高層建筑懸挑結構模板支撐體系施工技術探索

劉必安

（福建六建集團有限公司　350007）

高層建筑懸挑結構模板支撐體系施工技術探索

劉必安

（福建六建集團有限公司350007）

高層建筑為追求立面觀感效果，通常設計外立面高空時會有向外延伸懸挑造型，高空懸挑結構施工目前較多采用懸挑承力支撐體系，而替代了以往常規使用的落地鋼管扣件式滿堂腳手架形式。本文以所實施的項目分別從方案比選、施工順序、懸挑支撐架體系參數、懸挑支撐架施工工藝以及模板支撐架檢查與驗收等方面闡述高層建筑懸挑結構模板體系的應用，該體系施工過程不僅安全可靠、施工便利，還大大降低了勞動強度、節約周轉料具，取得了較好的社會效益和經濟效益。

高層建筑；懸挑結構；支撐體系；施工技術

引言

在高層建筑施工中傳統的滿堂腳手架有許多使用弊端，尤其當施工作業達到一定高度時，會有較大的施工安全風險系數。另一方面，在高層建筑的施工過程中，使用落地式滿堂腳手架需要從地面到施工層架設扣件式鋼管架，增大了材料及人工的成本，還會造成較大的安全隱患。此外，建筑結構施工完后部分腳手架需要用在后期裝修使用，所以在腳手架的使用間隔期間要做相應的維護，提高了工程成本。因此，在高層建筑工程施工中適合使用懸空模板支撐體系，不但可以減少人工勞動量、減少材料周轉同時還可以節約材料、降低安全風險。

圖1　高層建筑

1　懸挑結構概況

丹寧頓小鎮高層區屋面（結構標高99.3m）女兒墻頂四周外伸結構采用懸挑梁板結構承力形式，懸挑結構頂面標高為100.8m，懸挑長度1.1～2.9m。

懸挑板局部有上下兩層，上層距離屋面1.5m（標高100.8m），懸挑長度最大為2.9m，下層為女兒墻外側出屋面懸挑板（標高98.7m），懸挑長度為1.1m，懸挑反梁截面尺寸為200mm×600mm，懸挑板厚100mm，懸挑板沿長合計110m。

2　方案比選

高空懸挑結構施工中需要使用的模板體系，按以往常規的施工方案是采用落地扣件式鋼管滿堂腳手架，通過設計計算來對面板、主次楞、立桿等參數進行確定，從地下室頂板一直搭設到施工懸挑部位都需要搭設鋼管扣件還得做好相應的安全構造措施。采用此方案存在以下幾個缺點：

（1）使用這種搭設方式，需要較大的周轉料具。在結構完成施工后為了保證后續施工的需求就得需要保留架體，并且定期進行架體的維護和監控，增加了工程費用。

（2）如果架體的搭設超過一定高度，會有較大的安全隱患。

綜上所述，基于安全和經濟的角度，采用常規落地扣件式鋼管滿堂架方案并不理想。在對此工程的實際情況進行認真分析后，決定模板支撐架采用懸挑工字鋼梁+雙拼鋼管斜撐組合式下支撐體系。

3　懸挑板施工順序

（1）施工流程

施工準備→安全技術交底→根據設計支撐位置及間距定位→鋼板預埋→安裝工字鋼懸挑梁→預埋鋼板與懸挑梁焊接、安裝固定螺栓→安裝斜撐→搭設上部模板及支撐→檢查驗收→混凝土澆筑。

（2）本工程懸挑板施工時，先安裝水平懸挑工字鋼梁，緊接著在工字鋼上焊接兩道槽鋼；然后安裝工字鋼下部斜撐及加強桿，下部支撐體系完成后，施工上部懸挑模板及模板支撐架。

（3）屋面懸挑板施工

屋面懸挑板擬先施工下層懸挑板，懸挑長度、高度均較小，施工難度較小，待該處懸挑板混凝土強度達到100%時，再施工上面一層懸挑板，上面一層懸挑板內側支撐架支撐在下面一層懸挑板處（下面一層懸挑板下方的支撐不拆除），待所有懸挑板混凝土達到100%時，再拆除上下兩層懸挑板的支撐。

（4）混凝土澆搗

懸挑板混凝土澆搗主要采用塔吊吊斗吊運方式進行，混凝土澆搗時對稱、分層澆搗，反梁澆搗由中間向兩邊進行、懸挑板澆搗由內向外澆搗，嚴禁在一側澆搗，以防止支撐架因受力不均發生變形。

（5）支撐架拆除順序

待上部懸挑板混凝土強度達到100%時，應先清除平臺上的所有雜物，而后由上而下，按“后搭的先拆，先搭的后拆”的原則進行。

（6）懸挑架的拆除

懸挑架的拆除在工字鋼以上的支撐全部拆除后進行。

①先拆除懸挑架之間的連接件，連接件拆除時用塔吊上鋼絲繩系牢，拆除一根，向屋面上吊運一根，最后集中吊運。

②連接件全部拆除后進行懸挑架的拆除，先拆除雙拼鋼管斜撐，后拆除懸挑梁。

4　斜撐式懸挑支撐架體系具體搭設參數

（1）懸挑斜撐式支撐體系需滿足高空懸挑結構的支模承載需要，水平懸挑梁采用20b號工字鋼，懸挑長度3m，錨固長度3m，間距900mm，工字鋼錨固方式采用兩道M20普通螺栓錨固，兩道螺栓間距2000mm，同時工字鋼錨固段與樓板內預埋鋼板（300× 300×20）焊接，每根工字鋼下預埋鋼板設置兩塊，間距1000mm，工字鋼懸挑段之間采用兩道8號槽鋼通長焊接連成一整體，兩道8號槽鋼間距1000mm。

（2）每道水平懸挑梁下均設置一道斜撐，斜撐采用φ48×3.5雙拼鋼管，斜撐之間采用同規格鋼管通長扣件接連成一整體。

（3）每道水平懸挑工字鋼梁均采用鋼絲繩采用6×19、φ17mm的鋼絲繩固定（為確保安全，受力驗算時假定鋼絲繩不受力），鋼絲繩軋頭按規定配套旋牢，固定在女兒墻上部預埋φ20鋼筋吊環上。

5　懸挑支撐架施工工藝

（1）鋼板預埋

在33F（+96.3m）樓面處預埋鋼板，預埋鋼板尺寸300×300，厚20mm，下部錨固鋼筋為4根φ16鋼筋，錨筋應位于構件的外層主筋內。

（2）懸挑梁的安裝：水平懸挑梁外懸挑長度3m，樓板內錨固長度3m，懸挑梁與樓面的預埋鋼板滿焊連接，采用兩道鋼板夾M20穿板螺栓固定懸挑梁（@2000mm），每道鋼板采用4根M20普通螺栓，M20螺栓在樓板底采用雙螺母固定，M20螺母固定時應設置彈性墊片防止螺栓松動，同時工字鋼錨固段下部與樓板內預埋鋼板焊接（@1000mm），懸挑梁安裝時采用塔吊配合施工，用溜繩人工控制方向。

（3）斜撐的安裝：安裝完畢懸挑梁后，再將斜撐一端與工字鋼懸挑梁事先焊接筋連接，另一端與32F（+93.3m）樓板外側梁可靠固定，支撐平臺四周搭設臨時防護，操作層滿鋪竹笆片，其中下方懸掛兩層密目安全網，保證模板支撐施工時的安全。

6　質量檢查與驗收

（1）工程使用的工字鋼必須經檢驗合格后方可進場使用，安裝鋼平臺時，焊工需持證上崗，工字鋼組裝不得偏位，焊縫不得有裂紋、孔洞、夾渣，并且需要檢測合格，對制作以及安裝全過程進行控制。

（2）防止因結構梁柱破壞而引起的支撐體系失穩、變形，支撐工字鋼梁的梁柱必須要做受力驗算；出現承載力不足的情況要及時進行加固，等到梁柱混凝土的基本強度到了設計強度，支撐體系才可以承受上部傳來的荷載。

（3）在實際施工過程中，對可能產生的變形進行實時觀測記錄數據。

（4）進行分段驗收和檢查，發現有不符合要求的應迅速整改。

（5）支撐架分段驗收嚴格按現行《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》和施工方案要求的內容進行檢查，填寫驗收記錄單，并由搭設人員、安全員、施工員、設計人員、項目經理簽字，方能交付使用。

（6）在大風、雨后重新使用的支撐架，要全面檢查，合格后的支撐架才能投入使用。

7　安全保障措施

（1）支撐架搭設人員必須是經過國家現行標準《特種作業人員安全技術考核管理規定》考核合格的專業架子工。

（2）拆除支撐架必須按搭設逆序完成捆綁以便向下吊運并逐一檢查捆綁點是否牢固。拆除時至少應有兩人同時作業，不得有冒險思想，操作時要集中思想，小心進行。

（3）安排專人在支撐架下觀察模板支撐架的情況，發現支撐架變形過大、個別構件發生破壞等問題時應立即報告并暫停施工，待整改完畢確認安全后方可繼續施工，混凝土澆筑面由現場派專門管理人員監督，混凝土澆搗嚴格按方案進行，防止荷載不對稱導致支撐架產生變形。

（4）工字鋼平臺上，應設置密目安全網和鋼笆片的雙重安全防護，以防止高空落物傷人。鋼平臺周邊的臨空面，應先期設置安全防護欄桿，支撐體系拆除時，墜物范圍要設圍欄或警告標志，并有專人指揮。

（5）架子工及架上操作人員，每天上下班前要檢查架子的支撐錨固點是否牢固，架上施工荷載要均勻布置，不得集中一邊，單向偏一受力，并不得超過設計荷載。

（6）六級及以上大風或雷雨天氣不準搭設或拆除外架，也不準在架上作業，其他按腳手架的操作規程執行。

8　結束語

高層建筑中使用懸空結構，模板支撐體系是一項難以解決的問題，通過在本工程中使用的高空懸空結構模板支撐體系，可以看出該體系具有拆卸方便、安全可靠、安裝簡易、受力明確等特點，待結構施工結束后還能夠繼續作為操作平臺供裝修施工，從而很大程度的縮短施工周期、減少了勞動力投入和施工成本、降低勞動強度，取得了較好的社會效益和經濟效益。

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[2]朱為亮.高層大懸挑混凝土結構施工方案設計與實施[D].重慶大學，2012.

[3]王俊增，吳浩東，徐新剛.超高大跨度懸挑結構模板支撐體系設計與施工[A].施工企業模板與腳手架應用技術交流會論文集[C].亞太建設科技信息研究院、《施工技術》雜志，2007：3.

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TU755.2+2

A

1673-0038（2015）08-0040-02

2015-1-28

劉必安，男，本科，2002年畢業于福州大學土木工程學院，建筑工程專業，從事施工項目管理工作。