吊拉鋼桁架結(jié)合平臺在超高超長懸掛結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

摘要：建筑設(shè)計(jì)隨著時(shí)代的發(fā)展越來越復(fù)雜化，很多建筑為了在設(shè)計(jì)時(shí)為追求造型和吸引眼光，摒棄了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)格，而是采用了更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式。此項(xiàng)目在結(jié)構(gòu)南北兩側(cè)面為不規(guī)則立面，采用外懸挑吊柱結(jié)構(gòu)，最大懸挑長度為13.2米，寬度為27米，離地高度74米。為解決施工質(zhì)量及保證施工安全，采用鋼桁架懸挑平臺組合作為支撐架體，既保證了設(shè)計(jì)要求的吊掛受力體系和逆作法施工要求，也保證了現(xiàn)場施工的安全和質(zhì)量

關(guān)鍵詞：鋼桁架組合;超高超長懸挑吊掛掛結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

一、工程概況

美麗之冠珠海橫琴梧桐樹大廈項(xiàng)目，位于珠海市橫琴島國家級開發(fā)區(qū)。

工程外造型為梧桐樹形狀。項(xiàng)目總建筑面積173459㎡，建筑總高度188.8米。地下4層地上40層，地上建筑面積為104493㎡，主要功能為商業(yè)、辦公樓、七星級酒店，主體結(jié)構(gòu)型式為框剪-懸挑桁架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.4m。

二、超高懸挑吊掛結(jié)構(gòu)工況

梧桐樹大廈結(jié)構(gòu)在14-20層外側(cè)設(shè)計(jì)了懸挑長度較大的懸挑結(jié)構(gòu)，在外側(cè)立面形成了多層次大懸挑的砼體系。14-20層設(shè)有新型高空懸吊結(jié)構(gòu)，最大懸挑長度為13.2m。

14層～18層懸挑結(jié)構(gòu)為吊掛結(jié)構(gòu)，在14-18層中間設(shè)置支承斜柱，截面為0.9m×0.9m。吊掛結(jié)構(gòu)的吊柱為鋼骨混凝土柱，截面為0.9m×0.6m，19層、20層懸挑結(jié)構(gòu)為常規(guī)結(jié)構(gòu)，柱截面為0.9m×0.6m;懸挑結(jié)構(gòu)板厚0.12m，梁截面為0.6m×0.7m、0.4m×0.7m。

三、懸挑結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)

（1）本項(xiàng)目外側(cè)的懸挑結(jié)構(gòu)為多層次大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)，16層懸挑結(jié)構(gòu)樓面標(biāo)高為74，屬于危險(xiǎn)性較大的高空支模。

（2）14-20層懸挑結(jié)構(gòu)的最大懸挑長度為13.2m，屬于高空超大懸挑結(jié)構(gòu)支模。

（3）多層次大懸挑結(jié)構(gòu)的每個(gè)分段均包含了多層結(jié)構(gòu)，模板支架設(shè)計(jì)需滿足多層結(jié)構(gòu)施工的要求，且具有足夠的安全度。

（4）外側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)的受力體系為吊掛結(jié)構(gòu)，制定懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐方案時(shí)需考慮到結(jié)構(gòu)受力體系的特殊性，采取順序施工留設(shè)受力體系轉(zhuǎn)換接口或采用逆序施工方法，確保吊掛結(jié)構(gòu)主受力體系的成型。

四、懸挑區(qū)域梁板高支模的總體方案

4.1"模板支撐體系設(shè)計(jì)思路

（1）針對本項(xiàng)目的多層次大懸挑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，若采用從地下室頂板上搭設(shè)滿堂支撐架的支撐體系，不僅需要大量的模板支撐架，還需對地下室頂板進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，如不滿足則需加固，經(jīng)濟(jì)性差。另由于架體高度超高，即使設(shè)置連墻件、剪刀撐等構(gòu)造措施，其在頂部荷載作用下仍易發(fā)生整體失穩(wěn)，支撐體系受力性能差。

（2）基于上述考慮，綜合比較分析采用多層次高空吊拉型鋼桁架支承平臺的支模方案，既能減小支撐體系的搭設(shè)高度，又能滿足大懸挑的施工要求。

（2）14-20層的高空吊拉型鋼平臺方案：在12-13層間設(shè)置懸挑長度為13.8m的型鋼支承平臺。主承力桁架采用矩形雙拼鋼桁架，錨固于內(nèi)側(cè)混凝土柱上，桁架高度為3.35m，弦桿根部均采用0.6m×0.6m的埋件。主承力鋼桁架間設(shè)置聯(lián)系桁架，外側(cè)設(shè)置矩形懸挑桁架。同時(shí)，在14層和15層設(shè)置吊拉鋼索，對型鋼桁架平臺進(jìn)行二次吊拉，吊拉索采用1860級2-5Ф15.24鋼絞線。

（5）高空吊拉型鋼平臺在其錨固和吊拉點(diǎn)的混凝土強(qiáng)度均應(yīng)達(dá)到100%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后安裝，但應(yīng)在施工至相應(yīng)樓層時(shí)，根據(jù)鋼桁架預(yù)埋件位置、吊拉索波紋管留孔位置進(jìn)行預(yù)埋施工。

（6）設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換及逆作法施工，故"14-18層范圍的懸挑結(jié)構(gòu)采用兩階段施工方法。即第一階段：施工斜柱的樓層面;第二階段：采用逆作法施工斜柱外側(cè)的吊掛結(jié)構(gòu)。

4.2支撐體系施工方案及施工步驟

（1）待主體結(jié)構(gòu)封頂，即內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)主體完成后，進(jìn)行14-20層懸挑結(jié)構(gòu)施工。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的高空吊拉型鋼平臺，進(jìn)行鋼桁架的制作。

（3）當(dāng)12～15層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始進(jìn)行12-13層間主承力鋼桁架的吊裝，然后進(jìn)行連系鋼桁架、連系鋼梁和陽臺下懸挑桁架吊裝。

（4）根據(jù)吊拉鋼絞線鋼筋的設(shè)計(jì)位置進(jìn)行無粘結(jié)筋的穿束。

（5）待型鋼平臺安裝完畢且對關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)收后，根據(jù)設(shè)計(jì)張拉力對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉。

（6）預(yù)應(yīng)力張拉完成后，根據(jù)模板支架布置圖，進(jìn)行模板支架的安裝。

（7）14-20層的總體施工順序：

①14層斜柱、15層斜柱內(nèi)側(cè)樓層施工;

②15層斜柱、16層斜柱內(nèi)側(cè)樓層施工;

③待16層樓面混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，施工16層斜柱，17層斜柱內(nèi)側(cè)樓層。

④17層斜柱，18層懸挑結(jié)構(gòu)施工。

⑤待18層混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，施工第19層樓面懸挑結(jié)構(gòu);

⑥待18層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強(qiáng)度滿足受力要求后，落架至17層樓面，施工17層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);

⑦待17層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強(qiáng)度滿足受力要求后，落架至16層樓面，施工16層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);

⑧待16層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強(qiáng)度滿足受力要求后，落架至15層樓面，施工15層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);

⑨待15層吊掛結(jié)構(gòu)和懸挑陽臺板的混凝土強(qiáng)度滿足受力要求后，落架至14層樓面，施工14層斜柱外側(cè)吊掛結(jié)構(gòu);

⑩施工20層樓面結(jié)構(gòu)可在17層樓面施工時(shí)同步進(jìn)行。

（8）全部完成且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可拆除12-13層間高空吊拉型鋼平臺。

五、施工技術(shù)措施

1）編制的專項(xiàng)施工方案充分考慮現(xiàn)場所有的材料資源，易于操作。方案經(jīng)專家論證合格。

2）嚴(yán)格執(zhí)行所編制的專項(xiàng)方案。

3）桁架施工前對施工員及班組進(jìn)行細(xì)部交底，施工過程中，技術(shù)員到現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)施工。

4）預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)根據(jù)實(shí)測下料，安裝時(shí)由其他設(shè)備輔助施工，確保其張拉力。

5）為確保支撐架的整體穩(wěn)定性，桁架平臺上鋼管必須設(shè)置縱橫向剪刀撐，且與結(jié)構(gòu)貫通連接并在掃地桿處增設(shè)水平剪刀撐以增加整體剛度穩(wěn)定;

6）進(jìn)行過程控制，檢查扣件的擰力是否滿足要求，所設(shè)置的水平、豎向剪刀撐是否符合方案設(shè)計(jì)要求。

7）鋼桁架采用塔吊吊裝，須有纜風(fēng)繩拉結(jié);

8）桁架安裝完成滿鋪腳手板后，在其下拉增設(shè)一層小孔密眼安全兜網(wǎng)，有利于減少高支模人員的作業(yè)恐懼感。支模系統(tǒng)搭設(shè)、拆除和混凝土澆筑期間，無關(guān)人員不得進(jìn)入支模區(qū)域，并設(shè)專人現(xiàn)場監(jiān)護(hù);

9）嚴(yán)格控制拆模時(shí)間，砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的100%后方可申請拆模。

結(jié)語：

本工程超高超長懸挑支模屬于危險(xiǎn)性較大的支模形式型，同時(shí)存在逆作法。施工技術(shù)復(fù)雜，焊接技術(shù)要求較高，在吊裝和拆除時(shí)要求必須提前預(yù)判和論證，人員操作相對困難。但經(jīng)過施工前的充分討論，篩選、評估方案，遵循“方案先行，方案可行”的原則，樓板已全部施工完畢。桁架吊裝拆除安全、支模體系穩(wěn)定、砼質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。由于采用了鋼桁架懸挑結(jié)合鋼平臺形式，進(jìn)行投入使用，相比于鋼管高支模支撐架共計(jì)節(jié)約成本約62萬元。