨平整后清扫粉尘。

 GRG接缝刮腻子

最后表面效果处理:按要求进行2-3遍氟碳漆喷涂,使漆面视觉饱满、均匀。

  

吊顶、墙面GRG效果图

吊顶、墙面GRG实际完成效果

三、成品保护措施

1、吊顶装饰安装完成后,不得随意剔凿,如果需要安装设备,应用电钻打眼,严禁开大洞。

2、板材不得受雨淋,并注意防潮;在板材附近禁止进行电气焊;板面严禁撞击,防止损坏。

3、不得将吊杆安装在吊顶内的通风、消防等管道上,以防损坏暗管。

4、吊顶内的水管气管应在钉罩面板之前试压完毕,防止漏水损坏GRG。

5、管道阀门部位应提前预留检修口,以防上下人损坏GRG。

四、结语

中央音乐学院音乐厅精装修吊顶及墙面为GRG装饰板,具有以下优点:

1、整个内装在风格上造型独特,极富现代感,将声学功能与装饰美感完美结合于一体。在设计上,具有面线块的变化丰富,线条组织灵活等多项特点,给装饰的整体效果带来了极具丰富的内涵。

    2、GRG装饰板是玻璃纤维加强石膏装饰材料,自重轻强度高,不容易破损、变形和开裂,除此还有防水性能和良好的声学性能。

音乐厅是艺术的殿堂,反映了一个城市的文明程度,往往也成为一个城市的靓丽名片。本文先容的内容仅仅是音乐厅项目中GRG的施工技术,局限性很大,今后愿同大家在同类工程建造中共同学习,不断提高剧院工程建造水平。

参考文献

1、JCT 799-2007 装饰石膏板[S].北京:中国标准出版社,2007

2孙晓阳.灵山胜境梵宫建筑 GRG超高超大穹顶施工技术[J].山西建筑,2011,37-4

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