屋頂超長懸挑混凝土結構施工技術

陳建明

（福建裕龍建筑工程有限公司）

屋頂超長懸挑混凝土結構施工技術

陳建明

（福建裕龍建筑工程有限公司）

建筑業的飛速發展，帶動了高層建筑不斷增多，隨著人們對建筑使用和品位要求的提高，對建筑屋面的作用和觀感要求也越來越高。許多建筑在屋面頂端采用高、大、長懸挑混凝土結構，使屋面上方形成具有通透、立體感強的觀感效果，從而提高了建筑立面的整體藝術效果。

對涉及超高超長懸挑混凝土屋面結構，懸挑腳手架得到了很多施工企業的使用。和普通落地式腳手架相比，懸挑腳手架具有節約工期、安全可靠、成本低、就地取材等優點，懸挑腳手架在施工前必須設計專項的施工方案。設計的懸挑腳手架的方案合理完整且安全可靠，才能讓施工人員正確的安裝、搭建與制作，這樣才能保證工程的安全性，進而保證工期按期完成。

1　工程簡介

福州某醫院病房大樓工程由南樓、北樓及醫院街三部分組成。病房大樓工程屬一類高層醫療建筑，建筑耐火等級一級。大樓東西長約149m、南北寬約127m，地下兩層，地上分三個部分組成：北樓18層、檐高84.45m，南樓13層、檐高55.90m，醫院街12層，檐高52.10m；總建筑面積約15萬m2，建成后將成為福建省建筑面積最大，智能化程度最高的病房大樓群。

圖1

2　方案選擇

本工程南樓9層以上懸挑混凝土結構距離地面高度42m，模板支撐若采用滿堂腳手架，架體本身性和單支立桿穩定性很難保證，并且作為模板的受力支撐結構架體，加固量大，危險性大。占用項目東側道路場地，影響其他施工。因此選定懸挑腳手架作為支撐結構。9層300×900混凝土梁相對7層最大懸挑出5.97m，600×900混凝土梁相對7層最大懸挑出3.7m。采用在7層布置工字鋼鋼梁懸臂結合在八層設拉點拉鋼絲繩的施工方案。利用已完結構作為鋼梁的支撐及鋼絲繩的吊點，通過鋼絲繩吊鋼梁形成穩定承載平臺。在鋼絲繩和鋼梁共同作用下實現超長懸挑結構中的現澆梁、板模板的搭設工作。

對鋼梁及鋼絲繩內力及變形計算假設：600×900梁施工荷載為大梁模板支撐腳手架立桿的軸心壓力設計值，取N=32.581kN。懸挑水平鋼梁采用18號工字鋼，建筑物外懸挑段長度4.00m，建筑物內錨固段長度3.30m。懸挑水平鋼梁上面的聯梁采用16號工字鋼，相鄰懸挑鋼梁之間的聯梁上最多布置1根立桿。懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結，最外面支點距離建筑物7.10m（等效距離3.50m）。拉桿采用鋼絲繩。

300×900梁施工荷載為梁模板支撐腳手架立桿的軸心壓力設計值，N=8.734kN。懸挑水平鋼梁采用16號工字鋼，建筑物外懸挑段長度6.50m，建筑物內錨固段長度2.50m。懸挑水平鋼梁上面的聯梁采用16號工字鋼，相鄰懸挑鋼梁之間的聯梁上最多布置1根立桿。懸挑水平鋼梁采用拉桿與建筑物拉結，最外面支點距離建筑物9.60m（等效距離6.00m）。拉桿采用鋼絲繩。

通過PKPM施工軟件進行受力計算符合要求；施工計算后選材如表1所示。

表1　

確定具體施工方案，錨環設3道，第一道位于邊梁中間，第二道距第一道1200-1600，第三道距第二道200；型鋼梁在立桿位置焊φ25鋼筋定位；型鋼梁在錨環處左、右、上三面采用木楔雙向對塞緊密；采用鋼管架，U托絲桿露出長度≤300，立柱最上端自由高度≤650；型鋼梁安裝須在樓板混凝土強度達到75%以上方可進行；鋼絲繩設2道，第一道距鋼梁外端500mm處拉結，拉結處要采取焊鋼筋卡等防滑措施；第二道鋼絲繩距第一道1500mm；懸挑鋼梁下部（七層樓面范圍）采用鋼管搭設支撐平臺，立桿間距900×900、步距1200，架子立桿頂部采用U型支托+100×100方木，立桿下部墊50厚木墊板。

3　施工工藝

3.1工序流程

鋼梁放線定位→埋設拉環→安裝H型鋼挑梁→焊接聯梁→設置拉索（與鋼梁連接）→立桿定位→擺放縱向掃地桿→豎立桿并與掃地桿扣緊→裝橫向掃地桿，并與立桿扣緊→裝第一步縱、橫向水平桿并與各立桿扣緊→加設臨時斜撐桿，上端與第一步水平桿扣緊（裝設與柱連接桿后拆除）→安第n步縱、橫向水平桿→安放可調頂托→安放主龍骨→鋪設次龍骨→安放梁底模→立梁側模→加固梁板模→模板支撐架體驗收→（綁扎梁板鋼筋→驗收鋼筋）→引測500mm線→隱蔽驗收→（混凝土澆筑→過程監測）→拆模。

3.2鋼懸挑梁預埋

根據懸挑梁板位置，在施工懸挑鋼梁層樓面結構時，在樓層正對腳手架立桿處設置三道φ16/φ20圓鋼拉環，第一道距結構外梁邊300mm，第二道距第一道1200mm，第三道距第二道200mm且距鋼梁末端≥200mm；拉環要壓在樓板下層鋼筋下面，兩側錨入樓板內＞300mm。板內無上皮筋處應加設附加鋼筋，防止板面裂縫。

懸挑梁因其需承受樓板荷載，在模板施工過程中不得拆除，遇剪力墻時，為留置懸挑梁，需在剪力墻處預留出懸挑梁的位置，可采用預留木盒的方法。

將挑梁固定在拉環中，挑梁外伸的長度按照方案設計要求。拉環錨固筋與鋼挑梁之間的空隙采用雙向大頭木楔砸緊，并用釘子釘牢。

3.3安裝鋼絲繩拉索

鋼絲繩拉索穿過H型鋼挑梁端部下端，上端與上層結構樓面預埋的φ20圓鋼（具體部位按方案設計）拉環相連。鋼絲繩通過三個與之相匹配的繩扣固定，三個繩扣間距分別為100mm，通過花籃螺栓或倒鏈緊固，鋼絲繩的固定使用應符合技術規程的要求。

鋼絲繩采用緊繩器調緊，模板安裝完成后，在梁板鋼筋綁扎完成、混凝土澆筑前對所有鋼絲繩進行全面檢查，對不符合要求的鋼絲繩進行調整（如圖2～3）。

圖2　鋼梁預埋平立面布置圖

3.4架體、模板搭設及混凝土澆筑

按腳手架支撐模板體系進行架體搭設和模板安裝，搭設前在懸挑平臺上設置安全平網，防止高空墜物。澆筑混凝土時要由近及遠，澆筑過程中每隔10min進行一次最遠端的沉降觀測，若沉降過大，應查明原因排除安全隱患后方可繼續進行澆筑。

3.5注意事項

圖3　架體搭設效果3D示意圖

外懸挑腳手架安裝與拆卸作業前，對具體施工人員包括專職安全員和編制專項施工方案人員進行安全技術交底工作，對詳細部位要按節點構造詳圖施工，操作人員必須嚴格執行，所有偏差數值必須控制在允許的范圍內，不得超載和堆載，及時清理架體上的建筑垃圾和雜物。

懸挑結構完成施工后，先拆除腳手架，拆除時必須按由上而下，先搭后拆的原則，拆除完成后先松木楔，再將型鋼移往建筑物內或用吊車吊走。

4　效果檢查

本工藝確保了模板受力體系支撐剛度和變形，架體拆除后混凝土結構沉降偏差的絕對值控制在0～5mm，達到了結構長城杯的標準。

應用該工藝施工，比落地式腳手架節省成本70萬元，工期提前了28d，保證了南京軍區福州總醫院病房大樓的工程質量。該技術的突破運用對工程進度有了極大推進作用，創造了良好的社會、經濟效益。

[1]中華人民共和國建設部.《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2011）[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2]國家住房和城鄉建設部.《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162-2008）[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.

[3]王亞民.高空大跨度混凝土懸挑結構施工技術[J].建筑施工，2013（12）：1061～1063.

[4]石偉國.高層建筑型鋼懸挑腳手架設計計時工技術探討[J].建筑技術，2012，43（5）：94～95.

TU755

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1673-0038（2015）34-0062-02

2015-7-29