试分析大面积洁净室高架地板关键施工技术

试分析大面积洁净室高架地板关键施工技术
摘要：在以往的洁净室系统中，地面结构一般设置为高架地板支撑结构，又称
架空地板，是典型的垂直单向无尘室用地板。

架空地板的特点是：地面可以回风，透气性好，造价高，弹性差，施工工期长，施工难度大。

基于此，本文主要对大
面积洁净室高架地板关键施工技术进行分析探讨。

关键词：大面积洁净室；高架地板；关键施工技术
前言
近年来随着平板显示行业及半导体行业的快速发展，洁净工厂的建设如火如荼，其核心内容为洁净厂房的建设，而洁净厂房建设的重点是洁净室的建造。

此
类项目洁净室单层面积越来越大，平板显示工厂的洁净室面积一般单层都在2万
m2以上，有的甚至达到8万多平方米。

如此大面积的洁净室对装修工程施工技
术提出了很多挑战，而其中高架地板又是技术要求最高、造价最高的部分。

1、大面积洁净室高架地板关键施工技术概述
由于此类洁净室的面积大，长度及宽度尺寸均很大，因此对于高架地板系统
的材料误差及施工误差要求非常高，加之高架地板均为铝合金材质，施工环境温
度与洁净室运行温度产生的温差会使铝合金材料热胀冷缩，从而造成高架地板系
统的变形产生一系列的质量问题。

如果高架地板每个单元（平面尺寸
600mm×600mm）的施工误差为±1mm，对于长度在330m，宽度130m的洁净室（比如某8.5代线液晶显示项目洁净室），其累积误差理论上在长度方向会达到
50cm左右，宽度上达到20cm左右，这样将导致地板、顶板及墙板不能对缝，不
但影响美观，而且影响工艺设备放线及安装的精度。

大面积洁净室的高架地板系统施工技术因高架地板的结构组成不同而有所区别，但不论哪种组成方式，其关键的施工技术主要体现在三个方面：X及Y轴线
的控制、Z轴高程控制、热胀冷缩控制。

本文以液晶显示厂房最为复杂的高架地
板系统（格构梁+H钢梁+地板支架+地板面板）为例，结合多年的大面积洁净室工程经验，对三项关键控制技术进行了研究和总结。

2、高架地板系统组成
高架地板系统有两部分组成：
（1）H型钢梁：材质为Q235B，与下方的混凝土格构梁采用膨胀螺丝连接固定，H钢梁的水平间距为600mm。

（2）压铸铝地板、基座及可调支架：地板规格600mm×600mm×50mm，地板表面贴2mm厚防静电PVC，基座与H钢之间采用螺栓连接固定。

地板类型有盲
板型、孔板型两种，安装高度为400mm（由H钢底部到架空地板上表面）组成
见图1、图2。

图1 高架地板系统图
图2 高架地板系统实物照片
3、X、Y轴线的控制
首先，需要对施工总承包商提供的X′、Y′轴线进行复测，校核轴线自身的精度，主要是校核X′、Y′轴线垂直度。

对X′、Y′轴线校核无误后，或者校核有问题做适当调整后，开始对洁净室内的格构梁相对X′、Y′轴线两个方向的偏移程度进行
测量。

根据格构梁水平偏移的测量数据，确定高架地板施工用的X、Y基准轴线
是否需要进行位置调整及调整的量。

X、Y基准轴线是整个洁净室各专业施工的基准，其精度对各专业尤其是洁净
装修专业非常重要，为此需要两个独立班组采用两台经纬仪各自单独测量，然后
观察两次测量的数据，只有两次测量误差小于规定范围，才可以确定最终基准轴线。

基准轴线放线完成并经业主及相关方确认后，分别沿X、Y轴基准线向两侧平移30m，形成全场30m见方的方格网。

以方格网作为全场施工的辅助控制线，用来控制地板铺设的轴线精度。

辅助控制线要用基准轴线来复核，同时还要用主梁
柱中心线来复核，复核的相对误差要求小于3mm，否则重新定位辅助控制线。

在地板铺设时，首先铺设X、Y基准轴线上的地板，双向分别铺设不少于六块板宽，这就是基准排。

基准排地板的X、Y、Z轴线精度都需要精确测量控制，其方法是
在基准线上架设经纬仪，检查地板缝是否都落在经纬仪的十字线上。

在基准排铺设完成基础上，沿基准排向四个方向同时铺设地板，直到整个洁
净室地板铺设完成。

在地板铺设过程中，每十块地板用钢卷尺丈量检查板缝位置，每30m用辅助控制线检查，随时对X、Y轴方向的尺寸偏差进行调整，防止铺偏，全场X、Y轴向控制顺序见图3，其中1）、2）、3）、4）为先后控制顺序。

为
减少地板相对基准线的误差，每隔十排地板用平头螺栓固定一排。

一旦检查出地
板有偏移超出要求的情况，立即进行调整。

图4 全场X、Y轴向控制顺序
4、Z轴高程控制
大面积洁净室高架地板实际施工时表面高程确定比较复杂，要考虑很多因素，比如自动仓储系统（STOCKER）的要求、防微震平台的要求、高架地板周边的混
凝土地面高差要求等等。

根据工程实际经验，高程的确定采取如下的措施。

（1）建议参与类似工程的施工单位在格构梁的浇筑中，人为将标高设定为负
偏差。

（2）对格构梁的施工质量控制措施要到位，确保平整度及长度方向的整体高
度偏差控制在一定的范围内。

（3）高架地板实际安装标高人为提高到一定量。

基于高程值确定的重要性，首先对格构梁、设备运输通道、高架地板周边的
混凝土地面等进行高程实测。

按以上原则确定好地板表面高程，然后增加100mm 放高程线，采用水准仪将高程线统一测放到洁净室各个柱子上并做好标记。

高架
地板施工时，统一按照最近柱子上的高程线来指导控制高程。

地板施工时，使用
激光扫平仪来调节地板高度。

因扫平仪测量精度与距离成反比，故每台扫平仪必
须取最近柱子上的高程线做基准，控制地板铺设高度。

不得采用水平传递的方法，避免产生累积误差。

5、热胀冷缩控制
铝合金的热膨胀系数为每华氏度每直线英寸（2.54cm），约为0.000012”
（0.00003cm），巨大的温度变化会导致铝合金地板的明显收缩或膨胀，而高架
地板的施工环境常常达不到洁净室的运行温度（22℃左右）。

一旦控制不好，将
造成地板的拱起或地板间缝隙增大等质量问题，从而直接影响洁净室的功能和使用。

为控制好高架地板热胀冷缩造成的质量隐患，需要对高架地板在制作、存放、安装三个环节进行控制。

5.1制作控制
控制铝合金地板热胀冷缩的重要环节是保持制作车间的温度。

工厂要利用配
备的空调设备保持制作车间的温度处于20～25℃。

这样才能保证制作出来的产品
最大限度的保持标准尺寸。

考虑到产品出厂后在运输过程中发生地板的热胀冷缩，制作时严格按照厂家的加工尺寸表来制作，比如有些厂家在室外温度30℃时地板
实际加工尺寸为600.10～599.85mm，在10℃时地板实际加工尺寸为599.80～599.55mm。

5.2存放控制
高架地板被安装之前要存放在相对封闭干燥的地方，其温度要保持在12～29℃之间，相对湿度要保持35%～70%之间，使高架地板顺应安装环境。

安装地板之
前最少24h（条件允许的情况下，建议48h）将铝合金地板开箱放置于安装区域，并保持该区域的温度直至安装结束，使温度和湿度对铝合金地板的影响降至最低。

安装时，从存放时间最长的地板开始使用。

5.3安装控制
安装高架地板区域要尽量不受外界天气的影响。

高架地板安装之前、安装期
间和安装结束24个小时之内，安装环境温度要保持在12～29℃，相对湿度要保
持35%～70%。

6、结束语
高架地板在大面积洁净室气流控制、工艺设备承重、工艺设备定位、其他专
业定位方面发挥着重要的作用，其重要性不言而喻。

高架地板系统施工技术包含
多方面的内容，其中XY轴线控制、Z轴高程控制、热胀冷缩控制是最重要且不易
控制好的三项技术，按照本文提供的施工控制方法可确保高架地板系统达到工艺
及施工的质量要求，从而满足大面积洁净室的功能性指标。

参考文献：
[1]陈霖新.洁净厂房的设计与施工，化学工业出版社，2003年，453-468
[2]田民波．TFT．LCD面板设计与构装技术[M]．中国台湾：五南图书出版公司，2008。