高空連廊懸空模架平臺(tái)施工技術(shù)研究應(yīng)用

王建偉 李成剛 魏長(zhǎng)江

【摘要】高層住宅因消防疏散、應(yīng)急通道的需求，需設(shè)置高空連廊。由于連廊下部無結(jié)構(gòu)呈懸空狀態(tài)，給連廊結(jié)構(gòu)施工階段模架體系設(shè)計(jì)及施工造成很大困擾。在保證安全的前提下，使懸空連廊模架施工兼顧經(jīng)濟(jì)性和操作簡(jiǎn)便性，其模架體系設(shè)計(jì)及施工方法尤為關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】高空連廊;懸空平臺(tái);模架;工字鋼? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.066

1、前言

《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定超過十八層，每個(gè)單元設(shè)有一座通向屋頂?shù)氖枭翘?，十八層以上部分每層相鄰單元樓梯通過陽臺(tái)或凹廊連通（屋頂可以不連通），十八層以上部分每層相鄰單元樓梯通過陽臺(tái)或凹廊連通（屋頂可以不連通）。十二層及十二層以上的住宅每單元只設(shè)置一部電梯時(shí)，從第十二層起應(yīng)設(shè)置與相鄰住宅單元聯(lián)通的聯(lián)系廊。聯(lián)系廊可隔層設(shè)置，上下聯(lián)系廊之間的間隔不應(yīng)超過五層。

因此，十八層的高層住宅通常在十三層或十四層位置設(shè)置連廊，十八層以上的高層住宅通常在十九層及以上設(shè)置連廊。由于連廊下部懸空，連廊結(jié)構(gòu)施工階段模架體系需兼顧安全性、經(jīng)濟(jì)性和可操作性，其模架體系設(shè)計(jì)及施工方法尤為關(guān)鍵。

2、工程概況

金融街·金悅府項(xiàng)目一期總承包工程位于廊坊市安次區(qū)龍河園區(qū)。項(xiàng)目總建筑面積為177384.72m2，包括10棟住宅樓、地下車庫及其配套工程。其中，3-7#、3-13#、3-14#高層住宅第十四層設(shè)置有室外連廊，懸空高度為37.6m，連廊長(zhǎng)度5.4m，寬度1.7m。

3、模架體系設(shè)計(jì)

3.1 懸空模架平臺(tái)設(shè)計(jì)

常規(guī)模架體系為滿堂式腳手架（盤扣式），自車庫頂板開始搭設(shè)。連廊懸空高度為37.6m，模架搭設(shè)高度超高，架體的受力及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)，須組織專家論證。同時(shí)，搭設(shè)時(shí)間長(zhǎng)使得工期增加，搭設(shè)體量大導(dǎo)致成本增加、資源浪費(fèi)。因此，常規(guī)方案并不適用于連廊模架體系。

本工程通過設(shè)置懸空模架平臺(tái)作為模架基礎(chǔ)，解決了架體搭設(shè)高度超高的問題。通過安全計(jì)算，模架平臺(tái)采用四根20a#工字鋼搭設(shè)而成，作為模架基礎(chǔ)的擱置主梁。擱置主梁平鋪在十三層樓板上，共4根，每根長(zhǎng)度7m，縱向每邊錨入結(jié)構(gòu)800mm，工字鋼橫向間距900mm。擱置主梁通過樓板預(yù)埋的U型錨固螺栓進(jìn)行固定，每根擱置主梁每側(cè)設(shè)置兩道錨固螺栓，螺栓直徑20mm。U型錨固環(huán)開口端套絲，采用雙螺母+L6*16mm角鋼作為壓板對(duì)工字鋼進(jìn)行固定。第一道U型錨固距離鋼梁端的距離200mm，第二道與第一道U型錨環(huán)間距200mm。為保障樓板預(yù)埋螺栓錨固強(qiáng)度，在螺栓預(yù)埋位置增加兩根直徑18mmHRB400級(jí)鋼筋，長(zhǎng)度1500mm。

在工字鋼上按立桿位置焊接直徑為25mm長(zhǎng)200mm的短鋼筋，使豎向鋼筋插入腳手架立桿內(nèi)部，保證架子根部的穩(wěn)定性，防止鋼管位移。操作平臺(tái)設(shè)計(jì)為垂直于主梁方向滿鋪木腳手板，木腳手板與主梁采用鐵絲（規(guī)格10#3.5mm）綁扎相連接;呈“”狀。

3.2 模架體系設(shè)計(jì)

連廊長(zhǎng)5.4m，寬1.7m，其中梁截面尺寸為200×500mm，板厚150mm。懸空模架平臺(tái)設(shè)置在13層（層高2.9m），扣除擱置主梁高度200mm，因此連廊模架搭設(shè)高度為2.7m。結(jié)合連廊結(jié)構(gòu)形式，模架采用滿堂式鋼管扣件腳手架（φ48.3×3.6鋼管）。

樓板支撐體系選擇：立桿縱向間距1200mm，橫向間距900mm，橫桿步距1200mm。龍骨設(shè)計(jì)：次龍骨50×50×2.5mm方鋼管，中心間距600mm，拼縫位置采用50×50mm木方;主龍骨為雙Φ48.3×3.6mm鋼管，水平間距為1200mm。

梁支撐體系選擇：梁底不設(shè)置立桿，立桿與板共用，采用小橫桿與梁兩側(cè)立桿（橫桿）連接，跨度方向小橫桿間距為500mm。梁側(cè)模板固定方式采用φ14對(duì)拉螺栓固定，間距依次為50mm、350mm、450mm。次龍骨50×50×2.5mm方鋼管，中心間距150mm，拼縫位置采用50×50mm木方;主龍骨為雙Φ48.3×3.6mm鋼管，水平間距為900mm。

剪刀撐設(shè)置：架體四周設(shè)置豎向剪刀撐，在架體1600mm位置設(shè)置一道水平剪刀撐。

4、懸空模架施工工藝及方法

4.1 測(cè)量放線

由測(cè)量技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)錨固點(diǎn)位進(jìn)行預(yù)埋U螺栓，位置需精確定位，根據(jù)標(biāo)測(cè)定出懸空連廊所需的水平橫桿、立桿長(zhǎng)度、頂托標(biāo)高，由專業(yè)架子工根據(jù)測(cè)放出的立桿位置、標(biāo)高，進(jìn)行支架搭設(shè)。

作業(yè)前，首先對(duì)作業(yè)工人進(jìn)行技術(shù)和安全交底。施工機(jī)具準(zhǔn)備齊全，具備作業(yè)條件。然后按照施工工藝流程進(jìn)行腳手架搭設(shè)，搭設(shè)過程中如有構(gòu)配件、桿件有質(zhì)量問題，堅(jiān)決不予使用。

4.2 模板支撐架搭設(shè)方法

（1）根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計(jì)組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。下部先全部裝完一個(gè)作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿。再逐層往上安裝，同時(shí)安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后，考慮支架的整體穩(wěn)定性，距離主梁1600mm的位置安裝一道水平剪刀撐，安裝時(shí)自下而上進(jìn)行順接。（2）支架組裝時(shí)應(yīng)控制水平框架的縱向直線度、直角度及水平度;（3）支架拼裝完畢后，應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度。并在無荷載情況下逐個(gè)檢查立桿底座有否松動(dòng)或空浮情況，并及時(shí)旋緊可調(diào)座和薄鋼板調(diào)整墊實(shí);（4）支撐架搭設(shè)完畢后，應(yīng)對(duì)其平面位置，頂部標(biāo)高，節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查，符合要求后，方可進(jìn)行下一步施工;（5）扣件式支架鋼管不得使用嚴(yán)重銹蝕、彎曲、壓扁及裂紋的鋼管;（6）支架頂部可調(diào)托撐放圓鋼管作為主龍骨。可調(diào)托撐伸出頂層水平桿的懸臂長(zhǎng)度不得超過500mm，其螺桿伸出立桿頂端長(zhǎng)度不超過300mm，插入立桿的長(zhǎng)度不小于150mm。螺桿外徑與立桿鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于3mm，安裝時(shí)應(yīng)保證上下同心;（7）頂托安裝：為便于在支架上高空作業(yè)，安全省時(shí)，可在地面上大致調(diào)好頂托伸出量，再運(yùn)至支架頂安裝。根據(jù)梁底高程變化決定斷面間距，設(shè)左、中、右三個(gè)控制點(diǎn)，精確調(diào)出頂托標(biāo)高。然后用明顯的標(biāo)記標(biāo)明頂托伸出量，以便校驗(yàn)。最后再用拉線內(nèi)插方法，依次調(diào)出每個(gè)頂托的標(biāo)高。

4.3 支架搭設(shè)注意事項(xiàng)

（1）立桿應(yīng)選用同類管徑和壁厚的鋼管搭設(shè)，嚴(yán)禁不同型號(hào)的鋼管混合使用，且所有材料均采用國(guó)標(biāo)構(gòu)件;（2）在搭設(shè)之前，必須對(duì)進(jìn)場(chǎng)的腳手架配件進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，禁止使用規(guī)格和質(zhì)量不合格的桿配件;（3）支架的搭設(shè)作業(yè)，必須在統(tǒng)一指揮下，嚴(yán)格按照以下規(guī)定執(zhí)行;（4）支架的搭設(shè)和拆除的施工人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋;（5）作業(yè)層上的施工荷載應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得偏載、超載，嚴(yán)禁懸掛起重設(shè)備;（6）支架的搭設(shè)要保證橫桿的可靠連接，支架搭設(shè)前，一定要計(jì)算好支架的高度，頂托與底托的調(diào)節(jié)量，使其在可以調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)。

4.4 構(gòu)造設(shè)計(jì)要求

（1）底層縱、橫向水平桿作為掃地桿，立桿底部與次梁之間設(shè)置φ20HRB400鋼筋（長(zhǎng)度20cm，與主梁焊接固定），避免鋼管滑動(dòng)。掃地桿距地不大于300mm。（2）立桿采用連接套管進(jìn)行連接，在同一水平高度內(nèi)相鄰立桿連接位置宜錯(cuò)開，錯(cuò)開高度不宜小于600mm。（3）可調(diào)托撐螺桿外徑與立桿鋼管內(nèi)徑的間隙不得大于2mm，安裝時(shí)保證上下同心。可調(diào)托撐鋼板厚度不得小于5mm?？烧{(diào)托撐絲桿與調(diào)節(jié)螺母嚙合長(zhǎng)度不得少于5扣，插入立桿內(nèi)的長(zhǎng)度不得小于150mm?？烧{(diào)托撐上的主楞梁應(yīng)居中，其間隙每邊不大于2mm。（4）豎向剪刀撐：支架架體外側(cè)四周應(yīng)設(shè)置從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐;剪刀撐的斜桿應(yīng)每步與立桿扣接。（5）水平剪刀撐：在距主梁1600mm位置設(shè)置一道水平剪刀撐。水平剪刀撐兩個(gè)方向的跨數(shù)均為4跨。水平剪刀撐布置在豎向剪刀撐交叉的水平桿層，采用旋轉(zhuǎn)扣件每跨與立桿或水平桿固定，旋轉(zhuǎn)扣件宜靠近主節(jié)點(diǎn)。（6）剪刀撐斜桿接長(zhǎng)應(yīng)采用搭接，搭接長(zhǎng)度不小于1m，并應(yīng)采用不少于2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件等距離固定且端不扣件蓋板邊緣離桿端距離不應(yīng)小于100mm，扣件螺栓的擰緊力矩不應(yīng)小于40N·M，且不應(yīng)大于65N·M。（7）豎向剪刀撐和水平剪刀撐應(yīng)與支撐架同步搭設(shè)。

4.5 混凝土澆筑

混凝土采用地泵澆筑，懸空連廊與同樓層梁板同時(shí)整體澆筑。

梁、板的混凝土澆筑使用布料桿進(jìn)行澆筑，先澆筑梁，將梁澆筑至板底后與板混凝土同時(shí)澆筑：

（1）梁混凝土澆筑時(shí)，不得在同一點(diǎn)進(jìn)行下料，采用趕漿法振搗施工;（2）每一施工區(qū)段內(nèi)混凝土，自區(qū)段中間向四周澆筑，先澆筑中間部分的梁，向四周拓展;（3）梁高范圍內(nèi)豎向分層，每層厚度不大于40cm，梁腹高分層澆筑至板底后與板混凝土一起澆筑。（4）樓板混凝土澆筑時(shí)，不得在混凝土澆筑時(shí)直接沖擊支撐模板，設(shè)置一人持斜擋板，出料混凝土朝向斜擋板下料，然后流淌至混凝土板板面。

4.6 支撐架拆除

混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可拆架，腳手架拆除前應(yīng)對(duì)成品進(jìn)行全面檢查，并進(jìn)行書面安全技術(shù)交底，拆除腳手架前，應(yīng)將架體上的存留材料、雜物等清除干凈。

梁、板模板的拆除必須根據(jù)混凝土的同條件試塊，填寫拆模申請(qǐng)單，審批合格后，方準(zhǔn)拆除。本工程支模部位頂板及梁混凝土必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)，方準(zhǔn)拆除此部位的頂板模板及支撐體系。支架拆除應(yīng)獲得總監(jiān)理工程師同意。

（1）模板拆除遵循“先支后拆，后支先拆”的原則，先拆除非承重部分，后拆除承重構(gòu)件，至上而下拆除。（2）拆除樓板模板先拆除水平橫桿，然后拆除立桿。（3）拆模人員站在已拆除的空隙，拆走近旁余下的支柱使龍骨慢慢下落，用鉤子將模板鉤下，等該段模板全部脫模后，集中運(yùn)出，集中堆放。（4）拆下的模板及時(shí)清理粘連物，用扁鏟將粘連物鏟掉，涂刷脫模劑，拆下的扣件等小型材料必須及時(shí)集中收集管理。（5）梁模板拆除：先拆除梁側(cè)模板，再拆除梁頭模板，梁底模板按規(guī)范規(guī)定拆除。（6）必須按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊檢驗(yàn)，強(qiáng)度達(dá)到要求，并申請(qǐng)項(xiàng)目總工同意后，方準(zhǔn)進(jìn)行模板拆除。（7）拆除跨度較大的梁下支撐時(shí)，應(yīng)從跨中開始，分別拆向兩端。（8）拆模時(shí)要逐塊進(jìn)行，不得拋擲，拆下后必須立即清理干凈，板面涂刷脫模劑，并分類堆放整齊，以備再用。（9）工字鋼主梁拆除：結(jié)構(gòu)完成后此部位空間較小，工字鋼主梁需要切斷方能拆除。拆除順序先從北側(cè)向南側(cè)逐根拆除。工字鋼拆除步驟：在工字鋼兩端2.5米處焊接吊環(huán)（HPB300φ20圓鋼）→拆除腳手板→掛鉤→工字鋼兩端錨入結(jié)構(gòu)處割斷（1m處）→吊離→錨固段工字鋼拆除。

4.7 防護(hù)架設(shè)計(jì)

懸空連廊長(zhǎng)度為5.4m，工字鋼主梁、腳手板、架體支設(shè)施工階段利用樓座外防護(hù)架體，采用6m鋼管將樓座外架相連，步距1.5m，滿掛密目網(wǎng)，臨邊防護(hù)架體不受施工荷載，僅作為防護(hù)使用。

結(jié)語：

懸空連廊模架體系通過設(shè)置懸空模架平臺(tái)作為模架基礎(chǔ)，有效地解決了架體搭設(shè)高度超高的問題。模架平臺(tái)整體受力安全性能良好，模架體系施工簡(jiǎn)便快捷，同時(shí)能夠大大節(jié)省架體費(fèi)用投入，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王繼偉.高層住宅項(xiàng)目空中連廊施工技術(shù)淺析[J].安徽建筑，2019（004）.

[2]JGJ130-2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].