大空間高空不對漸變鋼梁上大型體育燈具安裝

1、大空間高空不對稱漸變鋼梁上大型體育燈具安裝施工技術(shù)總結(jié)編制人：范少兵單位：中建三局一公司北京安裝時間：2003年2月10日技術(shù)總結(jié)一、工程情況和工藝產(chǎn)生的背景奧體中心綜合訓練館座落于北京安定路1號國家奧林匹克體育中心院內(nèi)。綜合館改擴建工程由三局承建，工程于2001年6月開工，2002年12月竣工。該工程是三局在北京承建的第一個體育場館工程，也是局開拓體育建筑市場的一個重要市范性工程，對于局進一步積累體育場館工程施工經(jīng)驗及今后直接參與北京2008年奧運會場館工程的市場競爭具有重要意義。由于體育建筑功能的特殊性，奧體中心綜合訓練館的安裝施工有許多不同于民用和普通公建類建筑的地方。施工過程中，公司項

2、目部針對這些特點，集中組織技術(shù)攻關(guān)活動取得了較好的實用效果。以下介紹的是高空體育燈具安裝中總結(jié)出的工藝小創(chuàng)新：大空間高空不對稱漸變鋼梁上大型體育燈具安裝工藝。奧體中心綜合訓練館二層跆拳道館的屋面為全鋼結(jié)構(gòu)，由承重的異形鋼梁和金屬屋面板組成，鋼梁為不對稱漸變鋼梁（見后附圖1所示）。館內(nèi)上空需安裝48套大型體育燈具，以保證館內(nèi)體育運動照明的需要。根據(jù)體育建筑照明和現(xiàn)場業(yè)主方的要求，燈具的布置要滿足以下要求：1. 燈具的總照度滿足要求；2. 燈具要安裝牢固，同時便于檢修，支吊架處與屋面板接頭處處理恰當；3. 燈具布置位置要均勻，照度分布均勻，整體觀感美觀；4. 燈具吊裝高度合適，不投射鋼梁陰影，不產(chǎn)

3、生眩光，整體觀感美觀。二、工藝和施工方案制定按以上要求，我們進行了認真的分析研究。 一、設(shè)計方北京建筑設(shè)計研究院按60套400W燈考慮，設(shè)計要求照度為不低于800lx。在選擇燈具供應商時經(jīng)綜合比較，選用日本松下燈具，由于松下燈具的光效高，燈具數(shù)量減少到48套，經(jīng)理論計算最低平均照度在819lx以上。當然整個場館的最終實際照度與燈具的安裝高度和布置有直接關(guān)系。二、由于二層體育館內(nèi)上空為全鋼結(jié)構(gòu)，屋面板為內(nèi)夾玻璃棉的雙層金屬板，板材為0.3mm厚強度非常低的輕鋁合金材料。按松下公司提供的燈具的技術(shù)資料和實物樣品，體育燈具的重量約8公斤，燈具不能直接吊掛在屋面板上受力，我們選擇用屋面上的鋼梁系統(tǒng)進行

4、受力吊掛。在東西向的工字鋼梁上焊接40mm寬的角鋼作為吊掛點，上面用臺鉆鉆12mm大的圓孔。下面支吊架由鋼管、圓鋼和扁鋼等組成，如附圖一所示。扁鋼彎成U形卡，上穿M10*80的雙頭螺栓與燈具的卡環(huán)進行連接固定，同時需維修燈具時可折螺栓取下燈具進行檢修。中間用10的鍍鋅圓鋼作為吊掛桿，雙頭均套絲，上下與角鋼件和U形扁鋼卡分別用螺帽栓緊固定，長度根據(jù)實際需要下料。圓鋼外用DN25的鍍鋅鋼管作為保護管，長度與圓鋼配套，燈具的電線也放在保護管內(nèi)。整個吊桿外面刷上與鋼結(jié)構(gòu)上配套的白油漆，電管電線全部暗配于屋面板內(nèi)的夾層內(nèi)。吊桿穿屋面板的地方穿一個配套DN25大小的圓孔，同時加上薄金屬板墊進行二次密封，保

5、證了夾層內(nèi)的玻璃棉不外露，不污染館內(nèi)環(huán)境。由于整個支吊架處沒有外露的電線， 色彩也與周圍裝修協(xié)調(diào)，燈具安裝后就很美觀。我們按此方案做了支吊架的樣品，方案和支吊架樣品報業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理后，各方對此工藝和方案都表示滿意。燈具廠家和屋面板施工單位也認同我們的方案。三、設(shè)計院關(guān)于燈的平面布置沒有詳細的圖紙。我們根據(jù)結(jié)構(gòu)鋼梁的分布，經(jīng)過多種方案的布排，選定如下方案。二層整個館上承重鋼梁由7根南北向弧形大鋼板結(jié)構(gòu)鋼梁和21根東西向的工字鋼梁組成。7根弧形大鋼板結(jié)構(gòu)鋼梁由西向東均勻分布，每跨大鋼梁間的間距為6米。如果在每跨大鋼梁的正中布置一排燈，正好布置6排，每排8套燈。21根工字鋼梁由南向北架設(shè)在7根弧形

6、大鋼板結(jié)構(gòu)鋼梁上，由于第17根鋼梁以北為突出造型部分，不需要設(shè)燈。第17根工字鋼梁以南鋼梁間距基本相等，正好將燈位由南向北布置在第3.5.7.911.13.15.17號工字鋼梁上。燈位布置方案經(jīng)日本松下公司校核照度，完全符合要求。設(shè)計院、業(yè)主、監(jiān)理也同意此布置方案，認為與結(jié)構(gòu)和諧統(tǒng)一，又很美觀。四、燈具的安裝高度與燈具的照度直接相關(guān)。太低可能會造成眩光，太高燈具可能會投射弧形大鋼板梁的陰影，必須要合適，還需要考慮美觀要求。而且大鋼板梁為不對稱漸變，下緣面與下緣面也不平行，南面鋼梁矮的地方才50多厘米高，北京高的地方達到2米多高，我們的燈具底沿南北向連線，應與大鋼板梁的下緣面平行。經(jīng)與設(shè)計和日本

7、松下公司商議，將燈具的安裝高度確定為燈具底比對應處的弧形鋼板梁下緣面高度高150mm。施工中實測每排由南向北的8套燈的安裝高度(距樓板面)分別為8.05米、9.46米、10.37米、10.98米、10.96米、10.66米.、10.07米、9.16米。經(jīng)計算8根燈的吊桿的長度分別為653mm、754mm、957mm、1164mm、1372mm、1587mm、1796mm、2003mm。東西向同一排的燈具安裝高度相同。雖然松下公司能生產(chǎn)幾種通常用的吊掛配件，但這種支吊架為非標，松下公司無法提供現(xiàn)成成品，如外購需要定制?？紤]到外購成本價較高，且不一定能符合現(xiàn)場實際尺寸，我們也能夠制作，我們決定由我

8、們自己在現(xiàn)場制作安裝。三、工藝和方案的實施在具體的施工過程中，我們根據(jù)此方案和總的施工計劃，把體育燈具的施工分為以下幾個階段進行。第一個階段：上部角鋼支撐件制作安裝和配管穿線階段：此階段施工穿插在鋼結(jié)構(gòu)施工完后和防火涂料及屋面板施工前進行，主要工作是在上部工字鋼梁上焊接角鋼支撐件，同時在屋面板施工前暗配電線管，在電線管內(nèi)穿線，將線引入燈位部位。由于此階段的工作需要焊接，而鋼結(jié)構(gòu)面上的防火涂料和金屬屋面板容易遭到焊接工作產(chǎn)生的電弧和焊渣的損傷，我們必須在防火涂料及屋面板施工前進行。這個階段由于屋面板沒有施工，施工工人可系好安全帶直接在鋼梁上施工。第二個階段：中部吊掛件安裝和二次穿線階段：此階段工

9、作穿插在屋面板的底層金屬板完工后和屋面板的上層板沒施工前進行，主要工作是在屋面板底層板上定位開孔，安裝吊掛件，在吊架鋼管內(nèi)穿線，將電線引至金屬屋面板下的U形卡處。這部分工作要協(xié)調(diào)好屋面板施工單位定位開孔，支吊架均在現(xiàn)場車間預制好，8種不同的吊桿在下面編好號，在高空作業(yè)時直接用螺栓連接好?，F(xiàn)場施工時施工人員系好安全帶直接在鋼梁上施工，人可以站在鋼梁上和屋面板的檁條上，但要保護好屋面板的底層板，底層板不能受力承重，不能直接踩人，要做好屋面板成品保護和施工人員的安全防護工作。第三個階段：燈具安裝階段：這個階段主要在下面將燈具進行組裝試亮，將燈具與U形卡連接，同時接好電線。這部分工作在館內(nèi)木地板未施工

10、前完成。這個階段工人施工采用自制的滑動腳手架進行施工，由于館內(nèi)空間為非對稱拱形，所以施工時我們先按南側(cè)最低處搭設(shè)腳手架，可以滑動施工南側(cè)和北側(cè)的18套燈，再對腳手架進行加高加固，施工中部兩側(cè)的18套燈，再加高，施工中部的12套燈。在滑動腳手架的過程中，由于漸變鋼板梁處較低，滑動時應先往中部滑動，再往邊部回滑。要做好對上部鋼結(jié)構(gòu)的成品保護工作和滑動架上施工人員的安全防護工作。第四個階段：燈具調(diào)試階段：這部分工作主要是調(diào)整燈位，同時測試通電和照度情況。按以上方案和工藝，各工序穿插于鋼結(jié)構(gòu)、防火涂料、金屬屋面板、墻地面裝修等施工過程中。2002年3月10日開始焊接角鋼支撐件，2002年6月10日開始

11、安裝體育燈具。2002年7月2日二層通電試驗。四、工藝效果和效益按以上方案和工藝施工后的燈具安裝效果非常好，用專業(yè)儀器測試照度，平均照度達到924lx，完全滿足800lx的設(shè)計要求。同時現(xiàn)場沒有產(chǎn)生眩光和鋼梁投射陰影情況。燈具與館內(nèi)整體裝修很好地融為一體，并更加烘托出體育場館簡潔明亮的新奧運體育理念，達到甚至超過了設(shè)計和業(yè)主方的預期要求，得到了設(shè)計院、奧體中心各級領(lǐng)導、監(jiān)理公司和現(xiàn)場各方的高度贊揚。日本松下公司也連連稱贊我們的安裝技術(shù)水平，表示今后愿意與我們進一步的合作。此工藝也獲得了較好的社會效益和經(jīng)濟效益。從社會效益上講，體現(xiàn)出我們將工程做細做精的理念，達到了創(chuàng)精品工程的目標，加大了中建三局的品牌價值，為我局在即將到來的奧運場館工程競爭中打下了堅實的基礎(chǔ)。經(jīng)濟效益上講，我們降低了投入成本，節(jié)省了工程成本。如我們請松下公司定制這種燈具支架，需花費用7200元。另外在安裝過程中如采用搭設(shè)滿堂腳手架的方式，需費用約50000元，如租用電動升降車，也需要費用8500元。因此采用此種工藝和方案，我們至少節(jié)省了費用15700元。附圖一：體育