高層住宅屋面花架外懸挑造型施工總結

劉大召，馬見龍，曲夢婉

(中國建筑第五工程局河南分公司，河南 鄭州450000)

伴隨著我國社會經濟的飛速發展以及土地資源、人口的壓力，高層建筑、超高層建筑和大型公共建筑的修建需求日益增大，建筑造型也是多種多樣，原有的鋼筋混凝土體系在建筑工程施工中已經很難滿足全部的建筑需要。特別是一些新穎的造型部位，現有的鋼筋混凝土結構有時很難做到。

多年來，我國一直注重新材料、新工藝的研發，其中鋼結構是最古老的材料，特別是一些結構質量要求高、工期緊的部位，則會考慮做成鋼結構。而國內外大跨度廠房、大橋、特大橋都會采用鋼結構的形式。

1 施工工藝對比

1.1 工程概況

寶能朗寓位于鄭州市鄭東新區高鐵東廣場核心商務區，道東街以北、動力路以南，博學路以東，思源西街以西，總建筑面積102677.74m2，包含3棟高層公寓、商業及整體、3層地下車庫，寶能朗寓屋面花架原設計為混凝土梁+外包鋁板。具體情況如表1所示。

表1

1.2 施工工藝比選分析

1.2.1 鋼結構花架+鋁板施工工藝

屋面花架梁外圍一跨懸挑部分采用鋼結構+鋁板進行施工，中間部分花架施工仍為混凝土梁。待主體施工至頂層時，在頂層底板懸挑16#工字鋼搭設腳手架作為鋼結構飄架施工的操作架，同時屋面搭設輪扣式滿堂架作為中間花架的支模架(操作架)。

屋面花架主體施工時在花架層梁、柱頂外側預埋錨板，待混凝土澆筑及梁柱側模板拆除后且混凝土強度達到100%，塔吊配合鋼結構吊裝與焊接，鋼結構外圍采用3mm厚鋁單板進行施工，鋁板表面采用氟碳漆涂層，與鋼結構進行錨固連接，鋁板之間采用耐候膠密封。頂層滿堂腳手架及外圍操作架待屋頂外挑鋼結構、屋頂鋁板施工完成后再拆除(見圖1)。

圖1 外懸挑飄架部分鋼結構施工節點圖

1.2.2 混凝土飄架+真石漆施工工藝

屋面花架梁全部采用混凝土結構，外圍做抹灰及真石漆涂刷。主體施工至頂層時，在頂層底板懸挑加強型雙排單層貝雷架(標準節型號為3000*1500*450mm)、貝雷架上焊接16#工字鋼并搭設扣件式架體作為外懸挑混凝土飄架施工的支模架，同時屋面搭設輪扣式滿堂架作為中間花架的支模架(操作架)。

針對本工程設計概況，由于按照傳統的懸挑工字鋼+扣件式支模架進行受力計算不能通過，擬采用貝雷架(主楞)+工字鋼(次楞)+扣件式腳手架作為本屋面混凝土飄架施工的支模架，其中剪力墻、上翻梁部位需留置大量的1600*550*墻厚mm的預留洞(此處需設計出具專業的加強措施)，貝雷架需與結構板進行穿板錨固，待外懸挑飄架混凝土澆筑完成且達到設計強度，拆除側模與底模進行主體修補、外表面抹灰、涂刷真石漆。頂層滿堂腳手架及外圍懸挑支模架待屋頂外挑結構達到設計強度、結構外表面抹灰、涂刷真石漆全部施工完成后再拆除(見圖2)。

圖2 貝雷架懸挑支模架剖面示意圖

此方案現場實施難度大、結構安全隱患較大、現場不具備可實施性，考慮到貝雷架拼接及安裝、工字鋼焊接、支模架搭設、屋面花架梁施工、梁側及梁底拆除、主體打磨、抹灰、真石漆施工、支模架拆除，保守預計需要6個月施工周期。

1.2.3 綜合比選分析

綜上所述鋼結構花架+鋁板施工方案無論在安全技術還是施工工期方面都具有較大優勢。

2 鋼結構花架+鋁板施工工藝流程

2.1 鋼結構的選型和設計

主要材料選用表如表2所示。

表2 主要材料選用表

2.2 工程施工分析

2.2.1 鋼結構的制作與加工

按結構圖對每個零件進行放樣、展開，編制數控切割軟盤、號料劃線草圖、零件配套表及加工檢驗樣板，并注意以下各點。

鉚工下料之前應根據圖紙情況進行放樣。下料時應根據板材情況及圖紙尺寸進行套裁，最大限度的節省材料。

在放樣前必須對各零件的焊接收縮變形進行計算，結合本公司在以往各項工程中的經驗與記錄，確定各零件的收縮變形量進行放樣。必要時可在若干個分段的接縫處單側留有余量，在分段拼裝、總裝時給予調整、割除，以保證拱架外形尺寸的精度。

檢驗樣板：在正式號料、切割前必須對所用鋼板進行確認。

切割與加工：零件成形后必須滿足下列要求(見表3)：

表3

2.2.2 鋼結構安裝工藝流程

構件進場驗收→主體預留預埋板→放線、鋼梁加工→懸挑主梁焊接處理→次鋼梁焊接及找坡→懸挑端頭加強及防銹漆涂刷→鋁板安裝→耐候膠密封→板面清理。

2.2.3 施工操作要點

由于主體梁的施工存在一定偏差，連接主體梁部位的挑梁應避免按圖批量下料，需按全范圍現場實際測量放線，尤其是連接主體梁的外挑鋼梁，可大大減少損耗率及返工，保證一次加工安裝合格率。

連接鋁板的次梁焊接時，上表面一定要做找坡處理，鋁板的裁板精度控制在1-2mm、從而保證打膠的寬度一致，耐候密封膠需采用國內知名一線品牌，保證使用年限及優質物理性能。注漿的深度不小于5mm、覆蓋板邊飾面層1-2mm。

3 工程應用效果分析

3.1 成型質量

成型質量完全滿足設計要求，如圖3所示。

圖3

3.2 經濟效益

以寶能朗寓1#樓為例：

鋼結構花架+鋁板施工工藝實際成本如表4所示。

表4

若采用混凝土飄架+真石漆施工工藝實際成本如表5所示。

表5

綜上所述采用鋼結構花架+鋁板施工工藝可節約成本834302.37元。

4 結束語

本文以寶能朗寓實例為工程研究背景，通過研究發現采用屋面懸挑花架采用鋼結構花架+鋁板施工工藝具有以下特點：

(1)采用屋面懸挑花架由混凝土優化為鋼結構花架+鋁板施工工藝可以大大降低現場施工難度，并有效節約工期。

(2)屋面懸挑花架采用鋼結構花架+鋁板施工工藝成型質量完全滿足設計要求。

(3)屋面懸挑花架采用鋼結構花架+鋁板施工工藝可以大大節約現場施工成本，達到節能降耗的目的。