人民日报社报刊综合业务楼工程, 是一座集报业大厦、国际会议交流中心、媒体数据中心、演播大厅以及国际首个信息加工中央厨房于一体的现代化办公大楼, 工程总高度为180m, 总建筑面积138 400m², 其中地下建筑面积约为39 584 m², 地上建筑面积为98 816m², 地下3层, 主楼地上32层, 裙楼地上4层。工程主体结构形式为纯钢框架结构, 结构楼板为压型钢板, 为内筒外框的平面布置, 整体呈大“人”套小“人”的空间构造。小“人”———核心筒, 主要功能为楼梯间、卫生间和电梯厅等配套功能用房, 核心筒外轮廓主要由2个内凹圆切面 (圆弧半径103m, 弧长34m, 曲率较小) 、1个内凹椭圆切面和1个外凸椭圆切面组成, 核心筒从首层至顶层竖向投影均重合。大“人”———外框, 主要为办公区, 外轮廓形式构成同核心筒外轮廓, 外框从首层至顶层竖向投影先向外扩再向里收, 曲面渐变, 以15层为对称轴线上、下对称, 针对任意楼层, 按照数学微分思想将其外轮廓划分为1.5m的单元格, 单元格南、北立面水平夹角为179.1°, 东立面水平夹角为177°。外框和核心筒共同构成了空间曲面柱体。标注层平面布置如图1所示。

本文从深化设计和装修细部做法的创新2个方面对异形建筑细部做法进行了归纳和总结。

1) 吊顶、地面和弧形墙面的综合深化设计深化设计时, 既要减少异形板块种类和数量, 同时也要满足造型需要, 而且要保证灯具、喷淋等设备的布管和安装, 也要尽量减少板材损耗。

2) 屋面设备基础和设备基础梁较多, 尤其擦窗机轨道基础梁, 沿核心筒四周排布2道, 再加上转角过渡区域曲率变化较大, 因此要保证屋面排砖的整体性和美观性并且圆滑过渡, 难度较大。

通常在装饰装修施工中, 直接运用CAD实现深化设计, 效果图比较粗糙, 不会反映具体板块分隔和构造关系, 造成施工完成效果和效果图相差较大, 本工程在实现深化设计的路径中, 把Sketchup等软件运用到深化设计的过程中, 不再单单体现效果, 效果图主要用来对板块分隔的观感、合理性进行评价。

运用Sketchup软件按照设计图纸尺寸, 建造1∶1的房间模型, 然后通过使用块料平铺功能的插件, 在模型上对吊顶、墙面和顶面面层的排版不分隔、开孔、构造做法等进行完善和深化, 然后在3Dmax中利用Sketchup模型进行渲染, 得到效果如图2所示。

通过效果图的排布得出优选方案后, 在CAD上继续对构造节点、板块分隔进行深化, 完成施工图纸, 以更便于现场管理人员和施工人员识图。

此外, 在深化设计中还应用Revit等软件, 综合应用了多种软件工具。

本工程装修工程的深化设计较常规工程异形节点多, 涉及部位多, 主要对以下几个重要和代表性的部位进行深化 (见表1) 。

大开敞办公区域呈空间小曲率曲面柱体, 吊顶采用2.5mm厚铝单板吊顶, 深化设计过程排版方案如图3所示。

找出空间十字中心线, 保持水平向十字中心线不变, 竖向十字中心线以内侧圆弧中心为中心点向两侧各旋转1°, 在空间内形成等腰梯形异形板, 然后从梯形异形板两侧沿十字中心线排布600mm×2 200mm矩形板, 再重复排布梯形异形板和矩形板, 依次向墙体两端分隔。方案的优点是等腰梯形板和矩形板平面尺寸均较为规整, 便于加工, 同时安装完成后, 效果较为整齐、美观。

本工程办公区域主要采用架空地板, 区别于铝板异形板。架空地板只有600mm×600mm的规格, 深化设计方案如图4所示。

找出空间十字中心线, 然后按照600mm×600mm的分隔向四周均分, 边角处架空地板现场切割安装。优点是便于地面线槽的固定和安装, 同时, 大面整体性较好, 并且和后期家具的摆放能够吻合, 边角处根据实际尺寸现场切割安装, 易于质量控制。

本工程屋面整体呈人字形曲面分布, 同时屋面上轨道基础和设备基础较多, 增加了屋面排砖难度, 如图5所示。

1) 格构柱圆弧过渡区域的深化

考虑到大曲率弧形的特点, 充分考虑砖的规格尺寸, 创新采用大曲率转角菱形扇面排砖法, 即将大曲率弧线, 按照地砖的对角线尺寸规格, 划分为等长弧线段, 从弧线圆心引出直线分别与线段两端相连并延长, 将地砖菱形顶点对顶点居中布置于线段之间, 菱形布置的砖和引出线段之间粘贴其他颜色地砖, 如图6所示。

2) 扇面区域

扇面区域弧线曲率较小, 为减少碎砖, 取得更好效果, 实际深化过程中, 在同一跨内, 通过把砖与砖之间灰缝调整为扇形, 向四周均分, 适当控制灰缝宽度, 从而得到同一跨内, 地砖均为整砖效果。

传统排水沟篦子通常采用不锈钢角钢, 其与地砖拼缝直接硬拼, 造成接缝处不锈钢角钢易受扰动, 灰缝易开裂, 同时不锈钢界面很薄, 易被污染, 观感上界限不清晰。经过改进, 将不锈钢与地砖拼缝处, 横向折15mm, 再向下折8mm, 如图7所示, 增加折边后, 地砖和篦子拼缝界限更清晰, 篦子不易受扰动, 施工质量也得到保证。

本工程设计4部消防疏散梯, 0.000~150.000m均为花纹钢板纯钢结构, 梯段净宽1 220mm, 钢楼梯上设计铺装20mm厚花岗岩石材。

为防止钢楼梯因为弹性振动造成面层和结构层脱离, 产生空鼓, 在施工中结构层上焊接短钢筋头, 再满铺1层钢丝网, 以加强铺装层和结构层的整体性;点焊完钢丝网后, 在钢丝网上直接铺装石材。

外露防火涂料基层面钢柱的饰面做法通常为独立固定龙骨体系, 安装成品饰面板, 这种做法在办公区效果较好, 比较美观。但在一些管井、检修空间或者配套用房, 尤其是多柱交叉处, 继续使用饰面板首先造价较高, 其次在多柱交叉处板材加工难度和施工难度也较大, 因此, 多数工程此部位钢柱不再处理, 裸露在外, 极不美观。

为解决钢柱饰面问题, 经过尝试, 最终确定的方案如下。

1) 首先用界面剂在防火涂料基层上满刷, 增加粉刷石膏和基层的黏结力。

2) 刮底层粉刷石膏, 找平。

3) 在底层粉刷石膏上满挂1圈玻璃丝布, 防止基层粉刷石膏和防火涂料膨胀系数不同而开裂。

4) 刮面层粉刷石膏, 找圆。

5) 满挂1圈网格布, 防止面层开裂。

6) 刮耐水腻子, 然后刷涂料。

人民日报社报刊综合业务楼工程的窗台板施工中采用了干挂石材工艺, 其施工顺序如下:结构偏差实测→施工图二次设计→放线→连接件焊接与龙骨安装、挂件安装→饰面板安装, 其中饰面板安装时必须要保证水平板的水平度和立面板的垂直度, 干挂石材饰面板的固定方式是将饰面板开槽, 然后将饰面板于开槽处挂在龙骨挂件上, 再用云石胶将饰面板与挂件的接头处密封。此方法要求在云石胶未达到规定强度之前采取临时固定措施, 施工过程中, 发现采用传统的临时固定方式对垂直度的把握不到位、欠精确、施工不便利, 针对此问题, 技术人员经过总结研究, 最终发明了一个方便实用的工具———垂直可调式临时固定卡件。

垂直可调式临时固定卡件主要由上、下水平板、立面板、螺杆和螺母组成, 各组件及成品如图8所示, 固定卡件 (见图9) 较传统的施工方法有如下优点。

1) 制作方便, 在工地现场就地取材, 然后焊接而成。

2) 不受结构表面平整度的影响, 可以重复利用, 节约材料。

3) 保证立面石材的垂直度, 在施工中只要将石材紧贴在卡件的立面钢板上就能保证石材的垂直度。

4) 卡件的高度可调, 根据不同的石材尺寸, 通过调整卡件上面的螺杆就可以对卡件高度进行调节。

5) 操作方便, 大幅提高施工速度, 节约成本。

1) 现场用打磨机除掉板材背网, 将石材背面网格布清理干净。

2) 刷上背涂胶和合成矿膏粉为一组的合成胶, 然后加上新背网涂刷在石材板背后, 最后进行铺贴。

1) 本工程通过对墙、顶、地装饰面层深化设计, 对施工工艺进行了优化, 方便了材料加工, 多数材料可以在工厂一次性加工到位, 现场安装减少了现场工人工作量, 加快了施工进度, 同时规格的尽量统一, 也大大加快了材料的加工进度, 便于工人安装, 提高了效率。其中铝板减少异形板加工2 536块, 节约加工时间15d, 减少废料200m²。减少地面架空地板切割3 200块, 缩短工期30d。

2) 通过对屋面深化设计, 在曲折变化、交叉较多的屋面, 尽可能地减少了碎砖, 平面基本全是整砖, 既节约了材料, 又取得了很好效果。

3) 防火涂料基层钢柱上乳胶漆饰面做法, 节约造价, 按1m²节约100元计算, 共节约造价20万元。

4) 通过本工程8个多月的实践, 垂直可调式临时固定卡件的应用极大地提高了施工速度, 缩短了约20%的工时;并且该卡件可以重复利用, 符合绿色施工的理念。

5) 采取背胶法铺贴地面石材, 施工质量获得了质的飞跃, 现场石材地面质量合格率>98%。