孙晓阳

1 工程概况

无锡灵山胜境三期建筑梵宫建筑位于无锡市滨湖区马山镇灵山风景区内,建筑面积 71 880m2,框架结构;其核心建筑——灵山梵宫,具有功能建筑、景观建筑、精神建筑、纪念建筑四大性质,融合了中国传统文化和世界宗教文化的元素,集塔、殿、堂、厅、廊于一体,以高大的廊柱、高耸的穹顶、超大面积的厅堂,多维立体地展现了佛教的神圣庄严和博大精深。

根据设计要求,本工程圣坛的前厅顶面采用 6个高大的穹型吊顶,直径达7.5m、拱高1.8m,层高达13m,顶与顶之间采用拱形顶予以连接,并且在穹顶四个角采用弧形顶收头,表面再由敦煌研究所的大师配以彩绘,施工工艺复杂,难度较大。如何解决顶面的施工及质量问题是本工程的施工难点。

2 工程难点

1)工艺复杂、体量大(共有 6个穹顶)、层高高(层高达13m);2)因表面要绘制敦煌壁画,因此对基层要求特别高,不能开裂;3)工期紧、仅彩绘工期就需3个月,得尽快策划、施工;4)以装饰层来实现大跨度超高穹顶做法很少,需要进行技术创新。

3 方案设想

针对此穹顶超高、超大、基层要求高等难点,围绕穹顶施工,结合现场实际情况和以往施工经验,初步考虑以下几种方案:

方案(一):采用玻璃钢制作:经过专门设计、专业制造的纤维缠绕成型方法、整体成型,再进行吊装;

方案(二):采用无纸石膏板制作:是以石膏为胶凝材料,面底均为石膏基,通过改性石膏基生成高强、耐水石膏板,经过人工弯曲覆于已做好的龙骨基层上,再进行涂饰;

方案(三):GRG高强石膏制品制作:是一种以纯天然改良特殊石膏为基料,添加专用增强玻璃纤维和水性添加剂,此种材料可制成各种造型平面板、各种功能建筑装饰构件,广泛应用于超大型公共大堂、会场、歌舞厅、医院学校等建筑装饰吊顶、墙体板、超大型特殊异性构件等。

4 方案的技术分析与比较

综合考虑各方案的可行性、安全性、经济性及施工周期等因素,对以上各方案逐个进行技术分析与比较(见表 1)。

表1 方案技术分析比较

5 方案的确定

通过以上三种方案在可行性、质量、施工周期、经济性等方面综合比较后,最终选定方案(三),即采用GRG高强石膏制品制作穹顶。该方案有材料强度高、成型快、施工操作简单、可靠性好、工期短等特点,同时有效解决了顶面施工后容易开裂的现象,可为完成整个大穹顶施工任务及达到设计要求提供了保障。

6 方案的实施

1)GRG高强石膏制品穹顶的制作流程见图1。

2)实施步骤。

a.根据原方案设计图,复核现场水平标高、建筑尺寸,随后根据设计图纸运用红外投影仪在现场地面及墙面进行 1∶1放样,将顶面轮廓线、石膏线、灯、风口、喷淋投影到地面,并弹出吊顶标高线、注明高度。以把握穹顶占整个空间的比例情况,确保空间比例整体协调,并确认穹顶是否与其他安装单位设备相抵触,以便尽早协调、解决。

b.由于本穹顶造型是由装饰层来实现的,而原有的土建结构板是平的,主梁高度约700mm,因此要想达到装饰效果,且符合规范要求,必须设二次吊顶来进行装饰,二次吊顶采用热镀锌 5号角钢进行焊接,顶面加设200mm×200mm×10mm的后置锚板和φ12的膨胀螺栓进行加固,南北墙面设置角钢与二次吊顶连接撑牢,防止其晃动。

c.根据现场实际尺寸及设计方案,到生产厂家进行参观、了解后,考虑GRG制品本身的重量及现场二次吊顶钢架所能承受的最大荷载,决定将穹顶有规则地分割成 41块,分块进行制模、加工,然后到现场按分块拼装的形式进行施工(采用由中心向四周的安装顺序进行安装)。

另外考虑到分块之间的接缝是今后开裂的主要隐患,为有效解决接缝位置对今后施工质量造成的影响,对接缝处进行了如下处理:

a.为加固其强度,防止分块之间有错位现象发生,在分块接缝处的背面采用8号对穿螺栓进行对接,并用GRG材料进行乌绑加固,使其成为一个整体。

b.在接缝处正面采用GRG专用腻子进行修补,然后批腻子、打磨,批腻子每一遍的厚度应进行严格控制,每一层厚度不得超过2mm,第二次批腻子前必须待第一层半成干的时候再进行;打磨的时候必须用灯光进行检查,确保顶面的平整度和精细度;面层乳胶漆的施工必须采用喷涂方式进行。

7 施工注意事项

1)做好施工方案的交底工作,让每位操作人员对具体的工作要求,工艺标准及质量目标了然于心,避免交底口头化,流于形式,真正做到切实可行,行之有效。

2)由于工程工期较紧,为防止厂家偷工减料,将不合格产品运至现场,对材料的来料编号、外观质量、干燥度等应逐一进行检查,确保材料的规格、材质符合使用要求。

3)二次吊顶制作完毕后,应检查焊接质量、吊筋垂直度、防锈漆是否符合设计及规范要求,对于需要满焊或防锈漆不到位,应立即整改直到合格为止。

4)对接缝位置的制作效果及细部处理方法应进行逐项逐个检查,确保接缝位置的平整度及精细度满足面层施工要求。

8 结语

在灵山胜境三期建筑梵宫工程中应用GRG石膏制品定制穹顶创新施工技术,不仅成功解决了超高、大穹顶施工问题及完工后易开裂现象,而且取得了很好的社会效益及经济效益,在灵山梵宫营业以来,获得中央及省市各级领导和游客的一致好评,普遍认为圣坛前厅的穹顶成为传播敦煌壁画和佛教文化的一个重要窗口。同时我们也深刻体会到 GRG的施工工艺在异型顶制作方面带来的便捷,对今后同类型的有规则或无规则的特殊异型结构施工,都具有很好的借鉴与指导意义。

[1] 张 超,张 海.LNG储罐穹顶裂缝控制及防治措施[J].山西建筑,2009,35(14):116-117.