高層建筑懸挑外架及高支模架應用

金立平

（歌山建設集團有限公司　311300）

高層建筑懸挑外架及高支模架應用

金立平

（歌山建設集團有限公司311300）

懸挑高支模技術在高層建筑中應用越來越廣泛，該技術具有施工簡便、節約成本、縮短工期等諸多優點，完善懸挑高支模體系有著重要的現實意義。本文基于懸挑高支模體系，分別對懸挑外架和高支模架的相關設計進行分析，并結合實際工程，對懸挑外架和高支模架在高層建筑中的應用進行探討，以期能夠為懸挑高支模技術方案的選擇和具體施工提供一定的指導。

懸挑外架；高支模架；高層建筑；工程應用

近年來，高層建筑施工越來越頻繁，這種高層趨勢也使懸挑高支模技術得以廣泛應用，該技術由懸挑外架和高支模架兩部分組成，前者起架靈活、造型新穎，可上下同時施工，后者是一種超高、大跨結構模板支架，二者現已經是高層建筑施工必用的裝備。鑒于懸挑高支模體系綜合運用了懸挑外架和高支模架兩項技術，相關施工方案的選擇尤為重要，有必要編制專項施工方案，達到安全、適用的施工要求。

1　懸挑高支模體系設計

1.1懸挑外架結構設計

懸挑外架的關鍵在于其結構，保證懸挑外架結構的強度和穩定性，才能將自身的荷載傳遞給建筑結構。在高層建筑施工中，當主體結構需立即施工且結構工程±0.000以下無法及時回填土，四周設計裙房但腳手架難以直接支撐到地面以及搭設高度已經超過設計規范時，此時需要應用懸挑外架[1]。工地常規選用挑梁式懸挑外架，即為固定在結構上的型鋼懸挑梁，由工字鋼或槽鋼組成，綜合考慮搭設高度和型鋼挑梁長度等因素，選用單挑梁式、斜拉挑梁式或下撐挑梁式懸挑腳手架。其相關設計應滿足以下要求：搭設高度控制在20m以下，型鋼的選擇必須經過嚴格的計算確定，連接構造設計必須滿足相關規范要求，型鋼挑梁和埋件之間通過焊接方式或螺栓連接；當挑梁水平立于建筑梁板結構上時，固定端長度應不小于懸挑段長度的1.25倍。

1.2高支模架結構設計

高支模架工程是指高度超過8m，或搭設跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/m2，或集中線荷載大于20kN/m。在設計高支模架結構時，首先要對其進行力學分析，由于高支模架立桿較長，隨著桿層數的增多，架體豎向剛度也會增大，而此時水平方向的剛度卻未發生明顯變化，橫豎向桿件又由扣件連接在一起，在這種情況下，豎桿會發生一定程度的側移，即體現為豎桿的應力變化，根據此力學模型，可將整個架體的空間三維形式轉化為平面形式。簡化成多節點連續壓桿[2]。在結構設計中，應注意以下要點：為減小偏心作用，模板荷載作用點應盡量靠近立桿，最好是在立桿之上；強度和穩定性要計算保證；立桿基礎受載后，其沉降應控制在10mm以內，若基底為樓板時，則應視需要設置支撐；節點構造、斜桿以及加強性桿件的設計，必須符合相關規范要求。以支設立桿為例，地基必須保證平整堅實，墊層混凝土強度應超過C20、厚度應大于10cm；當立桿落在樓板面上時，必須在板面下給予可靠的支頂措施；立桿步距通常不大于1.5m，桿下設置墊板或底座。

2　懸挑高支模技術在高層建筑中應用

以某住樓工程為例，該建筑由兩棟28層住宅樓和共有負2層地下室組成，主體為框架剪力墻結構，總建筑面積61240m2（地上52536m2，地下室8704m2），建筑高度為87.5m，地下室頂板梁跨度為9.4m，集中線荷載大于20kN/m。本工程采用懸挑高支模體系，現對懸挑外架和高支模架的應用情況介紹如下：

2.1懸挑外架的應用

懸挑外架結構的型鋼選用Q235鋼，以16號工字鋼為主懸挑梁，屈服強度f≥235N/mm2；選用φ48×3.5mm鋼管，壁厚≥3mm，均符合《腳手架安全技術規范》中的相關規定，且產品均具有質量合格證和檢驗報告；腳手板規格為3m長×0.25m寬×50mm厚，質量不超過30kg。在高層外裝飾施工中，1～4層采用落地式雙排扣件式腳手架，5層以上選用懸挑式雙排扣件式腳手架，分四段搭設，起始標高分別為15.5m、33.50m、51.50m和69.50m，分段搭設高度控制在6層，即不超過20m。構造要求：挑梁錨固段用2個U形鋼筋拉環固定牢固，并在挑梁外端架設φ20鋼絲繩拉接預埋鋼筋吊環，在其上面設置花籃螺桿以便于拉緊和放松，為防止工字鋼梁出現移動情況，應進行焊接固定，然后才能搭設腳手架；同時還要重視驗算環節，其中立桿的最大縱距、橫距和步距分別控制在1.5m、0.8m和1.8m，連墻件的設置以計算為準，內排架與墻間距不大于0.3m，重點對懸挑外架整體結構的安全性進行驗算，包括立桿的穩定性、吊環的穩定性、連墻件自身強度和連接強度、懸挑鋼梁的抗彎強度和撓度以及錨固段與預埋U形鋼筋拉環的強度等內容，確保懸挑外架達到設計要求[3]。

在搭設懸挑外架前，應按照施工方案和相關規范要求，對操作班組、現場管理人員和施工作業人員進行技術交底；按照方案及規范要求對懸挑外架構造進行檢查和驗收，包括型鋼、鋼管、扣件等內容，禁用不合格產品；根據平面布置圖進行放線和搭設，確保支撐懸挑外架樓層梁板的強度達到100%，搭設過程中，嚴禁在無人指揮情況下作業；為保證懸挑架的穩定性，其外側全立面應自下而上連續設置剪刀撐，設置寬度在6m以上，斜桿與地面傾角應控制在45～60°內；立桿底部下端以6m和3m桿為主，二者交錯設置，其頂層為搭接方式，其余各層均為對接方式[4]。在搭設過程中，要做好安全管理工作，組建安全管理領導小組對整個工作進行統一管理，嚴把質量關，并制定合理、有效的補救方案，及時對出現的問題進行整改補救。

2.2高支模架的應用

地下室頂板施工采用的是高支模架技術，在上述工程中，高支模位于地下一層至一層下沉庭園處（層高達10.2m）和地下室頂板室內外高差處大梁處（梁截面尺寸500×2350，板厚250mm）。該工程采用的是滿堂鋼管頂托式支撐架，設在C35鋼筋混凝土地下室樓板上，厚度為250mm，強度達到要求后開始搭設。高支模架選用915×1830×18（mm）膠合板，φ48×3.5mm鋼管立柱，板底立桿橫縱間距為900×900mm，梁側立桿橫縱間距為900×450mm，梁底中間設置雙立桿φ450；水平拉桿豎向間距在1.5m以內，離地高度200mm，水平、垂直剪力撐按構造要求設置到位。對高支模架的穩定性和安全性進行驗算，包括立桿的穩定性、扣件抗滑移以及模板面板的抗彎強度和抗剪強度等內容，確保高支模架達到設計要求，同時采取必要的混凝土澆搗安全措施，在澆注過程中對整個系統進行觀測，制定應急預案，做好加固工作[5]。

3　結論

綜上所述，懸挑外架和高支模架在高層建筑中應用越來越廣泛，通過結合實際工程情況，對相關方案進行優化設計，明確具體步驟和施工要點，有助于更好地發揮該技術的優勢，為高層建筑的施工提供一定的經驗。

[1]陳康偉，沈西華，張君實，等.型鋼懸挑承重支模架和外架結合施工技術[J].建筑技術開發，2010，12（3）：56～58.

[2]熊波.芻議懸挑高支模技術在工程施工中的實施要點[J].江西建材，2015，10（2）：87～89.

[3]張允亭.懸挑高支模技術的工程應用[J].福建建材，2013，18（9）：43～45.

[4]呂鐵飛，吳浩，蔣賢龍.高空大懸挑結構模板支撐架的設計與施工[J].建筑施工，2014，14（7）：849～850.

[5]張興志，彭友元，袁越華，等.成都來福士廣場高空懸挑型鋼混凝土轉換結構施工[J].施工技術，2011，17（6）：101～104.

TU974

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1673-0038（2015）41-0201-02

2015-9-25