高空部位大懸挑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

【摘 要】通過荷載分析計算，設(shè)計一個具有足夠剛度、強度及穩(wěn)定性的鋼平臺，將該平臺設(shè)置在懸挑結(jié)構(gòu)下部相應位置，作為懸挑結(jié)構(gòu)施工的操作層和受力層，在平臺上進行懸挑混凝土結(jié)構(gòu)的模板、鋼筋、混凝土施工，從而解決高空部位大懸挑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工難題。

【關(guān)鍵詞】高空部位; 大懸挑; 混凝土結(jié)構(gòu)

【中圖分類號】TU755【文獻標志碼】B

目前，房屋建筑設(shè)計呈現(xiàn)出越來越明顯的個性化、多樣化的趨勢，同一建筑中，不同樓層也有著不同的風格和功能，在部分工程中出現(xiàn)了在較高的樓層處設(shè)計有大懸挑現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件的情況，它滿足了建筑功能及美觀的要求，但給施工帶來較大的難度，本文通過實際工程情況，總結(jié)出了一個有效地解決高空大懸挑現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工辦法，能夠保證該類工程的順利施工。

1 工程概況

本項目位于成都市高新區(qū)，由6棟16～20層的高層建筑組成，總建筑面積14.3×104 m2，結(jié)構(gòu)類型為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。2-1號樓在16層（58.55 m）、17層（62.05 m）周邊有懸挑結(jié)構(gòu)，懸挑長度為0～4 m不等，懸挑板厚100 mm，懸挑梁斷面為200～600 mm×700 mm，17層以上，又恢復到原本的結(jié)構(gòu)形式。由于這兩層懸挑結(jié)構(gòu)所在位置較高，且懸挑長度達4 m，給該部位的模板支設(shè)及外防護架施工帶來一定的困難。

綜合考量，采用在懸挑構(gòu)件下一樓層相應位置搭設(shè)鋼平臺，在平臺上進行上部結(jié)構(gòu)模板支撐體系及防護腳手架搭設(shè)工作，如圖1所示。

2 鋼平臺的設(shè)計

2.1 懸挑結(jié)構(gòu)下部常規(guī)模板支撐體系設(shè)計（不含鋼平臺）

根據(jù)混凝土懸挑構(gòu)件的截面尺寸及相關(guān)規(guī)范，運用品茗安全軟件計算出懸挑構(gòu)件鋼管支撐體系的縱橫間距及步距、進而得出每根豎向鋼管需要傳遞到平臺上的荷載以及在平臺上支撐點的位置。在進行鋼平臺受力計算時，需要考慮上部兩層結(jié)構(gòu)及支撐體系傳遞到平臺上的總荷載、單層施工荷載，同時還要考慮外圍兩層防護腳手架傳來的荷載。

2.2 平臺設(shè)計

鋼平臺需要承受上部兩層結(jié)構(gòu)及其支撐體系的自身重量、單個樓層的施工活荷載、外部兩層腳手架的重量及腳手架上的施工荷載，整體受力較大。所以，平臺的受力體系材料選用H型鋼，具體為：

（1）沿懸挑梁方向的H型鋼，一端用U形卡環(huán)加螺栓的形式固定在下層樓板上，伸出結(jié)構(gòu)樓板外的長度根據(jù)結(jié)構(gòu)外伸長度變化而變化，需滿足上部懸挑構(gòu)件的外伸長度加上搭設(shè)防護腳手架所需長度之和?？ōh(huán)的設(shè)置形式見圖2。

（2）H型鋼的間距同上部樓層模板支撐體系鋼管的間距。

（3）為保證H型鋼不位移，在H型鋼固定端之間焊接16#工字鋼兩道。

（4）沿外圍護架搭設(shè)部位，在外伸H型鋼上焊接16#工字鋼，在每根懸挑H型鋼的下部，用16#工字鋼對其進行斜撐，下部結(jié)構(gòu)的邊梁上需要埋設(shè)鋼板預埋件，作為斜撐的支撐點，見圖3。

（5）在第一層懸挑結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完畢后，用鋼絲繩將懸挑H型鋼斜拉在該層結(jié)構(gòu)上，增加安全系數(shù)。

（6）鋼平臺主H型鋼的規(guī)格、橫向型鋼的規(guī)格、斜撐桿件規(guī)格均需通過PKPM專用軟件進行受力計算，桿件需能滿足受力及變形要求。

（7）本工程的整個支撐體系設(shè)計如下：整個支撐系統(tǒng)設(shè)計為H型鋼及錨固件組成，其主要截面形式為H300×150×6.5×9，材質(zhì)Q345B，16#工字鋼，材質(zhì)Q235B。錨固系統(tǒng)主要采用20 mm成品錨環(huán)，鋼絲繩拉環(huán)采用20 mm圓鋼制作，整個外挑支撐系統(tǒng)設(shè)置拉鎖及型鋼支撐，主梁間距1.2 m。外架立桿橫距0.8 m，縱距1.5 m，步距1.8 m。模板支撐架立桿縱、橫間距1.2 m，步距1.5 m，梁底增加一根立桿與板支撐架連接為整體，見圖4。

本平臺荷載按照斷面最大的梁處荷載進行計算，懸挑長度按最大懸挑長度加外架所需寬度進行選取，按此梁部位的型鋼兩側(cè)1.2 m/2=0.6 m范圍內(nèi)的總體荷載傳遞進行計算。

4 鋼平臺的施工

在外伸型鋼平臺層結(jié)構(gòu)混凝土達到一定強度后，開始安裝型鋼。將已刷漆的型鋼用塔吊運到樓層上，放置在U型錨栓的U型卡槽內(nèi)，使用U型錨栓的蓋板及螺帽進行初步固定。

調(diào)整型鋼懸挑長度，在每根型鋼上作出相應的懸挑長度尺寸標志，用塔吊配合，調(diào)到型鋼外挑尺寸與方案一致。型鋼布置完成后，拉通線檢查并再次校正外挑長度，擰緊螺栓，并將型鋼同樓板上的埋件焊接;待焊接完成后安裝下部斜支撐，將斜撐的角度按方案要求調(diào)成現(xiàn)場需要的角度，先進行斜撐與下部預埋板焊接，后進行斜撐與懸挑梁間的焊接，待斜撐安裝完成后，安裝懸挑型鋼間的連接工字鋼，使懸挑梁形成整體。

懸挑梁、斜撐和連接次梁全部焊接加固后，采用木枋、木楔子等將每根型鋼固定在預埋錨環(huán)上，確保固定牢實，不松動。

待懸挑梁及各工字鋼固定牢固、形成整體后，在懸挑端滿鋪木腳手板，腳手板必須垂直于工字鋼主梁橫向鋪設(shè)，并采用低碳鋼絲將腳手板同鋼梁綁扎牢固，形成完整的操作平臺。

5 支撐架體及防護架搭設(shè)

5.1 支撐架體搭設(shè)流程

安裝立柱→安裝水平掃地桿→安裝掃地小橫桿→安裝水平桿→鋪掛安全網(wǎng)→鋪設(shè)模板→綁扎鋼筋→驗收→澆筑混凝土。

5.2 支撐架體搭設(shè)應注意事項

（1）在支模架搭設(shè)之前，應結(jié)合平面布置圖將挑梁線彈測出來，保證立桿間距滿足設(shè)計要求。

（2）立桿位置固定。按照設(shè)計采用的立桿間距要求，在型鋼上相應位置先焊接直徑為25 mm，長度不小于50 mm的鋼筋，將立桿套在鋼筋上，方便固定位置，同時也防止立管滑移。

5.3 外腳手架搭設(shè)

（1）外腳手架立在焊接于H型鋼的工字鋼上面，同樣需要先在工字鋼上相應位置先焊接直徑為25 mm，長度不小于50 mm的鋼筋，將立桿套在鋼筋上，方便固定位置，同時也防止立管滑移。

（2）由于支撐架所處位置較高，需按規(guī)定與建筑物間設(shè)置可靠的連接措施，防止支撐架傾倒。

6 混凝土澆筑及架體監(jiān)測

（1）混凝土澆筑。在支撐架及防護架驗收合格后，方可澆筑混凝土;澆筑混凝土時，嚴禁將布料機放置在懸挑板上，嚴禁在懸挑板上堆放過高的混凝土及其他無關(guān)物件。

（2）支架沉降和位移監(jiān)測。根據(jù)施工要求在梁下和梁上設(shè)置監(jiān)測剖面。

（3）動態(tài)變形監(jiān)測。支模完成后混凝土澆筑之前觀測2次，混凝土澆筑過程中視現(xiàn)場施工情況每 0.5～1.0 h觀測一次。

監(jiān)測周期為支模施工完成后、混凝土澆筑之前起至澆筑完成后 4 h終止。發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)超預警值得變形時，立即停止施工，查找原因，并采取相應糾正措施

7 支模架及平臺拆除

7.1 拆除順序

支模架體拆除—外防護架體拆除—平臺板拆除—鋼絲繩拆除—次梁拆除—斜撐梁拆除—外挑懸梁懸挑部分截斷拆除—外挑懸梁加固措施拆除—外挑懸梁拆除—預埋件拆除—現(xiàn)場清理—拆除完成

7.2 拆除注意事項

在進行斜撐工字鋼拆除前，先采用吊具將工字鋼吊穩(wěn)后，方可安排焊工切開工字鋼與其他構(gòu)件間的焊縫，待斜撐工字鋼同其他構(gòu)件完全分離開后，將其吊運至地面。

在H型鋼梁拆除時，確保在鋼梁穩(wěn)固的狀態(tài)下進行，切除焊縫后將木楔松去，再將卡環(huán)螺母松開，最后滑移后，吊運至地面。

參考文獻

[1]倪張江. 建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工技術(shù)[J]. 建筑施工， 2021，43（3）.

[2]何星雨. 高空大懸挑結(jié)構(gòu)支模體系設(shè)計及施工技術(shù)研究[J]. 工程技術(shù)研究，2021（7）：221-223.

[3]文亞智. 高空超大懸挑混凝土結(jié)構(gòu)模板支撐體系設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 中國建材科技. 2020，29（3）.

[定稿日期]2021-08-11

[作者簡介]張富卷（1970～），男，本科，高級工程師，主要從事建筑施工方面的工作。