懸挑結(jié)構(gòu)的模板支撐系統(tǒng)施工技術(shù)探討

趙 群

(佛山市順德區(qū)碧桂園物業(yè)發(fā)展有限公司，廣東 佛山 528312)

0 引 言

近幾年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)得到前所未有的發(fā)展，其建設(shè)數(shù)量日益增多，加上人們生活質(zhì)量的提高，人們?cè)谥匾暰幼…h(huán)境的舒適度與使用功能性的同時(shí)也要求建筑外表的美觀度。為了滿足人們對(duì)建筑多樣化的不同需求，由此出現(xiàn)了很多先進(jìn)的施工技術(shù)與施工新材料。高空懸挑結(jié)構(gòu)就是其中的一種新型結(jié)構(gòu)形式[1]，這種結(jié)構(gòu)形式能夠更好地滿足居住者日益增加的使用功能需求，并且其自身具備的獨(dú)特新穎外觀也獲得人們的一致喜歡與認(rèn)同，目前已被廣泛應(yīng)用到建筑行業(yè)施工中。但從以往工程實(shí)踐表明，當(dāng)前所采用的高空懸挑結(jié)構(gòu)的模板支撐技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在較多問(wèn)題，如由于安全組織管理工作不到位導(dǎo)致支撐系統(tǒng)的危險(xiǎn)性比較高、施工管理混亂、一級(jí)資源得不到合理利用造成嚴(yán)重浪費(fèi)等問(wèn)題。以下將結(jié)合筆者參與的高空懸挑結(jié)構(gòu)工程實(shí)例，提出其實(shí)施技術(shù)。

1 工程案例

本工程為某城市建筑工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目建筑總面積達(dá)到12 780 m2，層數(shù)為地下1層、地上10層，建筑總高度為47 m，結(jié)構(gòu)體系采用框架結(jié)構(gòu)。本建筑物在最高層有外伸3.4 m的懸挑結(jié)構(gòu)，形 成了一個(gè)長(zhǎng)約 40 m、寬約4 m、高約35 m的共享空間。懸挑區(qū)域板厚為100 mm，加上懸挑區(qū)域梁截面有不同類型，因此本工程的懸挑結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。

2 方案的比較與選定

方案一：對(duì)于懸挑結(jié)構(gòu)施工高度未達(dá)到50 m的工程是可以采用傳統(tǒng)的落地架支撐系統(tǒng)，即在三層裙樓的屋面混凝土頂板上搭設(shè)落地式模板支架[2]。但是傳統(tǒng)的支撐系統(tǒng)具有較多不足之處，從以往工程中落地架支撐系統(tǒng)的應(yīng)用情況看來(lái)看，該體系需要耗費(fèi)較多材料、支模高度較高、提高了施工成本，從而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益較低、工期較長(zhǎng)以及增加安全管理難度。初步估算需要鋼管、扣件合計(jì)約230 t。

方案二：采用鋼管斜撐結(jié)合型鋼挑梁支撐系統(tǒng)，利用七至九層樓面搭設(shè)大懸挑鋼平臺(tái)，如圖1和圖2所示。在八層樓面上設(shè)置懸挑型鋼梁，懸挑梁下部設(shè)斜撐桿，斜撐桿固定于七層樓面，懸挑梁上部設(shè)斜拉桿，斜拉桿固定于九層樓面，懸挑型鋼、斜撐桿、斜拉桿焊接形成懸挑支撐架，懸挑支撐架通過(guò)次梁或聯(lián)系梁縱向相連形成鋼平臺(tái)，鋼平臺(tái)上部搭設(shè)模板支架體系統(tǒng)。

圖1 支撐系統(tǒng)平面布置圖

圖2 支撐系統(tǒng)剖面圖

方案二采用鋼管斜撐作為支撐系統(tǒng)的受壓桿件，具備很多的優(yōu)勢(shì)，不僅整體剛度大、穩(wěn)定性好、節(jié)點(diǎn)牢固，而且無(wú)論是安裝還是拆除都非常方便、靈活性比較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效率高，因此應(yīng)用到本工程坡屋面懸挑結(jié)構(gòu)施工中是可行的。

3 懸挑結(jié)構(gòu)支撐體系構(gòu)造要求

本工程懸挑結(jié)構(gòu)采用鋼管斜撐結(jié)合型鋼挑梁支撐系統(tǒng)。在本工程搭設(shè)中，經(jīng)過(guò)各方面的綜合考慮，最終選擇18號(hào)工字鋼6 m作為懸挑支撐平臺(tái)主梁，把預(yù)埋件錨固在10層樓面，錨固長(zhǎng)度為2.4 m，挑出3.6 m；水平之間的距離要控制在1.2 m以內(nèi)，同時(shí)施工人員需要在每根鋼梁的下方設(shè)置3道鋼管斜撐，每道鋼管斜撐不能為單杠設(shè)置，需設(shè)置為雙管且設(shè)置在工字鋼兩側(cè)，這樣能夠起到更好的支撐效果。懸挑支撐平臺(tái)上的模板支撐架構(gòu)造搭設(shè)完成之后，需要將其跟建筑物同一樓層內(nèi)的普通模板支撐架連接起來(lái)，成為一個(gè)整體。本次工程支撐系統(tǒng)的具體設(shè)置具體包括以下幾方面：

鄰近立桿間的距離以及斜撐縱橫向之間的距離要控制在1.2 m以內(nèi)，同時(shí)其步距要確保在1.5 m以內(nèi)。另外施工人員需要在其每個(gè)步距之間各設(shè)置縱橫雙向水平桿，并采用對(duì)接的方式對(duì)立桿進(jìn)行加長(zhǎng)。

另外，需要沿著架體的外側(cè)進(jìn)行設(shè)置1道豎向剪力撐，在架體的內(nèi)側(cè)縱橫兩方向各設(shè)置一道剪力墻，并且確保各個(gè)縱橫兩向剪力墻之間的距離不得超過(guò)3.6 m，這樣能夠發(fā)揮最大的支撐效果。在最高層(也就是第十層)的水平桿以及掃地桿處分別設(shè)置1道水平剪力墻，同時(shí)在水平桿和掃地桿中間處再加上要到剪力撐。

結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為為了最大限度發(fā)揮水平桿及剪力撐的支撐功能，在設(shè)置過(guò)程中應(yīng)該盡量讓其扣在立桿之上，若沒(méi)法設(shè)置的情況下，可以將其扣在水平桿上。一般情況，采用頂托，將立桿跟梁、板底鋼管外楞進(jìn)行連接，對(duì)于那些無(wú)法連接的地方，則可以采用雙扣件進(jìn)行連接。在連接過(guò)程中，需要注意立桿支撐點(diǎn)跟頂步雙向水平桿的最大長(zhǎng)度至少要在500 mm以上，同時(shí)頂托螺桿伸出鋼管頂部長(zhǎng)度要控制在200 mm以內(nèi)，可有效確保其安全性。掃地桿跟鋼挑梁面之間的距離要控制在200 mm以內(nèi)，在鋪設(shè)過(guò)程中，腳手板需要全面進(jìn)行鋪設(shè)，并在其下方鋪滿安全網(wǎng)。

4 支撐體系施工技術(shù)實(shí)施

4.1 施工準(zhǔn)備

在施工準(zhǔn)備階段，施工人員需要找出預(yù)埋件的準(zhǔn)確預(yù)埋位置，預(yù)埋工作完成并通過(guò)該工程技術(shù)負(fù)責(zé)人員的檢查驗(yàn)收之后，方可進(jìn)行一道工序[3]。然后，需要將鋼梁運(yùn)用起吊機(jī)運(yùn)至安裝樓層之后，施工人員就可以把鋼梁從預(yù)埋的U形螺栓中穿過(guò)，并按照施工要求將標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼梁預(yù)留出來(lái)，符合要求之后，施工人員需要將鋼梁與U形螺栓空隙，利用土方進(jìn)行牢牢插緊，從而起到良好的固定鋼梁作用。

4.2 安裝施工

在正式安裝過(guò)程中，由于其會(huì)涉及很多方面因素的影響，尤其是安全構(gòu)件的尺寸還有間距等方面，這就要求施工人員需要嚴(yán)格按照規(guī)定要求以及合同要求進(jìn)行作業(yè)。施工過(guò)程中所應(yīng)用的鋼梁、配件、模板以及材料等在進(jìn)入施工場(chǎng)地之前，必須按照合同和施工方案對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真檢查，包括數(shù)量、規(guī)格、尺寸、質(zhì)量等各方面，一切滿足規(guī)定之后才能投入使用，嚴(yán)禁使用不合格的工程材料，以免為后續(xù)施工的順利開(kāi)展埋下安全隱患。

在進(jìn)行混凝土澆筑過(guò)程中，施工人員不允許將泵管布設(shè)在懸挑結(jié)構(gòu)上，以免導(dǎo)致懸挑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形等不良影響。另外如遇4級(jí)以上大風(fēng)時(shí)，施工人員必須停止混凝土澆筑作業(yè)，降低出現(xiàn)安全事故的風(fēng)險(xiǎn)[4]。施工人員在澆筑混凝土過(guò)程中，首先需要先澆筑樓層內(nèi)的混凝土，完成之后再對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)梁、板結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土的澆筑。同時(shí)要安排專人時(shí)刻觀察模板以及其支架，并做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，混凝土澆筑工作就需馬上停止，將問(wèn)題處理好后方能再進(jìn)行，從而有效確保整個(gè)混凝土澆筑質(zhì)量。

等到懸挑結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度完全凝固之后，就可以安排人員將支撐系統(tǒng)拆除掉。在正式拆模之前，需要經(jīng)過(guò)該項(xiàng)目的主管工程師審核獲批后，方能進(jìn)行拆除工作。在拆除過(guò)程中，施工人員要按照先拆后支，后拆前支，先拆非承重部件，后材承重部件的順序嚴(yán)格進(jìn)行拆除作業(yè)，確保整個(gè)拆除工作的有序進(jìn)行。為了避免拆除下來(lái)的材料會(huì)影響到后續(xù)的施工，需要安排人員及時(shí)將其運(yùn)出施工場(chǎng)地，不允許堆放在外架上，以免發(fā)生安全事故。

5 結(jié)束語(yǔ)

高空懸臂結(jié)構(gòu)成了當(dāng)前主要建筑形式之一，選取合理的模板支撐系統(tǒng)可以有效提高施工效率和節(jié)省成本。文章通過(guò)結(jié)合某47 m高懸臂結(jié)構(gòu)施工實(shí)例，綜合考慮最終選取鋼管斜撐結(jié)合型鋼挑梁支撐系統(tǒng)，該支撐系統(tǒng)不僅整體剛度大、穩(wěn)定性好、節(jié)點(diǎn)牢固，而且無(wú)論是安裝還是拆除都非常方便、靈活性比較強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效率高。從該支撐系統(tǒng)在本工程中的應(yīng)用情況來(lái)看，該支撐系統(tǒng)是可行的，可為同類工程提供參考實(shí)例。