高層建筑高空反弧懸挑結構施工技術探討

黑龍江省七建建筑工程有限公司 黑龍江哈爾濱

摘要：近些年來，高層建筑發展建設速度非常快，其高層建設結構施工技術也隨之得到了發展，反弧懸挑結構就是其中之一。因為該種結構需要進行高空作業，所以在施工時要格外注意，尤其是施工人員安全的問題。本文主要以某工程概況為例，分析了該工程的施工重點與難點，進而介紹了如何來選擇模板支撐體系以及計算方式，希望能夠為高層建筑施工人員提供有益的幫助。

關鍵詞：高層建筑；反弧懸挑結構；施工技術；探討

為了保證高層建筑功能得以充分的發揮，需要對建筑結構進行優化設計，之后再根據建筑類型與規模來選擇合適的建筑結構，反弧懸挑結構因為其比較美觀，而且性能也很高，所以近些年來被大規模的使用在高層建筑中，因為使用效果非常好，所以更加得到了建筑工程人員的青睞。但是如果要利用這種結構，第一步就要克服高空作業的問題，幫助高空支撐模板質量不出現問題，否則將會產生嚴重的后果，在此，筆者就詳細的介紹一下這種結構施工技術。

一、工程概況

某項工程的總面積為25358平方米，由兩幢地下結構1層和地上結構16層的高層建筑構成。這兩幢建筑工程的結構形式均為框架剪力墻結構。其主要功能兼具商業與住宅為一體。在對該工程進行設計與施工過程中，為了達到美觀的效果，我們需要在建筑物每層樓的陽臺都設計為弧形，并且在建筑的東西兩側各設計一個反弧懸挑結構，以此滿足設計的要求。

二、工程的施工重點與難點

根據上述工程概況的介紹，相關設計人員認為在工程標高56.7的地方進行反弧懸挑結構設計可以達到最好的效果，經過仔細的測量調查，這個結構的弧形曲面半徑應該達到3.8米，而且三跨的總長度要達到24米，要使該結構的穩定性能有所保證，就需要物體來支撐，一般都會使用挑梁，根據工程情況，本工程需要四根挑梁。該工程的反弧懸挑結構設計，遇到的最大的問題就是，反弧懸挑結構的重力荷載太高，已經達到了40.3噸。為了順利解決這個問題，設計人員與施工人員進行了有效的配合，第一步就要確定好支撐板的支撐力，在其設計時，需要考慮的最重要的兩大因素就是安全性與經濟性；第二步，做好混凝土的選擇，施工結束后，為了保證該結構的美觀效果，施工人員決定在施工時使用清水混凝土，因此要選擇成型質量非常高的混凝土，否則很難達到效果。

三、支模板體系的選擇

這是決定反弧懸挑結構設計效果好壞的關鍵一步，在進行具體的施工之前，設計人員與施工人員，要按照建筑工程自身的要求選擇出合適的支模板體系，這樣在施工時，才能取得事半功倍的效果，進而保證整個高層建筑的施工質量。設計人員根據上述工程概況的介紹，并且經過實地的考察，最終決定使用型鋼來懸挑，與此同時還需要將鋼管放在懸挑底部以保證有足夠的支撐力，確保整個支撐處于穩定的狀態。除此之外，還需要考慮四根挑梁的問題，將其做成三腳架，之后三角架的上面需要安裝一個排梁，一般情況下都會使用型鋼，這樣高空作業就非常方便。這個施工方法具有很多的優勢，比如模板無論是安裝，還是拆卸都非常的安全，與此同時施工場地也得到了有效的利用。該種方案最大的優勢就是將其拆卸之后，其中的部件還可以得到充分的利用，將其放在建筑中的某一部位上，這樣穩定效果更加明顯，大大節省了施工成本。

這個施工方法需要以下幾步才能完成：第一步，在本工程第15層需要增加設置鋼梁，其規格一定要符合條件，設置鋼梁之后，需要將鋼梁向外懸挑，根據工程規模計算出需要懸挑4米，內部鋼梁需留下2米，也就是說按照本工程規模，選擇的鋼梁應該是6米；第二步，利用三排組裝桿件的方法來對鋼排梁進行施工，同時還要利用螺栓固定桿件，螺栓的強度必須達到一定的標準，否則很難起到固定的作用；第三步，上文中已經介紹了工程重點與難點，那就是反弧懸挑結構重量過大，為了解決這個問題，需要在這一步驟中利用鋼管斜撐的方法，在工程13、14層做好支撐工作，通常都是將鋼管做成上腳架；第四步；因為需要高工作業，所以在已經做好的三腳架上需要再設置一個腳手架，確保腳手架安全可靠，之后就可以進行施工了。施工時，需要注意的就是人身安全，因此需要牢固的地方，必須要牢固。

四、反弧懸挑結構的計算方式

1、對反弧懸挑結構的基本加設

假設鋼挑梁底部錨固的鋼筋與建筑樓而的連接處沒有發生位移情況，鋼挑梁的一端為固定，而另外一端則需要自由移動；假設鋼管斜撐的支撐點在懸臂鋼梁的某一端，那么該斜撐既可以看作是懸臂梁短的支承。

2、荷載計算

圓弧自重（含挑梁、三角聯系梁）：F1=403kN<16.8kN/m）；腳手支撐及模板重力：F2=250N/m2；施工荷載：F3=2500N/ m2；框架梁自重：F4=6.2N/m 考慮框架梁自重一半作用于支撐平臺；挑梁自重：F5=31.0Skg/m；鋼排梁自重折合：F6=17.23kg/m。

五、施工方案的實施

1、搭設步驟

根據前述挑架布置方案，于13.14層斜撐位置預埋φ25限位筋；預埋固端錨栓：當結構施工至巧層結構平面時，鋼挑梁相應位置，預埋M20螺栓，螺栓錨固端與15mm鋼板頂焊并與梁主筋焊接；搭設斜撐，固定鋼挑梁；擱置型鋼挑梁，搭腳手架支撐，并張好安全網。

2、結構及支撐加固措施

為確保巧層樓面安全，將M20螺栓間隔改為φ16拉筋，穿過15層結構預留孔，錨固于14層樓面，將挑梁對15層的拉力傳遞到14層，減少樓面負載；為縮短斜撐有效長度，于14層框架梁內設置穿梁鋼管與斜撐扣接，另增設一根通長鋼管與室內棒架相聯，以增強支撐系整體受力性能；最外側斜撐桿。采用雙肢鋼管，旋轉扣件扣接；支撐體系中挑架安全儲備最低，故于挑梁上部最大應力處焊接魚尾鋼板加勁。

3、模板設計

安裝圓弧曲眠底部成型質量要求，故考慮采用300mm寬十一夾板模組拼，用50mm寬薄膠帶貼縫，并均涂隔離劑。圓弧曲面板支撐龍骨采用φ20弧形400鋼筋骨架，內側半徑為3945mm，拆除后，鋼筋調自后可重復利用。

4、模板放樣

模板安裝采用自角坐標法進行測放，以外挑水平距離為橫坐標（附，以模板底而標高為縱坐標，利用既定的每50cm水平距離，求出模板底標高，測放時，用水準儀測出比值并彈出曲面邊緣線，然后架設水平鋼管，敷設弧形鋼筋骨架，并與水平鋼管焊接，形成曲面網狀承力系，上鋪模板。

六、結語

綜上所述，可知在高層建筑中使用反弧懸挑結構需要考慮很多問題，尤其是人身安全問題，為了保證反弧懸挑結構的施工順利進行，做出一個穩定牢固的支撐體系是極為重要的。為了保證高空作為人員的安全，除了施工方做好安全防范之外，還要施工人員提高意識。

參考文獻：

[1]段敬民，侯愛軍，祁書峰，喬景順.懸挑結構坍塌的原因及其對策[J].焦作工學院學報.1999（04）

[2]李福新，牛新平，趙機合，蔣學瓊.對現澆懸挑結構的質量事故分析及其加固方案的探討[J].塔里木農墾大學學報.2002（01）

[3]黃新源.小議懸挑結構質量問題分析與處理措施[J].建材與裝飾（下旬刊）.2008（05）

[4]李小艷.懸挑結構質量問題探析[J].商品與質量.2009（S5）

上接第13頁

底板。然后在該臨時底板上壓重，待節后勞動力充足后再對該局部深坑進行施工。通過上述方案，有效控制了局部深坑范圍的深坑土體隆起和地下承壓水管涌的現象。

5 實施效果

通過與設計作大量的前期溝通，本工程一直較為順利，成為同期開工工程中第1個結構封頂的工程，設計與施工的結合以及過程中，信息化手段是保障基坑安全的重要手段和措施。工程監測顯示，本工程基坑開挖階段非地鐵隧道側圍護墻累計最大水平位移22.40mm，靠地鐵隧道側圍護累計最大水平位移15.90mm。隧道區間及車站累計最大位移8.02mm，基坑周邊管線最大沉降26.90mm。在基坑實施過程中，成功地控制了地鐵車站及周邊管線的變形量，日變形量及累計變形量均在設計、監護限度值的范圍內。

6 結語

綜上所述，復雜場地下的基坑施工需要考慮較多的影響要素，施工難度更大，為了保障深基坑工程的施工質量，避免工程安全事故的發生，因此，就需要施工人員在實際施工中不斷的進行總結與學習，采取先進的施工技術，做好工程施工的控制，進一步提高施工質量。

參考文獻：

[1]薛寶軍.復雜周邊環境下超深基坑綜合支護施工技術應用[J].建筑.2013（12）.

[2]秦昊、王貴和、賈蒼琴.復雜環境條件下某深基坑支護技術[J].施工技術.2010（11）.