高层建筑悬挑结构模板支撑体系施工技术探索

刘必安

（福建六建集团有限公司　350007）

高层建筑悬挑结构模板支撑体系施工技术探索

刘必安

（福建六建集团有限公司350007）

高层建筑为追求立面观感效果，通常设计外立面高空时会有向外延伸悬挑造型，高空悬挑结构施工目前较多采用悬挑承力支撑体系，而替代了以往常规使用的落地钢管扣件式满堂脚手架形式。本文以所实施的项目分别从方案比选、施工顺序、悬挑支撑架体系参数、悬挑支撑架施工工艺以及模板支撑架检查与验收等方面阐述高层建筑悬挑结构模板体系的应用，该体系施工过程不仅安全可靠、施工便利，还大大降低了劳动强度、节约周转料具，取得了较好的社会效益和经济效益。

高层建筑；悬挑结构；支撑体系；施工技术

引言

在高层建筑施工中传统的满堂脚手架有许多使用弊端，尤其当施工作业达到一定高度时，会有较大的施工安全风险系数。另一方面，在高层建筑的施工过程中，使用落地式满堂脚手架需要从地面到施工层架设扣件式钢管架，增大了材料及人工的成本，还会造成较大的安全隐患。此外，建筑结构施工完后部分脚手架需要用在后期装修使用，所以在脚手架的使用间隔期间要做相应的维护，提高了工程成本。因此，在高层建筑工程施工中适合使用悬空模板支撑体系，不但可以减少人工劳动量、减少材料周转同时还可以节约材料、降低安全风险。

图1　高层建筑

1　悬挑结构概况

丹宁顿小镇高层区屋面（结构标高99.3m）女儿墙顶四周外伸结构采用悬挑梁板结构承力形式，悬挑结构顶面标高为100.8m，悬挑长度1.1～2.9m。

悬挑板局部有上下两层，上层距离屋面1.5m（标高100.8m），悬挑长度最大为2.9m，下层为女儿墙外侧出屋面悬挑板（标高98.7m），悬挑长度为1.1m，悬挑反梁截面尺寸为200mm×600mm，悬挑板厚100mm，悬挑板沿长合计110m。

2　方案比选

高空悬挑结构施工中需要使用的模板体系，按以往常规的施工方案是采用落地扣件式钢管满堂脚手架，通过设计计算来对面板、主次楞、立杆等参数进行确定，从地下室顶板一直搭设到施工悬挑部位都需要搭设钢管扣件还得做好相应的安全构造措施。采用此方案存在以下几个缺点：

（1）使用这种搭设方式，需要较大的周转料具。在结构完成施工后为了保证后续施工的需求就得需要保留架体，并且定期进行架体的维护和监控，增加了工程费用。

（2）如果架体的搭设超过一定高度，会有较大的安全隐患。

综上所述，基于安全和经济的角度，采用常规落地扣件式钢管满堂架方案并不理想。在对此工程的实际情况进行认真分析后，决定模板支撑架采用悬挑工字钢梁+双拼钢管斜撑组合式下支撑体系。

3　悬挑板施工顺序

（1）施工流程

施工准备→安全技术交底→根据设计支撑位置及间距定位→钢板预埋→安装工字钢悬挑梁→预埋钢板与悬挑梁焊接、安装固定螺栓→安装斜撑→搭设上部模板及支撑→检查验收→混凝土浇筑。

（2）本工程悬挑板施工时，先安装水平悬挑工字钢梁，紧接着在工字钢上焊接两道槽钢；然后安装工字钢下部斜撑及加强杆，下部支撑体系完成后，施工上部悬挑模板及模板支撑架。

（3）屋面悬挑板施工

屋面悬挑板拟先施工下层悬挑板，悬挑长度、高度均较小，施工难度较小，待该处悬挑板混凝土强度达到100%时，再施工上面一层悬挑板，上面一层悬挑板内侧支撑架支撑在下面一层悬挑板处（下面一层悬挑板下方的支撑不拆除），待所有悬挑板混凝土达到100%时，再拆除上下两层悬挑板的支撑。

（4）混凝土浇捣

悬挑板混凝土浇捣主要采用塔吊吊斗吊运方式进行，混凝土浇捣时对称、分层浇捣，反梁浇捣由中间向两边进行、悬挑板浇捣由内向外浇捣，严禁在一侧浇捣，以防止支撑架因受力不均发生变形。

（5）支撑架拆除顺序

待上部悬挑板混凝土强度达到100%时，应先清除平台上的所有杂物，而后由上而下，按“后搭的先拆，先搭的后拆”的原则进行。

（6）悬挑架的拆除

悬挑架的拆除在工字钢以上的支撑全部拆除后进行。

①先拆除悬挑架之间的连接件，连接件拆除时用塔吊上钢丝绳系牢，拆除一根，向屋面上吊运一根，最后集中吊运。

②连接件全部拆除后进行悬挑架的拆除，先拆除双拼钢管斜撑，后拆除悬挑梁。

4　斜撑式悬挑支撑架体系具体搭设参数

（1）悬挑斜撑式支撑体系需满足高空悬挑结构的支模承载需要，水平悬挑梁采用20b号工字钢，悬挑长度3m，锚固长度3m，间距900mm，工字钢锚固方式采用两道M20普通螺栓锚固，两道螺栓间距2000mm，同时工字钢锚固段与楼板内预埋钢板（300× 300×20）焊接，每根工字钢下预埋钢板设置两块，间距1000mm，工字钢悬挑段之间采用两道8号槽钢通长焊接连成一整体，两道8号槽钢间距1000mm。

（2）每道水平悬挑梁下均设置一道斜撑，斜撑采用φ48×3.5双拼钢管，斜撑之间采用同规格钢管通长扣件接连成一整体。

（3）每道水平悬挑工字钢梁均采用钢丝绳采用6×19、φ17mm的钢丝绳固定（为确保安全，受力验算时假定钢丝绳不受力），钢丝绳轧头按规定配套旋牢，固定在女儿墙上部预埋φ20钢筋吊环上。

5　悬挑支撑架施工工艺

（1）钢板预埋

在33F（+96.3m）楼面处预埋钢板，预埋钢板尺寸300×300，厚20mm，下部锚固钢筋为4根φ16钢筋，锚筋应位于构件的外层主筋内。

（2）悬挑梁的安装：水平悬挑梁外悬挑长度3m，楼板内锚固长度3m，悬挑梁与楼面的预埋钢板满焊连接，采用两道钢板夹M20穿板螺栓固定悬挑梁（@2000mm），每道钢板采用4根M20普通螺栓，M20螺栓在楼板底采用双螺母固定，M20螺母固定时应设置弹性垫片防止螺栓松动，同时工字钢锚固段下部与楼板内预埋钢板焊接（@1000mm），悬挑梁安装时采用塔吊配合施工，用溜绳人工控制方向。

（3）斜撑的安装：安装完毕悬挑梁后，再将斜撑一端与工字钢悬挑梁事先焊接筋连接，另一端与32F（+93.3m）楼板外侧梁可靠固定，支撑平台四周搭设临时防护，操作层满铺竹笆片，其中下方悬挂两层密目安全网，保证模板支撑施工时的安全。

6　质量检查与验收

（1）工程使用的工字钢必须经检验合格后方可进场使用，安装钢平台时，焊工需持证上岗，工字钢组装不得偏位，焊缝不得有裂纹、孔洞、夹渣，并且需要检测合格，对制作以及安装全过程进行控制。

（2）防止因结构梁柱破坏而引起的支撑体系失稳、变形，支撑工字钢梁的梁柱必须要做受力验算；出现承载力不足的情况要及时进行加固，等到梁柱混凝土的基本强度到了设计强度，支撑体系才可以承受上部传来的荷载。

（3）在实际施工过程中，对可能产生的变形进行实时观测记录数据。

（4）进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改。

（5）支撑架分段验收严格按现行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》和施工方案要求的内容进行检查，填写验收记录单，并由搭设人员、安全员、施工员、设计人员、项目经理签字，方能交付使用。

（6）在大风、雨后重新使用的支撑架，要全面检查，合格后的支撑架才能投入使用。

7　安全保障措施

（1）支撑架搭设人员必须是经过国家现行标准《特种作业人员安全技术考核管理规定》考核合格的专业架子工。

（2）拆除支撑架必须按搭设逆序完成捆绑以便向下吊运并逐一检查捆绑点是否牢固。拆除时至少应有两人同时作业，不得有冒险思想，操作时要集中思想，小心进行。

（3）安排专人在支撑架下观察模板支撑架的情况，发现支撑架变形过大、个别构件发生破坏等问题时应立即报告并暂停施工，待整改完毕确认安全后方可继续施工，混凝土浇筑面由现场派专门管理人员监督，混凝土浇捣严格按方案进行，防止荷载不对称导致支撑架产生变形。

（4）工字钢平台上，应设置密目安全网和钢笆片的双重安全防护，以防止高空落物伤人。钢平台周边的临空面，应先期设置安全防护栏杆，支撑体系拆除时，坠物范围要设围栏或警告标志，并有专人指挥。

（5）架子工及架上操作人员，每天上下班前要检查架子的支撑锚固点是否牢固，架上施工荷载要均匀布置，不得集中一边，单向偏一受力，并不得超过设计荷载。

（6）六级及以上大风或雷雨天气不准搭设或拆除外架，也不准在架上作业，其他按脚手架的操作规程执行。

8　结束语

高层建筑中使用悬空结构，模板支撑体系是一项难以解决的问题，通过在本工程中使用的高空悬空结构模板支撑体系，可以看出该体系具有拆卸方便、安全可靠、安装简易、受力明确等特点，待结构施工结束后还能够继续作为操作平台供装修施工，从而很大程度的缩短施工周期、减少了劳动力投入和施工成本、降低劳动强度，取得了较好的社会效益和经济效益。

[1]徐佳炜.高层建筑多层模板支撑体系及其安全性研究[D].同济大学，2008.

[2]朱为亮.高层大悬挑混凝土结构施工方案设计与实施[D].重庆大学，2012.

[3]王俊增，吴浩东，徐新刚.超高大跨度悬挑结构模板支撑体系设计与施工[A].施工企业模板与脚手架应用技术交流会论文集[C].亚太建设科技信息研究院、《施工技术》杂志，2007：3.

[4]厉天数，何一军，史磊斌，黄璐燕.高空大跨度型钢混凝土组合结构模板支撑体系施工技术[J].施工技术，2014，02：84～87.

TU755.2+2

A

1673-0038（2015）08-0040-02

2015-1-28

刘必安，男，本科，2002年毕业于福州大学土木工程学院，建筑工程专业，从事施工项目管理工作。