高空大跨度懸挑鋼筋混凝土構(gòu)架施工技術(shù)的應(yīng)用

■任建華 ■山西五建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030013

近年來，隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，屋頂造型愈來愈多樣化，進(jìn)而對(duì)施工工藝的要求也越來越高。高空大跨度懸挑鋼筋混凝土構(gòu)架是一種屋頂造型混凝土框架懸挑結(jié)構(gòu)，它通過框架梁懸挑出建筑物一定長(zhǎng)度，以達(dá)到建筑物造型美觀。

我單位施工的山西醫(yī)科大學(xué)新校區(qū)行政樓工程，該工程屋頂層為一個(gè)框架格欄形造型，兩側(cè)向外框梁懸挑3.1m，懸挑梁截面300mm ×700mm。由于為高空懸挑，模架支撐無(wú)法按常規(guī)搭設(shè)，經(jīng)研究確定采用懸挑型鋼結(jié)構(gòu)支撐平臺(tái)來輔助搭設(shè)模架支撐體系。

1 高空大跨度懸挑鋼筋混凝土構(gòu)架施工技術(shù)原理

它采用在下一層框架梁上預(yù)埋拉環(huán)，懸挑工字鋼，并上拉下頂?shù)姆绞?，完成平臺(tái)搭設(shè)，在其上搭設(shè)模板支撐體系，進(jìn)行混凝土澆筑?；炷翝仓r(shí)分兩段進(jìn)行，當(dāng)?shù)谝欢位炷吝_(dá)到強(qiáng)度75%時(shí)，再進(jìn)行剩余混凝土澆筑，防止懸挑結(jié)構(gòu)過長(zhǎng)，荷載過大，架體失穩(wěn)。

2 高空大跨度懸挑鋼筋混凝土構(gòu)架施工技術(shù)工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

型鋼懸挑架設(shè)計(jì)→型鋼懸挑架支撐體系施工→模板腳手架搭設(shè)→混凝土澆筑順序方法→體系拆除→檢查驗(yàn)收

2.2 施工操作要點(diǎn)

2.2.1 型鋼懸挑架設(shè)計(jì)

根據(jù)荷載，經(jīng)過計(jì)算，確定型鋼結(jié)構(gòu)支撐體系參數(shù)，見下表。

根據(jù)本工程施工工期較短，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高的特點(diǎn)，模板綜合選型為鏡面多層板。支撐系統(tǒng)為滿堂鋼管腳手架，懸挑范圍腳手架搭設(shè)采用在十二層頂框梁上預(yù)埋“u”形拉環(huán)，與框梁主筋焊接，每隔0.9m 懸挑一根20a#工字鋼，滿鋪5cm 厚木板，腳手架搭設(shè)在懸挑主梁上。

為了保證該支撐體系設(shè)計(jì)安全，需在施工前進(jìn)行荷載試驗(yàn)。在建筑物二層懸挑工字鋼，并按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行下頂上撐，按設(shè)計(jì)荷載在懸挑端進(jìn)行加載，對(duì)架體安全性能進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2.2 懸挑型鋼結(jié)構(gòu)支撐體系施工

預(yù)埋件設(shè)置→安裝懸挑主梁、次梁→懸挑主梁上下支撐桿件設(shè)置

水平懸挑梁的縱向間距與上部腳手架立桿的縱向間距相同，均為900mm。立桿直接支承在懸挑梁上。上部腳手架立桿與挑梁支承結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠的定位連接措施，以確保上部架體的穩(wěn)定。本施工技術(shù)采用在挑梁或上焊接150mm～200mm、外徑φ40mm 的鋼管，立桿套在其外，并同時(shí)在立桿下部設(shè)置掃地桿。

上部腳手架必須與非懸挑部位腳手架拉結(jié)為整體，以確保上部架體的穩(wěn)定。

懸挑梁尾端兩處使用Φ25mm 鋼筋U 型卡，固定在十二層鋼筋混凝土框梁上，并與主筋焊接牢固，懸挑前端采用6 ×37 鋼絲繩與上部結(jié)構(gòu)主體吊拉卸荷，夾角不小于60 度。懸挑梁應(yīng)與下層結(jié)構(gòu)主體用10#工字鋼斜撐焊接牢固。詳見懸挑架立面圖。

鋼筋拉環(huán)、U 型螺栓與型鋼間隙用木楔楔緊。

懸挑梁支承位置宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)梁上。懸挑端應(yīng)按懸挑跨度起拱1%。

圖3.2.2.-2 懸挑架搭設(shè)立面圖

2.2.3 梁模板、腳手架搭設(shè)

截面500mm×700mm 的框梁，梁跨度方向立桿間距500mm，梁兩側(cè)立桿間距900mm，梁底增加一根立桿;離立桿下端200mm 綁掃地桿，橫桿步距1800mm，并按規(guī)定設(shè)置剪刀撐。

支撐架最上端大橫桿距梁底模下平200mm，支撐梁底的木楞置于梁底支撐架最上端大橫桿上，梁模如需起拱時(shí)，調(diào)整木楞厚度。梁底立桿采用Φ48mm×3 架桿，頂部采用可調(diào)支托支撐在立桿上，立桿用橫桿與兩側(cè)立桿連接，用單扣件固定。

為防止大跨梁在施工過程中架體變形，沿梁縱向間距4.0m 左右布置剪刀撐，斜桿與地面頂緊，與所有相交桿件用扣件固定，夾角45°～60°，全高設(shè)置。(注:當(dāng)梁與板的支撐體系形成一個(gè)整體時(shí)，寬度在500mm 下的梁可不設(shè)梁下剪刀撐，否則應(yīng)在梁下設(shè)縱向剪刀撐)。

2.2.4 澆筑混凝土

框架格欄造型混凝土澆筑時(shí)，先澆筑框架柱(按懸挑支撐體系設(shè)計(jì)，每隔0.9m 預(yù)埋拉環(huán)，與懸挑工字鋼端部用鋼絲繩拉結(jié))，再澆筑框架梁?？蚣芰簼仓謨纱芜M(jìn)行，第一次澆筑框梁非懸挑部位加懸挑部位1m 范圍混凝土，待該部位混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后，再澆筑剩余懸挑2.1m 混凝土。

在澆筑混凝土過程中應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一般監(jiān)測(cè)頻率不宜超過20～30分鐘一次，在混凝土實(shí)凝前后及混凝土終凝前至混凝土7 天齡期應(yīng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，終凝后的監(jiān)測(cè)頻率為每天一次。

本工程懸挑主梁監(jiān)測(cè)預(yù)警值為10mm，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時(shí)必須立即停止?jié)仓炷粒枭⑷藛T，并及時(shí)進(jìn)行加固處理。

2.2.5 養(yǎng)護(hù)、拆模

采用塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，用塑料薄膜將混凝土全部嚴(yán)密覆蓋起來，灑水養(yǎng)護(hù)，不間斷保持濕潤(rùn)狀態(tài)，保證混凝土水化作用所需要的濕度條件。

混凝土澆筑時(shí)留置拆模試塊，當(dāng)試塊強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到100%時(shí)，模架拆除。

3 質(zhì)量安全控制措施

3.1 質(zhì)量控制措施

(1)施工中嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程工藝標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及公司程序文件，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。建立質(zhì)量保證體系和質(zhì)量管理制度，實(shí)施工程質(zhì)量責(zé)任制，設(shè)專職質(zhì)量檢查員，嚴(yán)格責(zé)任到人。(2)施工階段質(zhì)量控制，以事前(預(yù)防)控制為主，加強(qiáng)施工過程中的控制，并落實(shí)到人，使每道工序處于受控狀態(tài)。(3)施工過程要做到堅(jiān)持“三檢制”，每道工序都要堅(jiān)持自檢、互檢、交接檢，上道工序不合格不得進(jìn)行下道工序施工。(4)工程質(zhì)量方面堅(jiān)持一票否決制，管理人員所負(fù)責(zé)的工程質(zhì)量方面出了問題，扣發(fā)獎(jiǎng)金;分項(xiàng)工程質(zhì)量沒有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，不拔付工程款、工程量不予確認(rèn);質(zhì)量沒保障，不得繼續(xù)施工。(5)支撐架搭設(shè)前應(yīng)對(duì)架體進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算，支撐體系搭設(shè)材料進(jìn)場(chǎng)前檢查出廠合格證并進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)復(fù)試，確保質(zhì)量，保證安全。

3.2 安全控制措施

(1)腳手架搭設(shè)應(yīng)設(shè)置避雷針，分置于主樓外架四角立桿之上，并聯(lián)通大橫桿，形成避雷網(wǎng)絡(luò)，并檢測(cè)接地電阻不大于30Ω。(2)定期檢查腳手架，發(fā)現(xiàn)問題和隱患，在施工作業(yè)前及時(shí)維修加固，以達(dá)到堅(jiān)固穩(wěn)定，確保施工安全。(3)腳手架嚴(yán)禁鋼竹、鋼木混搭，禁止扣件、繩索、鐵絲、竹篾、塑料篾混用。腳手架搭設(shè)人員必須持證上崗，并正確使用安全帽、安全帶、穿防滑鞋。(4)嚴(yán)禁腳手板存在探頭板，鋪設(shè)腳手板以及多層作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量使施工荷載內(nèi)、外傳遞平衡。(5)保證腳手架體的整體性，不得與井架、升降機(jī)一并拉結(jié)，不得截?cái)嗉荏w。腳手架支搭完畢后，經(jīng)項(xiàng)目部安全員驗(yàn)收合格后方可使用。(6)拆架前:應(yīng)全面檢查腳手架的扣件連接、連墻件、支撐體系等是否符合構(gòu)造要求;應(yīng)根據(jù)檢查結(jié)果補(bǔ)充完善施工組織設(shè)計(jì)中的拆除順序和措施，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。(7)拆架程序應(yīng)遵守“由上而下，先搭后拆”的原則，即先拆拉桿、腳手板、剪刀撐、斜撐，而后拆小橫桿、大橫桿、立桿等，并按“一步一清”原則依次進(jìn)行。嚴(yán)禁上下同時(shí)進(jìn)行拆架作業(yè)。(8)拆除時(shí)要統(tǒng)一指揮，上下呼應(yīng)，動(dòng)作協(xié)調(diào)，當(dāng)解開與另一人有關(guān)的結(jié)扣時(shí)，應(yīng)先通知對(duì)方，以防墜落。在拆架時(shí)，不得中途換人，如必須換人時(shí)，應(yīng)將拆除情況交代清楚后方可離開。(9)輸送至地面的桿件，應(yīng)及時(shí)按類堆放，整理保養(yǎng)。當(dāng)天離崗時(shí)，應(yīng)及時(shí)加固尚未拆除部分，防止存留隱患造成復(fù)崗后的人為事故。(10)如遇強(qiáng)風(fēng)、大雨、雪等特殊氣候，不應(yīng)進(jìn)行腳手架的拆除，嚴(yán)禁夜間拆除。

4 總結(jié)

高空大跨度懸挑鋼筋混凝土構(gòu)架施工技術(shù)，工程施工周期短，安全可靠，且經(jīng)濟(jì)有效，受到了參建各方的好評(píng)。施工完畢后，高空懸挑混凝土構(gòu)架外觀美觀，質(zhì)量可靠，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯，具有良好的發(fā)展前景。

［1］夏正紅，王增民，李雁鳴，張春鋒.高空大跨度懸挑模架支撐體系施工技術(shù)［J］.建筑技術(shù)，2008(04).

［2］朱伯忠，喻四純，李學(xué)亮.屋頂懸挑梁支撐架施工技術(shù)［J］.天津建設(shè)科技，2011(02).

［3］王志龍，梁榮.高空大跨度懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐技術(shù)［J］.建筑施工，2013(08).