国家体育场（鸟巢）吸音板工程安装技术

所属栏目：建筑设计论文
发布时间：2011-09-05 09:53:09  更新时间：2023-07-11 11:30:40

国家体育场（鸟巢）吸音板工程安装技术
刘英勇 耿爱贤 程军伟
摘要 国家体育场鸟巢吸音板安装工程立体交叉施工较多，施工部位距离地面较高。为了保证安全及降低成本，提高工作效率，针对不同施工部位采用不同形式的吊篮配合木跳板进行安装，不仅简单可行，且有效的解决了众多杆件交叉下的操作问题。
关键字：国家体育场； 吸音板； 吊篮；安装
中图分类号TU758 文献标识码B
National Stadium (Bird's Nest) Installation of sound-absorbing board works
Liu Yingyong 1, Geng Aixian 2, Cheng Junwei 3
Abstract:Bird's Nest National Stadium, the installation of acoustic panels more interchange construction, construction site high above the ground. In order to ensure safety and reduce costs, improve efficiency, for different construction parts with different forms of basket springboard for installation of wood, not only simple and feasible, and effective solution to many cross-bars under the operational problems.

0前言
国家体育场（鸟巢）吸音板工程安装部位为钢结构斜腹杆与地面夹角为锐角的面沿腹杆长2400mm范围、主桁架下弦杆下表面(顺主桁架由外向内布置)、水槽三面,，用来弥补PTFE膜块存在安装间隙的缺陷。其安装为高空作业、安装位置为钢梁及斜腹杆下表面，还有水槽底面及两侧。由于钢结构施工期间未将部分吸音板连接件预焊接，后补连接件是在高空情况下就位，操作人员灵活性受到很多限制，不便正常施工，效率低。
1工程难点及解决措施
1.1高空作业难：
本工程结构庞大，空中跨度大，吸音板安装位置位于主体钢结构箱梁底面，腹杆下表面及水槽三面，无法搭设脚手架，施工时可操作性差。
针对高空作业特性，选派经常从事高空作业、经验丰富的施工人员。作业面施工脚手架采用刚性可拆卸挂篮和脚手架配合使用。下弦梁作业采用挂篮形式，人员在挂篮中操作灵活，挂篮制作采用可以拆卸型并且可以在箱型钢梁上滑动移位；斜梁作业采用脚手架，人员上下移动方便，稳定性好。
1.2 安全防护实施难：
由于钢结构下弦以下部位无任何支撑栓挂点，安全网无法栓挂，在大面积范围内不能实现满铺安全网的要求。为此，在每个作业面上，每个操作人员配备一条专用安全带，操作人员安全带的两条安全绳钩相互倒挂，确保人员在操作、移动时安全带始终栓挂在安全护栏上。挂蓝底部兜设安全网，作为预防物料、工具坠落的第一道防护。
1.3后补连接件难：
漏装或因位置原因需要增补的连接件数量约10000块，在下弦PTFE膜安装之前尽量采用焊接的方式进行安装;在下弦PTFE膜安装完毕的地方,吸音板连接件采用射钉的方式,避免焊接时火星溅落在下弦膜上。高空作业环境复杂、可操作性差，工作效率低。操作人员在主体箱型梁侧表面进行吸音板的定位放线，连接件就位时，人员采用木跳板、脚手架组合使用的形式进行操作；在钢梁上表留有专人配合焊接人员移动木跳板、脚手架及传递工件、工具；操作人员的两条安全带挂在主桁架下弦上的安全护栏上，人员移动时，交替栓挂，确保安全。
2 吸音板的安装顺序
 

 

2.1 为保证工期,吸音板连接件的打孔可以在PTFE膜安装之前进行;PTFE膜安装以后，后补连接件只能采用射钉的方式进行固定。连接板定位安装可以与吸音板的安装同步进行。连接件的定位时，由桁架外向内进行，起点的连接件一定要保持两边对称并与钢结构边垂直，保证吸音板安装时的点位准确。
2.2 斜腹杆及水槽部位吸音板在上部ETFE膜安装后就可以开始安装。
2.3 主桁架下弦吸音板的安装必须在ETFE及PTFE膜安装之后进行, 在膜结构已安装的部位,每作业组现场安装时尽量按主桁架由外向内方向进行安装。
2.4 每根钢梁下的吸音板安装完成，并经过监理检查合格后，方可撤移吊篮和挂梯，不可遗留后序工作。
3 连接件的安装
3.1 膜结构安装之前吸音板连接件进行打孔。
连接件采用Q235B的钢板加工而成，尺寸为100㎜*50㎜*4㎜。每件连接件在安装前进行预打孔，打孔数量4个。为了方便施工，打孔直径4.2㎜（大于吸音板固定拉铆钉ø4㎜的0.1㎜~0.2㎜）。连接件打孔详图如下所示:

 

连接件采用Q235B的钢板加工而成，尺寸为160㎜*50㎜*4㎜。
每件连接件在安装前进行预打孔，打孔数量5个。为了方便施工，上面一个孔带拓孔,其拓孔直径为13mm,拓孔深为3mm;下面小孔的打孔直径为4.2mm（大于吸音板固定螺栓ø4㎜的0.1㎜~0.2㎜）。
这种后补连接件及其射钉的固定方式如下图所示：

 

这种连接固定方式的具体操作步骤如下：
（1） 采用XBT 4000-A电钻配合TX-BT钻头在主结构上钻孔；
（2） 采用DX 351 BTG 击钉器将喜利得X-BT-R平头不锈钢螺纹钉打到主结构上；
（3） 吸音板连接件上面的大孔穿在喜利得X-BT-R平头不锈钢螺纹钉上，并用不锈钢六角法兰止退螺帽拧紧。
4 吸音板的安装
鸟巢工程为一超大空间的钢架结构，距地面较高，立体交叉施工较多，而连接件、吊顶吸引音板安装流程较快，流动性大，从地面起脚手架显然不可能。为了保证安全及降低成本，提高工作效率，此工序采用吊篮配合木跳板进行安装。吊篮生根于钢梁的护栏上，随时使用，随时搬移。根据现场安装条件，针对每种情况设计了下述几种切实可行的安装方法：
4.1 水槽吸音板的安装
水槽吸音板安装包括水槽底面和水槽侧面吸音板的安装。操作人员必须使用双背安全带。
水槽吸音板安装平台如下所示：

 

4.2 斜腹杆下表面上吸音板的安装
安装该部位的吸音板时ETFE膜已经安装完毕，平台的固定只能在下弦采取措施，操作平台利用散件运到安装部位，然后在平台上铺设木跳板，采取多重防护措施：上挂安全索，利用双钩安全带，并保证安全带不出现脱钩现象，保证施工人员的安全。
当腹杆与地面的夹角较大时，需要在下弦主桁架护栏上搭设木跳板。木跳板的宽度要比腹杆的宽度每边大0.5米，这样便于操作人员在腹杆侧面进行吸音板的就位.用方钢做成护栏，防止工人在悬挑出的木跳板上操作时高空坠落，方钢与下弦护栏用Ф10的圆钢做成U形卡绑牢固。
吸音板安装如下图所示：
 

 

4.3 主桁架下弦的脚手架搭设
安装桁架下弦吸音板时，下弦PTFE声学吊顶膜结构已经安装。
A 如PTFE膜钢结构撑杆间距大于4米,可以利用下弦护栏，下挂吊篮，然后铺设木跳板的方式。将木跳板与吊篮用Ф10的圆钢做成U形卡绑牢固。

 

 

每台吊篮内可以站2~4人同时操作。安装人员自带尼龙小绳，在吊船内将吸音板吊到安装部位进行安装。
吊篮移动时，由上方配合人员将挂点移动，然后启动吊篮，启动吊篮时应两端配合上移，保持平衡，不可倾斜上行。在吊篮挂件上设有安全绳挂点，安全绳自上而下悬挂，安装人员的安全带挂在安全绳上，确保安全。
C 在钢架梁上有马道的部位，木跳板直接搭设在马道上，人员安全带可栓挂在马道护拦上。
4.4、主桁架下弦有很多的吊耳,这些吊耳与膜结构骨架上的耳板相连.吸音板安装时会与这些耳板相碰,故应将吸音板断开,留出150mm的间隙,两块吸音板通过连接铝槽进行连接.
如下图所示:

 

4.5、钢挂篮为对称型，两人同时进行安装。需要移动时只要松开套管销轻轻推吊蓝即可移开位置。
4.6、为了保护钢结构涂装成品，在钢架接触部位的滚动钢管上套上橡胶管，避免钢管滚动时擦伤钢梁表面涂层。
4.7、环梁及梁架空间小的部位都可以用钢挂篮进行安装。
结语
国家体育场(鸟巢)吸音板安装采用工程中较为常见的吊篮,通过不同形式的吊篮配合木跳板解决了复杂大型桁架内部施工中的诸多难题,为类似工程的施工提供了用工程中常见工具解决复杂问题的有益参考。
[1]GB50205-2001钢结构施工质量验收规范.北京：中国计划出版社，2001.
[2]王景文.实用钢结构工程安装技术手册。北京：中国电力出版社，2006.
[3]北京城建集团有限责任公司。JQB-046-2005国家体育场钢结构施工质量验收规范.北京：2005

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