建筑工程懸挑混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

范馬旺

摘 要：建筑工程中懸挑混凝結(jié)構(gòu)是重要的組成部分，選擇合適的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)提高施工質(zhì)量有著積極的意義。本文結(jié)合某建筑工程實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，分析了懸挑混凝土結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)，對(duì)備選的施工方案進(jìn)行比選，闡述了各部分設(shè)計(jì)與施工的重點(diǎn)，并給出了施工重點(diǎn)的質(zhì)量保證措施，值得人們參考借鑒。

關(guān)鍵詞：模板；腳手架；斜撐式；承力平臺(tái)

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，建筑工程越來(lái)越多，建筑技術(shù)逐漸成熟和完善，懸挑混凝土結(jié)構(gòu)日益增多。但是如果沒有可靠的施工方案和技術(shù)，懸挑混凝土的施工質(zhì)量就得不到保證和提高，如何細(xì)化施工過(guò)程來(lái)確保懸挑混凝土的施工質(zhì)量成為了人們關(guān)心的問題。下面就結(jié)合實(shí)例就這方面進(jìn)行討論分析。

1 工程概況

某建筑地下1層，地上主樓16層，裙房5層，建筑高度69m。在主樓9～16層，軸以東○Y1～○Y2軸范圍的梁板是懸挑混凝土構(gòu)造，懸挑長(zhǎng)度為2.3m，9層（結(jié)構(gòu)標(biāo)高33.440m）處懸挑梁截面尺寸為300mm×550mm，封口梁截面尺寸為250mm×550mm，板厚120mm，33.550m標(biāo)高處懸挑結(jié)構(gòu)平面見圖1。

2 懸挑混凝土結(jié)構(gòu)施工難點(diǎn)

依照設(shè)計(jì)圖紙，主樓第9層樓面的平面形狀開始發(fā)生了改變，懸挑長(zhǎng)度有2.4m，該層離地高度達(dá)到33.44m。所以，混凝土構(gòu)造施工中必須解決以下幾個(gè)問題。

（1）設(shè)計(jì)一個(gè)支撐懸挑結(jié)構(gòu)的模板支撐架承力平臺(tái)，須承受第9層樓面的外挑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)梁板荷載、施工荷載和風(fēng)荷載。

（2）懸挑結(jié)構(gòu)距地高度33.55m，其模板及支撐系統(tǒng)在外側(cè)和底部無(wú)任何防護(hù)結(jié)構(gòu)，安全要求高，施工難度大。

（3）由于33.550m標(biāo)高處是懸挑的混凝土梁板結(jié)構(gòu)，決定了標(biāo)高33.550m以上的外腳手架與該處以下的外腳手架不能共用同一個(gè)腳手架體系，需要另外設(shè)計(jì)單獨(dú)的外腳手架來(lái)保證施工安全。

3 方案比選

（1）方案一。采用落地式鋼管扣件腳手架作為33.550m標(biāo)高處的模板支架承力平臺(tái)。本工程高空大懸挑結(jié)構(gòu)需要搭設(shè)的架體高度為33.55m，架體寬度約4.5m，高寬比較大，上部荷載也較大，此時(shí)地下室回填土還未進(jìn)行，對(duì)地基的承載力要求高，需做加強(qiáng)處理，且不一定能達(dá)到預(yù)期效果。因此，本方案存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)，搭設(shè)腳手架費(fèi)工、費(fèi)料，施工工期長(zhǎng)。

（2）方案二。采用高空雙層后置式超長(zhǎng)型鋼懸挑平臺(tái)作為33.550m標(biāo)高處的模板支架承力平臺(tái)。在7層樓面結(jié)構(gòu)（標(biāo)高29.650m）架設(shè)型鋼懸挑梁，在該型鋼懸挑梁上搭設(shè)腳手架，然后在8層樓面結(jié)構(gòu)（標(biāo)高29.650m）按同樣方式架設(shè)型鋼懸挑梁，該型鋼梁擱置在下方腳手架頂端。然后在該層型鋼懸挑梁上搭設(shè)支模架及腳手架。本方案用鋼量大，相應(yīng)的支承鋼管也大量增加，成本較高。

（3）方案三。采用高空后置斜撐式超長(zhǎng)型鋼懸挑平臺(tái)作為33.550m標(biāo)高處的模板支架承力平臺(tái)。該方案由四部分組成：支撐模板的扣件式滿堂支架、外腳手架，以及作為承重結(jié)構(gòu)的懸挑式型鋼支撐平臺(tái)和斜撐槽鋼。型鋼可采用熱軋工字鋼，上部荷載由懸挑型鋼結(jié)構(gòu)承擔(dān)，并通過(guò)該型鋼結(jié)構(gòu)傳給建筑物。雖然模板體系的荷載和腳手架體系的荷載全部作用在同一個(gè)承力平臺(tái)上，構(gòu)件的內(nèi)力和支座反力會(huì)較大，但是該體系受力較明確，通過(guò)設(shè)計(jì)可以讓型鋼構(gòu)件有足夠的安全儲(chǔ)備，同時(shí)承力平臺(tái)自重較小，優(yōu)于方案二。

綜上所述，本工程決定采用方案三作為該懸挑混凝土結(jié)構(gòu)施工的模板支架體系和腳手架體系的實(shí)施方案。

4 上部模板支撐及外腳手架設(shè)置

（1）標(biāo)高33.500m處樓面梁板模板支撐架體系的設(shè)計(jì)懸挑結(jié)構(gòu)梁截面為250mm×550mm、300mm×550mm，最大懸挑長(zhǎng)度2400mm，板厚120mm。在8層樓面設(shè)置懸挑承力平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，全部支撐架立桿落在型鋼懸挑梁上，搭設(shè)開始，先將每根立桿套入到鋼梁上的φ25定位鋼筋中，滿堂支撐架立桿縱向間距≤1250mm（同懸挑鋼梁間距），橫向間距≤800mm，立桿步距≤1500mm，并根據(jù)實(shí)際情況布置。滿堂模板支撐架體系包括直接支承混凝土的模板、支撐模板的木方，以及鋼管橫桿、立桿、扣件等構(gòu)（配）件。

（2）8～12層的外墻腳手架體系的設(shè)計(jì)。腳手架與滿堂模板支撐架共用型鋼承力平臺(tái)，立桿縱向間距同懸挑型鋼間距，橫向間距800mm。因建筑物外墻面無(wú)線條突出，并考慮與支撐架同時(shí)搭設(shè)的方便性，外腳手架內(nèi)排立桿距離建筑物的距離為300mm。內(nèi)、外立桿與水平懸挑鋼管用雙扣件進(jìn)行連接，腳手架的步距為1.8m，架體總高15.6m，隨結(jié)構(gòu)層上升而上升。

5 承力平臺(tái)設(shè)置

5.1 懸挑承力平臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)置

懸挑承力平臺(tái)的結(jié)構(gòu)組成模板支撐架及腳手架的承力平臺(tái)，主要受力構(gòu)件為懸挑工字型鋼梁，采用I20a，工字鋼梁從8層樓面挑出。為減少懸挑工字鋼梁的撓度，用I16斜撐桿支撐在7層邊梁上，與事先預(yù)埋件焊接連接。斜撐桿長(zhǎng)4m多，為確保安全，在計(jì)算安全的基礎(chǔ)上加設(shè)1根Φ48×3.5鋼管水平系桿，以焊接方式將I16斜撐桿整體貫通，以此來(lái)避免因斜撐桿長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大而失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)。

5.2 結(jié)構(gòu)傳力體系

樓層梁板鋼筋混凝土自重、模板自重、施工荷載、模板支撐架自重、外腳手架自重等荷載經(jīng)由扣件式鋼管架立桿傳遞給承力平臺(tái)的主梁工字鋼梁和工字鋼斜撐，再由其傳遞給建筑物混凝土結(jié)構(gòu)。荷載首先作用在梁板模板上，按照“底?！啄Ｐ±恪戒摴堋奂?可調(diào)托座→立桿→基礎(chǔ)（承力平臺(tái)主梁工字鋼梁）”的傳力順序，分別進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，先計(jì)算模板支架體系及腳手架體系桿件的受力情況，然后根據(jù)鋼管立桿傳遞給工字梁的荷載，計(jì)算該承重平臺(tái)的受力情況，以此來(lái)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的承載能力計(jì)算分析。

6 懸挑承力平臺(tái)施工

6.1 承力平臺(tái)施工順序

承力平臺(tái)施工順序?yàn)轭A(yù)埋斜撐桿下端支撐點(diǎn)構(gòu)件→預(yù)埋懸挑工字梁U形鋼筋壓環(huán)→放置懸挑工字鋼梁→連接斜撐桿→連接水平系桿→鋪設(shè)槽鋼和木板→掛密目安全網(wǎng)→上一層邊梁預(yù)埋鋼絲繩吊環(huán)→連接鋼絲繩。

6.2 承力平臺(tái)施工

（1）懸挑承力平臺(tái)施工前應(yīng)做好埋件的預(yù)埋工作，7層樓面結(jié)構(gòu)施工時(shí)預(yù)埋斜撐桿的下端承力支座，8層樓面結(jié)構(gòu)施工時(shí)預(yù)埋懸挑工字鋼的U形鋼筋壓環(huán)，9層施工時(shí)預(yù)埋鋼絲拉繩拉接點(diǎn)鋼筋吊環(huán)。

（2）按設(shè)計(jì)間距放置工字鋼懸挑梁，固定懸挑梁的構(gòu)造應(yīng)按施工規(guī)范進(jìn)行。

（3）懸挑工字鋼梁上焊接φ25、100mm長(zhǎng)鋼筋作為上部支撐架鋼管立桿可靠固定的定位點(diǎn)。

7 結(jié)語(yǔ)

由上文可見，該建筑工程在施工過(guò)程中，各系統(tǒng)和組分的結(jié)構(gòu)都穩(wěn)定可靠，懸挑承力平臺(tái)性能優(yōu)良，參數(shù)滿足規(guī)定的要求，證明了該施工方案有著切實(shí)可行，效益創(chuàng)造性好的優(yōu)點(diǎn)。我們想要提高懸挑混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，就要從施工方案選擇開始，設(shè)計(jì)好每一步流程，做好施工質(zhì)量管理，保證施工安全。

參考文獻(xiàn)

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