試論屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術

孫家興 肖剛 劉毅 高智 梁谷平

中國建筑第五工程局有限公司 湖南 長沙 410000

1 屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術分析

屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術在實際應用中，對構件的成型質量有極大的輔助作用，而且，施工效率高，具有支、拆靈活等特性[1]，大跨度懸挑構件的模板支撐穩定性是關鍵，在實際應用中，避免出現落地架不均勻沉降所導致的架體失衡問題，在大跨度挑檐板的次下層，利用工字鋼懸挑架為支撐體系，保證支撐系統的穩定性以及剛度等參數[2]。屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的應用，確定定位，搭設滿堂架，對梁板模板進行施工控制，結合模板的高度、長度等，對支撐橫架的水平牽引進行控制，與此同時，立柱的間距要均勻，滿足屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的應用需求。結合屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的先進性、成本合理性、過程安全性，對鋼平臺的臨時結構進行測算，選擇整體結構的懸挑與模板架的支撐體系，并利用橫梁布設，避免工字鋼出現移動的情況。

2 屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的工藝流程

2.1 技術難點分析

結合屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工設計要求，在確定支模方案中，則需要從高程指標的角度進行分析，并對懸挑結構的懸挑長度進行計算，避免出現懸挑結構支撐穩定性不足的情況出現[3]。梁截面對應的尺寸為300×400mm，主龍骨所采用的鋼管型號確定，所以，屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑結構設計以大型支模為核心，通過結構設計與施工技術確定，對支撐空間以及保證安全性等方面有積極作用。布置后的懸挑結構平面，以直角三角形為主，面積為100㎡，在對結構平面進行布設與優化中，可對懸挑結構高度以及支撐結構等方面進行優化，對實現屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術水平提升方面有積極作用。屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術難點分析，則需要對材料選擇、模板架施工等方面進行分析，如果出現工字梁位移的情況，則屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的應用也會受到直接的影響。結合懸挑混凝土構件模板的設計要求，搭設滿堂支架以及剪刀撐，在支立桿階段，應該在鋼管底部嚴格按照工程設計進行定位，從而滿足屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工的質量要求。

2.2 施工流程分析

屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術在實際應用中，明確工字鋼布置的高度，并建立反拉保護，安裝常規懸挑外架施工預埋。為進一步減少懸挑鋼的受力情況，可以架設橫向的工字鋼，因此，工字鋼在布置的過程中，需要對懸挑鋼架的主體結構、支撐架施工過程等方面進行優化，提高屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的實際應用效果。為保證屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的應用，可以通過BIM建模的方式，對工字鋼排布以及懸挑架等方面進行設計與模擬，通過施工技術的應用模擬，可保證施工的穩定性，在確定連墻件以及懸挑架結構后，通過BIM模擬，提高懸挑施工水平。屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的應用流程如下：

結合工程的實際需求，計算支撐系統的穩定性以及承載力，結合計算數據，預埋挑梁以及預埋環，設置懸挑工字鋼，在工字鋼上搭設支撐架體，設置連墻件以及鋼絲繩卸載裝置。對架體進行加固，在加固過程中，利用水平桿與剪刀撐保持架體的穩定性以及力學性能。完成加固處理后，對架體進行驗收，并支設懸挑構件的模板。

在大跨度懸挑板的次下層頂板施工中，預埋鋼筋環，混凝土的強度達到項目建設要求后，鋪設16號工字鋼，工字鋼在實際應用是沿著建筑物周邊線性進行布置，設置的間距為1.2m。在懸挑的工字鋼上搭設腳手架，立桿縱距為1.2m，橫距地設置為1.2m，步距地設置為1.5m。在有梁的位置，立桿縱距為0.6m，懸挑的搞對為8.45m。通過18mm鋼絲繩與次下層的上層梁連接在一起。完成結構設計后，對模板與支架搭設參數等進行設置與分析，并通過懸挑支撐系統的搭設，滿足屋面大跨度挑檐結構施工的支撐要求。

3 屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的實踐應用

3.1 工程概述

為研究屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的實際應用，以酒店建筑項目為研究對象。所選研究對象的建筑物高度為25m，地上樓層為六層，每戶的頂層都安裝懸挑屋面板，懸挑的長度為2550mm，屋面板混凝土等級為C30，建筑結構的安全登記為二級，抗震設防烈度為8度，抗震等級為2級。

3.2 挑檐內架懸挑設計方案

大跨度屋面挑檐內家支撐體系是利用工字鋼進行懸挑，懸挑的主梁為16#工字鋼，間距為1.2m錨固端的長度為3m，懸挑的長度為3m，次梁則是利用14#工字鋼，間距為1m，挑檐內架的橫距為1m，縱距為1.2m，步距為1.8m，屋面最外側次梁為搭設防護外架，內三側為屋面模板內架搭設。在實際搭設的過程中，結合懸挑支撐架體系的結構，需要先進行放線定位，并固定懸挑主梁以及次梁，安裝架體底部安全平網、層板，具體的設計流程如下：

3.2.1 放線定位：頂層結構底板混凝土澆筑之前，可根據挑檐內架懸挑的設計方案，確定主梁位置，放線確定固定主梁尾部的二道錨環的位置，第一道的錨環位置是距離結構邊的0.3m位置，第二道是在錨環與第一道之間的2.5m位置。在進行放線定位的過程中，需要保證放線定位數據的有效性以及準確性。

3.2.2 錨環安裝，結合錨環定位以及安裝需求，對錨環與樓板主筋進行牢固焊接，避免出現澆搗樓板混凝土在實際使用中出現位移的情況。

3.2.3 懸挑主梁的固定，在利用工字鋼進行設計中，將工字鋼嵌入到錨環內，并利用C18鋼筋焊接在工字鋼的兩端，避免施工過程中出現主梁工字鋼移動的情況出現。

3.2.4 架設次梁：結合工程項目的施工要求，對次梁進行定位設計，在主梁工字鋼上架設次梁，次梁與主梁的接觸部位滿焊，避免在施工過程中出現次梁工字鋼移動的情況。在次梁上焊接長度150～200mm的C18的鋼筋，設定的間距為1200mm，將立桿套座其上，以此保證立桿的穩定性。

3.2.5 安裝架體底部安全平網、層板，內外架在進行安裝之前，在底部鋪設密目安全網一道，并鋪設15mm層板，保證實際施工的安全性。

3.2.6 搭設懸挑內架，挑檐位置利用扣件式鋼管腳手架作為支撐體系，內架采用φ48.2×3.6鋼管，橫距為1.0m，縱距為1.2m，步距為1.8m，模板利用15mm厚的多層膠合板，板底模是利用50×100mm間距在300mm以內的方木作為通常背楞，鋼管為懸挑的主龍骨，根據立桿的間距對其進行布置，支撐體系則可以通過可調節頂托，沿梁跨方向每6m布置剪刀支撐結構，設置地面與掃地桿相連接。

3.2.7 搭設懸挑外架：懸挑最外側外架的縱距為1.2m，步距為1.8m，搭設高度超出單體挑檐1.8m，在外側立面的兩端，可以分別設置一道剪刀撐，并從底部到頂部進行連續安裝，中間減到支撐架的靜距離在15m以內，剪刀撐寬度為外架立桿4跨6m，并以搭設立桿頂為基準。剪刀撐斜桿采用搭接的方式，搭接長度1m，利用2個旋轉扣件進行固定，扣件邊緣距離斜桿端100mm。剪刀撐斜桿可以利用旋轉扣件進行固定，并對橫桿伸出端以及立桿的穩定性進行處理，外架連墻件則是利用鋼管預埋的方式，保證一端與預埋鋼管用扣件進行連接，另一端則是與立桿或者大橫桿進行連接。安全立網則是采用阻燃密目式安全網進行安裝，連墻件的布置選擇二步三跨，豎向的間距為3.m，水平間距為4.5m，利用扣件進行連接，在結構轉角位置，設置連墻件，并對連接方式進行處理，滿足屋面大跨度挑檐結構的實際施工要求。

3.3 連墻件改造

模板支架的搭設則需要結合屋面大跨度挑檐結構模板架的設計，按照模板支撐系統設計方案搭設，而且，連墻件為腳手架、結構主體之間的撐拉桿、限制腳手架縱向自由變形長度的約束連桿，將其作為承受水平力作用的支撐點。將腳手架與建筑結構的實際施工聯系到一起，保證腳手架在實際使用安全性及穩定性。為避免山墻位置連墻件的合理性，則需要對連墻件進行改造。首先，選擇與主體結構固定的模式，回收利用22mm鋼筋肥料，將其切為35mm，一端進行開牙處理，將其作為連墻桿的固定端，另一端為彎錨錨固。其次，改造連墻桿的過程中，利用鋼管、角鐵焊接在一起，作為連墻桿，并通過螺母進行鎖緊，達到架體與主體結構有效連接的目的。通過計算，連墻件最大拉應力為1470N，所以，選擇的角鋼為Q235，厚度為3mm，結合焊點的強度進行計算，焊縫的長度為5mm，板的厚度為3mm，焊縫允許的拉應力為167MPa。

3.4 施工過程管控

為保證屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工的準確性、安全性以及有效性，對工字鋼排布、外架搭設等進行全過程跟蹤與檢查，保證既定計劃的落實。樓面混凝土澆筑前掃漿采用攪拌均勻的素水泥漿，用鋼絲刷涂刷均勻；結構板低洼處水泥漿聚集的地方，安排專人進行清理，防止在水泥漿聚集的低洼處因為水泥漿

過多而產生隔離層，造成空鼓開裂。在進行混凝土澆筑的過程中，則需要對屋面大跨度挑檐結構模板架的沉降進行監控，如果出現屋面大跨度挑檐結構模板架下沉的情況，則需要對柱墻、梁板的實際情況進行施工控制，并對施工過程進行管控與優化，滿足屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工的操作需求。屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工的支撐架比較高，所以，在樓面砼澆搗前，完成內剪力墻混凝土結構設計，并對剛性連墻件的受力支撐點進行設置。安裝以及拆卸等環節，操作人員需要佩戴安全帶、安全帽等，裝、拆模板可以隨時拆裝與運輸，扣件以及鋼管不能在腳手架上堆放。從施工人員技術與安全施工意識的角度，強化施工教育以及技術培訓的工作水平，對施工的工行專項交底工作進行完善，并拉警戒線，對各路口、安全通道等派遣專人進行看守，保證屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑的綜合施工水平。

4 結束語

結合屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工技術的應用原理，高空懸挑鋼梁為模板支撐架的核心，保證施工設計準確性、施工安全性的基礎上，可通過屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工流程，對支撐架的施工過程、注意事項以及安全管控等方面進行完善，提高屋面大跨度挑檐結構模板架的懸挑施工水平。此外，為保證屋面大跨度挑檐結構模板架的穩定性，還需要對屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工的安全管控、員工培訓、技術創新等方面進行綜合管理，保證施工安全的前提下，可對施工技術進行針對控制，滿足屋面大跨度挑檐結構模板架懸挑施工需求。