高空超长悬挑钢支撑系统技术的研究

郭佳佳　张洪涛　廖小伟

摘要：随着城市建设进程的不断加快，建筑行业得到突飞猛进的发展，人们对建筑要求越来越多，已经不单单局限于满足基本的生产生活学习需求，并且越来越重视建筑外观及其居住环境的相容性。为了更好地满足人们这一需求，由此产生了悬挑结构这一新型的模板支撑施工技术。本文结合笔者工程实践，针对某建筑工程案例中采用高空悬挑结构，对其模板支撑方案进行必选，同时提出支撑系统的构造要求和施工技术，旨在为以后类似工程提供借鉴作用。

關键词：高空悬挑;模板支撑架;双钢管斜撑

引言：

随着建筑业的快速发展，各类造型繁杂的建筑 结构应用广泛，其中圆柱筒体结构外设计采用悬挑平台的建筑结构逐渐增多，该种建筑结构可作为观 景平台使用，也可用于水文、气象、环境等的观测使用。在圆柱筒体主体结构上，悬挑平台结合了传统 施工工艺的施工原理及优点，设计一种附着式悬挑 钢结构桁架主次梁支撑系统平台作为悬挑结构施 工的模板架体支撑平台。从施工力学角度，该技术 在施工过程中由于将附加荷载全部传递至竖向墙 体，增加了一种承载能力极限状态的施工形态。因 此，保证施工过程中主体结构、钢结构桁架支撑系统在安装、使用、拆除时的安全、稳定，使结构由施 工状态平稳过渡至使用状态，是钢结构悬挑桁架主 次梁支撑系统施工设计与施工控制考虑的主要 问题。

正文：

一、大型悬挑钢结构施工技术

1.1 大型悬挑钢结构施工技术简介

悬挑钢结构是建筑的主要结构之一，是以大量型钢 作为主要施工材料，将其由两根斜吊受力钢丝绳以及两根斜吊保险钢丝绳，共同组成梁架，使其成为施工人员的施工平台以及 接料平台，以此达到提高施工效率，节约人力与物力的目的的一种技术。大型悬挑钢结构在使用完成之后，会被拆除，最终完成 整个建筑的施工过程。将其运用到电厂施工中，能够达到提高施工效率与质量的目的。大型悬挑钢结构施工的特点主要体现在承担的荷载大这一方面。以电厂建设为例，施工人员必定面临着高空作业的问题，大型悬挑钢结构施工的意义，便在于为施工人员建立一个安全 稳定的高空作业平台，使施工过程能够更加顺利的进行，同时保 证施工安全。大型悬挑钢结构不仅需要承受高空作业人员所带 来的荷载，同时还要承受施工材料的重量，如其稳定性达不到要 求，必定会导致安全事故的发生，影响电厂建设效率以及施工人 员的安全，因此，在施工过程中，对结构的设计以及材料的选择 等，要重点加以重视，以切实保证施工安全、确保施工顺利进行 为目的，考虑如何尽可能少的使用钢材，以避免对施工成本造成不必要的浪费。

1.2 大型悬挑钢结构施工具体应用

中央电视台总部大楼是大型悬挑钢结构施工的主要代表，总 建筑面积达 55 万 m2，包括一栋主楼与一栋电视文化中心，前者包括地上 52 层，地下 3 层，总高度达 234m，是国内大型悬挑钢结 构施工的重点案例之一。除此之外，大型悬挑钢结构施工也可用 于发电厂的施工过程中，目前技术水平已经相对成熟，施工效果 相对较好。

二、大型悬挑钢结构施工难点与具体施工手段

2.1 大型悬挑钢结构施工难点

大型悬挑钢结构施工面临的问题主要体现在设计与选材以 及建造与检测等方面：首先，设计与选材问题，是大型悬挑钢结构施工面临的主要问题。设计必须充分考虑结构所需要承受的 荷载，并重视具体施工环境，从提高参数精确度的角度出发，既要保证建筑的使用性与施工的安全性，又要保证建筑外观的美 感，这就对大型悬挑钢结构施工提出了更高的要求。[2]施工必须 提高设计水平，与此同时，重视材料的选择，在确保材料质量符合施工要求的基础上，尽可能的减少材料的使用量，降低施工与 作业成本，为施工企业经济效益的提高提供保证。其次，建造与 检测问题也必须得到重视，随着时间的推移，一部分建筑物本身 的使用性能逐渐丧失，开始面临着拆除以及更新，因此，必须充分重视建造以及检测问题，以使上述问题得到解决。

2.2 大型悬挑钢结构具体施工手段

当前，大型悬挑钢结构施工方法主要包括无支撑安装法以及 整体提升法等。①无支撑安装法指的是在不采用其他支撑的前提下，完成大型悬挑钢结构施工的一种方法。该方法要求采用结 构本身的刚度作为支撑的主要来源，以大型吊装机作为主要施 工机械，采取逐步施工的办法，使得大型悬挑钢结构能够逐渐形 成。上述方法中，层与层之间的对接，需要在高空完成，因此必须 重视对接的紧密性问题。采用无支撑安装法施工的优势在于，能够充分节约施工材料，耗时少，不必卸载，且施工简单方面。以我国的中央电视台大楼为例，其所采用的大型悬挑钢结构施工方 法，便属于无支撑安装法。②整体提升法也是大型悬挑钢结构施 工的主要方法之一，采用整体提升法，实现对大型悬挑钢结构的 安装，主要包括四个步骤：第一步为组装，第二步为搭设提升装 置，第三步为提升过程，第四部，结构安装。a.组装需要在悬挑钢 结构下部的投影面积下完成，具体组装步骤与大型悬挑钢结构 施工步骤相同。b.在组装完成之后，需要在确保其质量不存在问 题的基础上，施工人员需要搭建提升装置，并确保装置的可靠 性。c.采用“提升系统”将其提升至相应位置。d.在提升至固定位置 之后，保证结构已经就位，并实现安装。

三、总结

大型悬挑钢结构施工是建筑施工中的重点，施工在设计与选 材以及建造与检测方面存在困难，与此同时，鉴于结构本身具有 重量，因此施工过程较容易发生位移。控制好位移问题，准确设 计其预调值，是确保施工质量达到有关标准的主要途径，对此，工作人员必须做好全程监测，避免各施工环节出现错误，尽最大 程度的保证施工质量与安全。

参考文献：

[1]刘京国.大型悬挑钢结构施工关键技术研究[J].黑龙江科学，2014，10（01）：86～87.

[2]徐书立，丁齐国，董振杰，程 立.体育场悬挑大型钢结构网架吊装施工 技术[J].建筑施工，2015，02（11）：194～196.

[3]吴 弘.大型体育中心钢结构工程施工难点及技术要点探讨[J].建设科技，2016，15（04）：150～151.