超高弧形冷弯薄壁型钢隔墙施工技术

某乐园项目是一个全新的高科技船载游乐项目，也是全球第一个以电影为背景的主题乐园，该乐园集思维创新、顶尖科技及视觉震撼于一身，内部空间复杂、施工空间小、交叉施工专业多，隔墙数量、种类众多且造型复杂，龙骨隔墙面积约4万㎡，墙体类型多达139种（图1）。

图1  墙体平面布置

1  施工难点

1.1  墙体图纸深化设计难度大、施工精度高乐园墙体深化设计须综合体现建筑、结构、机电、内装等信息，调整各专业碰撞及立面效果；深化图纸的信息完整准确，对材料定尺加工及现场施工精确及合理安排各专业施工至关重要。

1.2  超高隔墙墙体竖向变形大

本项目中有大量近20 m高的隔墙，安装在压型钢板屋面及钢梁以下，整体隔墙的稳定性及承载力要求较高，隔墙承受顶部荷载时产生弹性变形导致整体稳定性变差，甚至会导致竖龙骨破坏及面层开裂现象。

1.3  大量弧形墙体和弧形拱洞安装精度要求高

本项目有大量弧形墙和弧形拱洞，弧形墙对现场施工精度要求高，洞口多且跨度大，墙体负荷重，施工难度大、效率低。

2  施工流程

针对上述施工难点，本项目用G450级高强带钢在冷状态下弯曲成C84, C100, C150, C200各种不同截面尺寸及壁厚的成品型钢，采用“对扣”“背靠背”等组合形式及多种连接加固方式，整体考虑冷弯薄壁型钢隔墙体系施工，既可保证20 m的超高龙骨墙体的实现，也可满足各种高度及复杂造型墙体的要求，结合BIM技术和综合深化图，在保证质量、提高功效上取得了很好的效果。超高隔墙施工流程如图2所示。

图2  超高隔墙施工流程

3  图纸综合深化设计

3.1  绘制综合深化图纸

墙体深化图纸须综合体现建筑、结构、机电、内装等多项信息，以调整各专业碰撞及立面效果（图3）。

图3  墙体竖向综合深化图（计算机截图）

与机电、结构等各专业沟通，了解需要固定在墙体上的机电桥架、管线、道具等信息，根据龙骨受力情况计算结果，确定龙骨截面、壁厚及安装组合方式。

注意门窗及穿墙设备洞口预留尺寸，考虑饰面、板厚的影响。

龙骨布置、安装方式及连接节点需充分考虑周围主钢构布置形式，以方便工人施工。

3.2  BIM技术在设计和施工中的应用

本项目的BIM模型应用以专业间综合协调为主，配合深化设计、模拟施工方案、绘制4D动画，模拟现场施工各方条件，在复杂的作业条件下指导施工，以降低穿插作业带来的施工降效（图4）。

图4  BIM深化平面综合图

3.2.1  BIM技术在设计中的应用

本项目隔墙类型多达139种，每片墙体的类型和尺寸标高不同，且造型复杂，很难用传统的平立面图纸表现，特别是造型复杂的主题墙体，其中有多管道及设备与墙体的交集、碰撞。对此在墙体深化中借助BIM模型，准确地获得每面墙体的详细信息（包括标高、高度、倾斜角度、弧度，门窗洞口预留信息，墙体与机电管道、桥架、钢构及各项设备的汇集碰撞等），利用这些信息检测调整碰撞，优化设计，绘制准确的综合深化图，供隔墙龙骨加工和施工使用。

3.2.2  BIM技术在施工中的应用

借助BIM模型，可充分了解整个空间的建筑、结构、机电、设备、演绎产品的详细信息，使技术人员对各种信息做出正确理解和高效应对，为合理安排各专业施工顺序、编制施工计划和统筹调配提供依据。

3.3  根据深化图纸下料单定尺加工龙骨及配件

为保证现场施工的准确及精确性，必须严格按深化图纸，分区域编制下料单。对应下料单编号，龙骨及复杂特殊的连接折件、角码均按序编号标明，统一包装后运到现场。

3.4  配套施工操作架 

（1）根据施工图在地面或墙垫上侧设隔墙位置线、门窗洞口边框线和墙顶型钢位置边线。 

（2）在满足施工方便的条件下脚手架与龙骨墙间距，应充分考虑长龙骨的运输要求、面层及其他专业在墙体上构件的施工；对于超高墙体，操作平台应根据横龙骨位置多层搭设，以方便封板（图5）。

图5  操作脚手架搭设

4  超高隔墙龙骨变形控制

4.1  浇筑混凝土翻边

为避免薄壁型钢埋入地面的完成面以下而产生锈蚀，设计采用浇筑混凝土翻边的方式，将龙骨落在翻边上面，翻板高200 mm，采用C20细石混凝土，施工时须严格根据放线位置浇筑，注意翻边顶面的标高及宽度。

4.2  安装滑轨、天地龙骨

（1）沿翻边或钢底座弹线位置固定地龙骨，按墙顶型钢位置边线固定间距不大于600 mm（一般控制在400 mm左右）。在混凝土上每隔400 mm用化学锚栓固定；在钢结构上，每隔400 mm用六角自攻钉固定。

（2）天地龙骨间接口处用龙骨加强，接口两侧长度不小于300 mm ，接口两侧各不少于3颗自攻钉。

（3）隔墙体系均采用栓接方式，所用六角螺

钉、自攻钉等型号、数量、间距均须严格按设计要求牢固安装到位。

（4）本项目大量近20 m高的隔墙安装在压型

钢板屋面及钢梁以下，最高的隔墙高达19.2 m，为解决超高龙骨隔墙竖向变形的问题，专门增加了带长圆孔的滑轨，将顶龙骨用自攻钉固定于滑轨长圆孔上，提供隔墙变形的空间，适应隔墙在承受顶部荷载时产生的弹性变形，避免发生竖龙骨破坏、面层开裂等现象（图6）。

图6  滑轨在钢梁下安装

（5）滑轨安装前在压型钢板下安装固定条带，若为防火墙需安装400 mm宽通长钢板，以满足密封要求（图7）。

图7  在压型钢板下滑轨的安装

4.3  竖龙骨安装

（1）由于场景内空间狭小且多专业穿插施工，没有材料堆放场地，只能靠人力集中运至对应的施工场地。例如场景8最大的弧形投影墙高18.78 m，弧形半径为12.73 m，最长单根竖龙骨长达15.76 m，故竖龙骨运输时应格外注意避免磕碰损坏。

（2）将竖龙骨插入天地龙骨间，调整位置及垂直度后，以自攻钉与天地龙骨固定。为便于插入，竖龙骨与天龙骨间可略留空隙（不可大于5 mm），但底部须贴合。

（3）竖龙骨从墙体一端开始按400 mm间距排

布，在门窗洞口两侧补充竖龙骨，安装板材时也以整板依次固定，以提高施工效率，降低损耗，并可确保板面固定均匀牢固（图8）。

图8  竖向龙骨安装完毕

（4）安装竖龙骨时应注意预留抗震缝及不同防火极限墙体交接处的预留板缝。

（5）用于竖龙骨与每层主结构钢梁水平连接的G形龙骨使用六角自攻钉与钢梁贴合连接，若钢结构已涂刷防火涂料，须将防火涂料剔除并清理干净，等龙骨安装完毕后再行修复。

（6）安装竖龙骨时应注意将预冲长孔保持在同一水平线上，以方便机电管线布置。

5  弧形墙及孔洞安装控制

5.1  盒子梁安装

考虑到本项目洞口多且跨度大，墙体负荷重，故采用C形、U形龙骨组合成盒子梁设计，以解决洞口加固及洞口上部墙体承重的问题。施工时应注意盒子梁与两侧竖龙骨的连接、盒子梁下支撑短龙骨的设置须到位；必须设置连接折件，固定折件的自攻钉应满足设计数量要求且均匀排布。

5.2  弧形龙骨的预先组合安装

本项目中有大量弧形墙和弧形拱洞，采用弧形龙骨预先组合加固再整体安装的方式，提高了施工效率保证了安装准确（图9）。

图9  弧形龙骨预组合

施工方法为：按弧形尺寸放样或弹线→U形龙骨立面切口→沿弧形弹线（或样板）定位龙骨→在切口侧面用自攻钉连接加固50 mm宽钢拉带与龙骨→整体安装组合的弧形龙骨。

5.3  横撑龙骨安装

根据竖龙骨间距400 mm将U形龙骨预加工成定尺型材，与每档竖龙骨连接，另在竖向每隔1 200 mm设一道横撑龙骨，以增加面板的固定点。

5.4  水电管线、插座、支撑构件安装

在竖向龙骨上预冲长孔用于敷设横向水电管线，竖龙骨不得随意破坏；竖向管线可在横撑龙骨上有序打孔敷设；管线不得突出龙骨，以免影响封板。

5.5  拉带及连接折件等加固

 采用对扣及“背靠背”作为加强组合龙骨，使用2根以上竖龙骨时，每隔400 mm设拉带连接，墙体转角每隔400 mm设直角折件用于连接加固，非直角墙体设通长连接折件加固（图10）。

图10  拉带转角折件加固

5.6  石膏板或水泥板封板 

（1）根据龙骨间距及定位在板材上弹横竖龙骨的定位线，再根据设计要求的自攻钉间距（200 mm）弹出固定点，用手枪钻打孔固定自攻钉。安装时相邻板材间、板材与边墙间留5 mm宽缝隙，作为防开裂密封措施。

（2）洞口转角处不可留通长板缝，需采取“刀把板”形式以免开裂。

（3）一侧板材封完后，根据设计要求在龙骨间填充岩棉、保温棉等以满足防火、隔声、保温要求。填充材料须按要求厚度安装牢固，不得松脱下垂，龙骨凹槽缝隙尤需填充密实。防火墙的接线盒及嵌入式消防箱四周按设计要求安装板材。

（4）同侧为2层板时，板与板的横竖缝均需错缝安装，龙骨两侧第一层板横缝应错缝安装，以避免裂缝。

6  结束语

（1）通过信息，详尽精准地综合深化图，在工厂按图定尺加工龙骨及配件，现场装配，施工快捷、简单、高效，减少浪费，也减少了现场污染。

（2）在复杂工种结合施工方面应用BIM技术，具有设计模拟、施工模拟等多方面优势，为深化设计提供了技术保证。

（3）冷弯薄壁型钢隔墙体系通过龙骨“对扣”“背靠背”等组合方式加强竖向龙骨的受力能力，增加滑轨满足变形，横撑龙骨取代穿心龙骨，增加G形龙骨、转角折件、拉带加固，提高了隔墙体系的稳定性及承载力，实现20 m超高隔墙的施工。

（4）用横撑龙骨取代穿心龙骨，增加了超高隔墙体系的整体稳定性，避免了因板材固定不到位导致的面层开裂和破坏。竖龙骨预冲孔加工，可方便管线在墙体内敷设，提高了工作效率。