高層建筑懸挑外架及高支模架應(yīng)用

金立平

（歌山建設(shè)集團(tuán)有限公司　311300）

高層建筑懸挑外架及高支模架應(yīng)用

金立平

（歌山建設(shè)集團(tuán)有限公司311300）

懸挑高支模技術(shù)在高層建筑中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，該技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便、節(jié)約成本、縮短工期等諸多優(yōu)點(diǎn)，完善懸挑高支模體系有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于懸挑高支模體系，分別對(duì)懸挑外架和高支模架的相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)懸挑外架和高支模架在高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以期能夠?yàn)閼姨舾咧＜夹g(shù)方案的選擇和具體施工提供一定的指導(dǎo)。

懸挑外架；高支模架；高層建筑；工程應(yīng)用

近年來(lái)，高層建筑施工越來(lái)越頻繁，這種高層趨勢(shì)也使懸挑高支模技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，該技術(shù)由懸挑外架和高支模架兩部分組成，前者起架靈活、造型新穎，可上下同時(shí)施工，后者是一種超高、大跨結(jié)構(gòu)模板支架，二者現(xiàn)已經(jīng)是高層建筑施工必用的裝備。鑒于懸挑高支模體系綜合運(yùn)用了懸挑外架和高支模架兩項(xiàng)技術(shù)，相關(guān)施工方案的選擇尤為重要，有必要編制專項(xiàng)施工方案，達(dá)到安全、適用的施工要求。

1　懸挑高支模體系設(shè)計(jì)

1.1懸挑外架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

懸挑外架的關(guān)鍵在于其結(jié)構(gòu)，保證懸挑外架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，才能將自身的荷載傳遞給建筑結(jié)構(gòu)。在高層建筑施工中，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)需立即施工且結(jié)構(gòu)工程±0.000以下無(wú)法及時(shí)回填土，四周設(shè)計(jì)裙房但腳手架難以直接支撐到地面以及搭設(shè)高度已經(jīng)超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，此時(shí)需要應(yīng)用懸挑外架[1]。工地常規(guī)選用挑梁式懸挑外架，即為固定在結(jié)構(gòu)上的型鋼懸挑梁，由工字鋼或槽鋼組成，綜合考慮搭設(shè)高度和型鋼挑梁長(zhǎng)度等因素，選用單挑梁式、斜拉挑梁式或下?lián)翁袅菏綉姨裟_手架。其相關(guān)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：搭設(shè)高度控制在20m以下，型鋼的選擇必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算確定，連接構(gòu)造設(shè)計(jì)必須滿足相關(guān)規(guī)范要求，型鋼挑梁和埋件之間通過(guò)焊接方式或螺栓連接；當(dāng)挑梁水平立于建筑梁板結(jié)構(gòu)上時(shí)，固定端長(zhǎng)度應(yīng)不小于懸挑段長(zhǎng)度的1.25倍。

1.2高支模架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高支模架工程是指高度超過(guò)8m，或搭設(shè)跨度超過(guò)18m，或施工總荷載大于15kN/m2，或集中線荷載大于20kN/m。在設(shè)計(jì)高支模架結(jié)構(gòu)時(shí)，首先要對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析，由于高支模架立桿較長(zhǎng)，隨著桿層數(shù)的增多，架體豎向剛度也會(huì)增大，而此時(shí)水平方向的剛度卻未發(fā)生明顯變化，橫豎向桿件又由扣件連接在一起，在這種情況下，豎桿會(huì)發(fā)生一定程度的側(cè)移，即體現(xiàn)為豎桿的應(yīng)力變化，根據(jù)此力學(xué)模型，可將整個(gè)架體的空間三維形式轉(zhuǎn)化為平面形式。簡(jiǎn)化成多節(jié)點(diǎn)連續(xù)壓桿[2]。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：為減小偏心作用，模板荷載作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近立桿，最好是在立桿之上；強(qiáng)度和穩(wěn)定性要計(jì)算保證；立桿基礎(chǔ)受載后，其沉降應(yīng)控制在10mm以內(nèi)，若基底為樓板時(shí)，則應(yīng)視需要設(shè)置支撐；節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、斜桿以及加強(qiáng)性桿件的設(shè)計(jì)，必須符合相關(guān)規(guī)范要求。以支設(shè)立桿為例，地基必須保證平整堅(jiān)實(shí)，墊層混凝土強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)C20、厚度應(yīng)大于10cm；當(dāng)立桿落在樓板面上時(shí)，必須在板面下給予可靠的支頂措施；立桿步距通常不大于1.5m，桿下設(shè)置墊板或底座。

2　懸挑高支模技術(shù)在高層建筑中應(yīng)用

以某住樓工程為例，該建筑由兩棟28層住宅樓和共有負(fù)2層地下室組成，主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積61240m2（地上52536m2，地下室8704m2），建筑高度為87.5m，地下室頂板梁跨度為9.4m，集中線荷載大于20kN/m。本工程采用懸挑高支模體系，現(xiàn)對(duì)懸挑外架和高支模架的應(yīng)用情況介紹如下：

2.1懸挑外架的應(yīng)用

懸挑外架結(jié)構(gòu)的型鋼選用Q235鋼，以16號(hào)工字鋼為主懸挑梁，屈服強(qiáng)度f(wàn)≥235N/mm2；選用φ48×3.5mm鋼管，壁厚≥3mm，均符合《腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，且產(chǎn)品均具有質(zhì)量合格證和檢驗(yàn)報(bào)告；腳手板規(guī)格為3m長(zhǎng)×0.25m寬×50mm厚，質(zhì)量不超過(guò)30kg。在高層外裝飾施工中，1～4層采用落地式雙排扣件式腳手架，5層以上選用懸挑式雙排扣件式腳手架，分四段搭設(shè)，起始標(biāo)高分別為15.5m、33.50m、51.50m和69.50m，分段搭設(shè)高度控制在6層，即不超過(guò)20m。構(gòu)造要求：挑梁錨固段用2個(gè)U形鋼筋拉環(huán)固定牢固，并在挑梁外端架設(shè)φ20鋼絲繩拉接預(yù)埋鋼筋吊環(huán)，在其上面設(shè)置花籃螺桿以便于拉緊和放松，為防止工字鋼梁出現(xiàn)移動(dòng)情況，應(yīng)進(jìn)行焊接固定，然后才能搭設(shè)腳手架；同時(shí)還要重視驗(yàn)算環(huán)節(jié)，其中立桿的最大縱距、橫距和步距分別控制在1.5m、0.8m和1.8m，連墻件的設(shè)置以計(jì)算為準(zhǔn)，內(nèi)排架與墻間距不大于0.3m，重點(diǎn)對(duì)懸挑外架整體結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行驗(yàn)算，包括立桿的穩(wěn)定性、吊環(huán)的穩(wěn)定性、連墻件自身強(qiáng)度和連接強(qiáng)度、懸挑鋼梁的抗彎強(qiáng)度和撓度以及錨固段與預(yù)埋U形鋼筋拉環(huán)的強(qiáng)度等內(nèi)容，確保懸挑外架達(dá)到設(shè)計(jì)要求[3]。

在搭設(shè)懸挑外架前，應(yīng)按照施工方案和相關(guān)規(guī)范要求，對(duì)操作班組、現(xiàn)場(chǎng)管理人員和施工作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底；按照方案及規(guī)范要求對(duì)懸挑外架構(gòu)造進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，包括型鋼、鋼管、扣件等內(nèi)容，禁用不合格產(chǎn)品；根據(jù)平面布置圖進(jìn)行放線和搭設(shè)，確保支撐懸挑外架樓層梁板的強(qiáng)度達(dá)到100%，搭設(shè)過(guò)程中，嚴(yán)禁在無(wú)人指揮情況下作業(yè)；為保證懸挑架的穩(wěn)定性，其外側(cè)全立面應(yīng)自下而上連續(xù)設(shè)置剪刀撐，設(shè)置寬度在6m以上，斜桿與地面傾角應(yīng)控制在45～60°內(nèi)；立桿底部下端以6m和3m桿為主，二者交錯(cuò)設(shè)置，其頂層為搭接方式，其余各層均為對(duì)接方式[4]。在搭設(shè)過(guò)程中，要做好安全管理工作，組建安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組對(duì)整個(gè)工作進(jìn)行統(tǒng)一管理，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，并制定合理、有效的補(bǔ)救方案，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行整改補(bǔ)救。

2.2高支模架的應(yīng)用

地下室頂板施工采用的是高支模架技術(shù)，在上述工程中，高支模位于地下一層至一層下沉庭園處（層高達(dá)10.2m）和地下室頂板室內(nèi)外高差處大梁處（梁截面尺寸500×2350，板厚250mm）。該工程采用的是滿堂鋼管頂托式支撐架，設(shè)在C35鋼筋混凝土地下室樓板上，厚度為250mm，強(qiáng)度達(dá)到要求后開始搭設(shè)。高支模架選用915×1830×18（mm）膠合板，φ48×3.5mm鋼管立柱，板底立桿橫縱間距為900×900mm，梁側(cè)立桿橫縱間距為900×450mm，梁底中間設(shè)置雙立桿φ450；水平拉桿豎向間距在1.5m以內(nèi)，離地高度200mm，水平、垂直剪力撐按構(gòu)造要求設(shè)置到位。對(duì)高支模架的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行驗(yàn)算，包括立桿的穩(wěn)定性、扣件抗滑移以及模板面板的抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等內(nèi)容，確保高支模架達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)采取必要的混凝土澆搗安全措施，在澆注過(guò)程中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè)，制定應(yīng)急預(yù)案，做好加固工作[5]。

3　結(jié)論

綜上所述，懸挑外架和高支模架在高層建筑中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，通過(guò)結(jié)合實(shí)際工程情況，對(duì)相關(guān)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，明確具體步驟和施工要點(diǎn)，有助于更好地發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為高層建筑的施工提供一定的經(jīng)驗(yàn)。

[1]陳康偉，沈西華，張君實(shí)，等.型鋼懸挑承重支模架和外架結(jié)合施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2010，12（3）：56～58.

[2]熊波.芻議懸挑高支模技術(shù)在工程施工中的實(shí)施要點(diǎn)[J].江西建材，2015，10（2）：87～89.

[3]張?jiān)释?懸挑高支模技術(shù)的工程應(yīng)用[J].福建建材，2013，18（9）：43～45.

[4]呂鐵飛，吳浩，蔣賢龍.高空大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架的設(shè)計(jì)與施工[J].建筑施工，2014，14（7）：849～850.

[5]張興志，彭友元，袁越華，等.成都來(lái)福士廣場(chǎng)高空懸挑型鋼混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工[J].施工技術(shù)，2011，17（6）：101～104.

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2015-9-25