凹凸懸挑結構外檐懸挑腳手架施工技術

□文/張巍

凹凸懸挑結構外檐懸挑腳手架施工技術

□文/張巍

具有凹凸、懸挑結構外檐特點的建筑，其外檐腳手架懸挑長度大、施工難度高。文章針對這種特殊結構條件下的懸挑架體施工進行研究，通過調整立桿位置、增設鋼梁等措施，減少外檐腳手架懸挑長度，有效地降低了施工難度。

凹凸；懸挑；腳手架；外檐

1　工程概況

天津武清行政審批中心工程總占地面積32 921 m2，總建筑面積66 637 m2；主體為框架結構，地下1層，地上20層。工程結構外檐復雜，具有大尺寸挑板、凹凸外檐、局部樓板架空等特點，現場有16#工字鋼可供搭設懸挑架體。

2　結構特點

2.1凹凸外檐

主體挑板外檐呈不規則凹凸狀，外檐挑板長度尺寸范圍0.45～1.85m，見圖1。

圖1　凹凸外檐平面

2.2架空結構

主樓2～19層每層同一位置均存在一塊長8 m、寬5 m的結構架空區域，該共享區域在頂層設有混凝土蓋板，見圖2。

圖2　結構架空平面

3　懸挑架體設計

3.1凹凸外檐

3.1.1難點

1）大尺寸挑檐。外檐挑板長度最大達到1.85m，若采用常規方法，型鋼懸挑長度達到3.05 m，采用現有16#工字鋼。

在上述條件下，型鋼抗彎計算強度σ=353.756 N/mm2＞[f]=215.0 N/mm2；水平支撐梁的抗彎計算強度大于型鋼自身抗彎強度，不滿足要求。

若采用鋼絲繩卸荷措施，經過計算得到強度σ=57.27N/mm2；水平鋼梁的穩定性計算σ＜[f]，滿足要求。但鋼絲繩公稱抗拉強度需達到1 400 MPa，直徑23.0 mm，要求鋼絲繩直徑尺寸過大且按照JGJ 130—2011《扣件式鋼管腳手架安全技術規范》要求，鋼絲繩不參與懸挑型鋼受力計算，故采用鋼絲繩卸荷措施來解決型鋼懸挑長度過大問題不可行。

若考慮更換型鋼型號、加大型鋼截面的方式，經過計算得28a工字鋼計算的σ=100.59 N/mm2；水平鋼梁的穩定性計算σ＜[f]，即28a工字鋼才可滿足架體荷載要求。因型鋼懸挑段3.05m，根據規范要求型鋼懸挑段與錨固段之比不得＜1∶1.25，故需采用7m長28a工字鋼方可滿足懸挑架體搭設要求，因現場只有16#工字鋼，采用該方案還需另外租賃且28a工字鋼高空吊裝、拆卸等施工較為困難，也不經濟。

2）架體穩定性。不規則凹凸外檐形狀復雜繁多，若在凸出外檐處搭設懸挑架體，外檐凹進處距內排立桿0.85 m，架體與豎向結構墻、柱之間最遠距離達到1.0 m，連墻件與結構拉接的穩定性差且本工程為高層建筑，架體受風荷載作用較大，易造成架體失穩。

3）施工安全。結構外檐凹進處，結構與雙排架之間空隙較大，達到0.85 m，給施工造成不便，極易造成人員及物品墜落，存在極大的安全隱患。

3.1.2解決措施

根據上述結構外檐特點及施工難點分析，因結構外檐尺寸而增大了型鋼懸挑段長度，增大了外架體的施工難度。在架體設計中，按照減小型鋼懸挑長度的思路考慮，施工中將內立桿設置于結構挑板范圍內，即架體內立桿穿過結構外檐。該措施減小了型鋼的懸挑長度，利于架體安全穩定，見圖3。

圖3　凹凸外檐懸挑架體穿板搭設方法

常規搭設方法，型鋼懸挑長度達到2.15 m；采用穿板搭設方法，型鋼懸挑長度僅為1.60 m（屬于常規懸挑架體長度范圍內），降低了施工難度，提高了安全系數。

3.2主體結構樓板挑空處懸挑架體搭設

3.2.1難點

型鋼懸挑段長度一般為1.2～1.7 m（帶陽臺），而本工程外檐樓板架空區域無型鋼錨固條件，按照常規方式布置型鋼，則型鋼懸挑長度較大。

1）架體常規設置。架空區域因無結構梁板無法為型鋼提供錨固條件，如若采用陰角扇形布置，型鋼搭設較為復雜；該區域頂層頂板支模施工時，下部型鋼扇形布置無法為支模架體提供臨時平臺，故此處采用扇形布置不可行。

如若采用常規方法搭設，將挑空處記入型鋼懸挑范圍，型鋼在架空范圍周邊的結構處錨固，則該處型鋼懸挑長度達到7.225 m；按照規范要求，懸挑架體懸挑長度不應超過3 m，型鋼懸挑段與錨固段長度之比不得＜1∶1.25，則該處型鋼長度至少應達到17 m且型鋼后端伸入結構電梯井剪力墻，需在剪力墻上預留洞口，架體搭設及拆除過程中，極大地增大了施工難度。故此處采用常規搭設方式不可行。

2）增設鋼梁架空搭設。為解決結構架空區域型鋼搭設難題，在該區域增設可供型鋼錨固的臨時結構，即在懸挑型鋼前共設置3道橫向型鋼作為臨時錨固梁，將懸挑型鋼與增設型鋼之間通過“U”型鋼筋進行拉接錨固，每道懸挑型鋼上形成錨固點。同時增設型鋼通過與兩側梁板錨固固定。3道臨時鋼梁為懸挑型鋼創造了錨固條件，同時，也可成為該區域頂板支模的臨時施工平臺，見圖4。

圖4　增設鋼梁搭設

3道臨時橫向型鋼替代結構樓板與懸挑型鋼錨固，型鋼的懸挑段長度僅為2.5m，采用6m長16#工字鋼，型鋼懸挑段與錨固段比值為1∶1.4＜1∶1.25，滿足規范要求。根據計算，抗彎計算強度f=82.145 N/mm2＜215.0N/mm2，滿足要求。

通過架設臨時錨固鋼梁的措施，將結構架空區域的懸挑梁與周邊梁板結構形成了牢固的連接，成功將荷載傳遞至主體結構；減小了型鋼的懸挑長度，降低了施工難度；為架空區域頂板支模提供臨時平臺；該方法施工簡單，保持了外檐懸挑架體的整體性，增設鋼梁還可在整個主題施工中循環使用。

4　結語

調整架體立桿位置、增設錨固鋼梁兩項技術措施，降低了外檐懸挑架體的懸挑長度，對比傳統搭設方法存在的型鋼懸挑長度過大、施工型鋼型號大、吊裝拆卸難度大等缺點，其在凹凸懸挑結構外檐條件下施工更加安全、便捷、經濟。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.009

□TU731.2

□C

□1008-3197（2015）04-20-02

□2015-04-07

□張巍/男，1976年出生，高級工程師，天津一建建筑工程有限公司，從事工程技術管理工作。