高層建筑屋頂高空懸挑鋼構(gòu)架施工技術(shù)

王嘉新

摘? 要：本文以某高層建筑工程為例，該工程屋頂具有較長的高空懸挑鋼結(jié)構(gòu)架，施工難度較大，為了保證施工質(zhì)量，對懸挑操作鋼平臺進行合理的應(yīng)用。根據(jù)實際情況，經(jīng)過過計算、設(shè)計、驗算等一系列的工作，最終制定出專門的平臺搭設(shè)方案，為屋頂懸挑鋼結(jié)構(gòu)架施工提供充足的空間，并且平臺具有剛度高、穩(wěn)定性高、強度高等優(yōu)勢，既可以保證施工人員的人身安全，又可以保護下層建筑物，希望可以為類似的案例提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：高層建筑屋頂;高空下掛操作平臺;懸挑鋼梁;高空作業(yè);施工安全

某高層建筑工程位于城市郊區(qū)，采用框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積高達170000平方米，共計15棟建筑，內(nèi)部含有高層住宅及會所。根據(jù)規(guī)劃要求，其屋頂采用懸挑鋼結(jié)構(gòu)架，懸挑的長度在2-6m之間，屋頂內(nèi)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，屋頂外采用鋼懸梁焊接框架，采用鋁板包裹外部。原方案采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但是載荷過大，容易產(chǎn)生安全隱患，為此采用鋼框架替換，經(jīng)過大量的設(shè)計及計算，最終選用鋼構(gòu)件作為懸挑結(jié)構(gòu)。

1 懸挑鋼構(gòu)架施工平臺設(shè)計

屋頂懸挑鋼構(gòu)架施工流程為：工廠內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)→吊運至屋面→搭設(shè)下掛式型鋼操作平臺→塔吊吊運懸挑H型鋼至就近位置→螺栓收緊、調(diào)整位置→焊接牢固→逐根安裝其他鋼梁→焊接角鋼挑檐框骨架→鋼構(gòu)除銹刷漆→安裝鋁板→打膠密封。

可以看出，搭設(shè)平臺是本次施工最大的難點，由于建筑高度過高，無法采用塔吊直接施工，為此制定了吊裝方案，下面為具體內(nèi)容。

1.1 下掛式剛操作平臺受力分析

第一，普通部分受力結(jié)構(gòu)：鋼管腳手架平臺面→平臺立桿→下掛鋼平臺→女兒墻頂。第二，最不利部分受力結(jié)構(gòu)：鋼管腳手架平臺面→平臺立桿→二次懸挑工字鋼鋼梁→多排腳手架懸挑工字鋼鋼梁→屋面墻角。

1.2 下掛式型鋼操作平臺設(shè)計

第一，操作平臺按懸挑式腳手架搭設(shè)，縱距1.2m或1.1m，橫距1.2m，步距1.5m，搭設(shè)高度在普通受力結(jié)構(gòu)部位1.5m、在陽角部位2.3m，上部滿鋪竹笆腳手板，外圍搭設(shè)高1.5m的防護欄桿，立桿間距1.2m，水平桿間距0.5m，并用五夾板圍擋。第二，在普通部分受力結(jié)構(gòu)中，采用下掛式懸挑鋼平臺，平臺寬度2.2m，2個平臺間隔1.2m。懸挑鋼平臺用2根鋼絲繩拉結(jié)，外側(cè)鋼絲繩在懸挑鋼梁外側(cè)端，兩側(cè)鋼絲繩間距1.2m。第三，懸挑鋼梁用2根φ32mm的鋼絲繩斜拉，內(nèi)側(cè)鋼絲繩距墻5.4m。懸挑鋼平臺用2根鋼絲繩拉結(jié)，外側(cè)鋼絲繩在距懸挑鋼梁外側(cè)端1.2m處，兩側(cè)鋼絲繩間距1.2m。

1.3 下掛式型鋼操作平臺計算

第一，懸挑式腳手架操作平臺按落地式卸料平臺扣件鋼管支撐架計算。在對立桿計算后，發(fā)現(xiàn)其軸心壓力為5.82kN，可以用于后續(xù)的計算中。采用雙扣件連接立桿及水平桿，在驗算后，發(fā)現(xiàn)其各方面性能均符合要求。第二，懸挑長度3.5m下掛鋼平臺按懸挑卸料鋼平臺計算。主梁采用20a#槽鋼U口水平，次梁采用16a#槽鋼U口水平。次梁間距0.60m。經(jīng)驗算，主、次梁的抗彎強度和整體穩(wěn)定性均滿足要求，鋼絲繩及其吊環(huán)的抗拉強度也滿足要求。第三，懸挑長度4.6m下掛鋼平臺按懸挑卸料鋼平臺計算。主梁采用32a#槽鋼U口水平，次梁采用28a#槽鋼U口水平。次梁間距0.60m，懸臂不外伸。經(jīng)驗算，主、次梁的抗彎強度和整體穩(wěn)定性均滿足要求，鋼絲繩及其吊環(huán)的抗拉強度也滿足要求。第四，陽角懸挑鋼連梁按懸挑式扣件鋼管腳手架計算，發(fā)現(xiàn)結(jié)果均滿足要求。

1.4 下掛式型鋼操作平臺作用在主體結(jié)構(gòu)上的驗算

第一，鋼平臺及鋼梁才用了錨固的方式，牢牢的固定在屋頂構(gòu)架梁上，其中梁的截面尺寸為200mm*1200mm，為了確保平臺及鋼梁的穩(wěn)定性，需要對其拉力、角度、作用、數(shù)量等方面進行驗收，在收集資料以后提供給設(shè)計單位，經(jīng)過大量的驗算分析，發(fā)現(xiàn)這種錨固方式符合要求，不會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)的情況，可以進行實行。第二，女兒墻的截面尺寸具體為20mm*800mm，在其上方放置主梁，并采用現(xiàn)澆的施工方式，在將主筋錨固在梁上，在驗算后發(fā)現(xiàn)，該方案中配筋太小，無法達到預(yù)計的施工效果，需要采取適合的加固方式，在對其實際情況分析研究后，最終采用工字鋼作為加固材料，可以有效提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2 懸挑鋼構(gòu)架施工平臺搭設(shè)

第一，在混凝土達到設(shè)計強度后，才能開始搭設(shè)鋼平臺。第二，開展全面的技術(shù)交底工作，確保相關(guān)施工人員完全了解技術(shù)要求。第三，所有施工人員都要持證上崗，并配備專門的防護用品，定期進行體檢。第四，在施工前要了解天氣情況，選擇陽光明媚的天氣開展施工，在遇到惡劣天氣時，例如雷雨、暴雪、大風(fēng)天氣時，則要中止施工。

2.1 下掛鋼平臺的吊裝

在吊裝之前，要做好準備工作，在圖紙上進行編號，為后續(xù)的施工提供順序參考。在吊裝過程中，采用塔吊運送平臺，逐漸將其升至屋頂上方，并向著制定位置緩慢已送，最后使用牽引繩拉動平臺，直到鋼梁對準預(yù)埋件，緩慢落鉤，直到接觸到預(yù)埋件，立刻停止吊裝的機器，對準螺栓孔洞，手工擰動螺栓，起到一個臨時固定的作用，在開展矯正工作，確保平臺的水平及豎直方向上完全符合基準線，將其偏差控制在合理的范圍，在完成校驗及矯正工作醫(yī)護，可以再次擰緊螺栓。在檢查鋼梁與基礎(chǔ)面的軸線是否對準，確保完全吻合以后，將螺母擰緊。

2.2 下掛鋼平臺的拆除

先拆卸腳手架裝置，并開展清理工作，利用吊點送掉馬蹄扣及繩索，使用塔吊運送會地面。在拆除的過程中，要注意以下問題：第一，使用繩索卸載平臺，可以傳遞平臺上的載荷，并在建筑物上消化這部分載荷。第二，在起吊之前，將吊車開至指定位置，確保定位的定準性，采用機械搬運平臺的方式，嚴禁出現(xiàn)人工搬運的現(xiàn)象，可能會出現(xiàn)安全事故。第三，在半圓過程中，要保證平臺的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)大幅度擺動、震蕩等現(xiàn)象，避免平臺與建筑物發(fā)生撞擊事件。第四，在拆卸中，需要卸載所有的繩索及固定件，確保平臺完全脫離建筑物以后，才能開展拆除工作。

3 結(jié)束語

可以看出，該工程屋頂施工難度較高，為了提供施工平臺，對下掛鋼平臺進行合理的應(yīng)用。對建筑進行受理分析，通過合理的計算及試驗，確定平臺的具體尺寸、材料及結(jié)構(gòu)形狀，可以提升屋頂懸挑鋼結(jié)構(gòu)架施工的安全性及穩(wěn)定性，希望懸挑鋼構(gòu)架施工提供幫助。

參考文獻

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