金立平

（歌山建設(shè)集團有限公司　311300）

高層建筑懸挑外架及高支模架應(yīng)用

金立平

（歌山建設(shè)集團有限公司311300）

懸挑高支模技術(shù)在高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛，該技術(shù)具有施工簡便、節(jié)約成本、縮短工期等諸多優(yōu)點，完善懸挑高支模體系有著重要的現(xiàn)實意義。本文基于懸挑高支模體系，分別對懸挑外架和高支模架的相關(guān)設(shè)計進行分析，并結(jié)合實際工程，對懸挑外架和高支模架在高層建筑中的應(yīng)用進行探討，以期能夠為懸挑高支模技術(shù)方案的選擇和具體施工提供一定的指導(dǎo)。

懸挑外架；高支模架；高層建筑；工程應(yīng)用

近年來，高層建筑施工越來越頻繁，這種高層趨勢也使懸挑高支模技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，該技術(shù)由懸挑外架和高支模架兩部分組成，前者起架靈活、造型新穎，可上下同時施工，后者是一種超高、大跨結(jié)構(gòu)模板支架，二者現(xiàn)已經(jīng)是高層建筑施工必用的裝備。鑒于懸挑高支模體系綜合運用了懸挑外架和高支模架兩項技術(shù)，相關(guān)施工方案的選擇尤為重要，有必要編制專項施工方案，達到安全、適用的施工要求。

1　懸挑高支模體系設(shè)計

1.1懸挑外架結(jié)構(gòu)設(shè)計

懸挑外架的關(guān)鍵在于其結(jié)構(gòu)，保證懸挑外架結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性，才能將自身的荷載傳遞給建筑結(jié)構(gòu)。在高層建筑施工中，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)需立即施工且結(jié)構(gòu)工程±0.000以下無法及時回填土，四周設(shè)計裙房但腳手架難以直接支撐到地面以及搭設(shè)高度已經(jīng)超過設(shè)計規(guī)范時，此時需要應(yīng)用懸挑外架[1]。工地常規(guī)選用挑梁式懸挑外架，即為固定在結(jié)構(gòu)上的型鋼懸挑梁，由工字鋼或槽鋼組成，綜合考慮搭設(shè)高度和型鋼挑梁長度等因素，選用單挑梁式、斜拉挑梁式或下?lián)翁袅菏綉姨裟_手架。其相關(guān)設(shè)計應(yīng)滿足以下要求：搭設(shè)高度控制在20m以下，型鋼的選擇必須經(jīng)過嚴格的計算確定，連接構(gòu)造設(shè)計必須滿足相關(guān)規(guī)范要求，型鋼挑梁和埋件之間通過焊接方式或螺栓連接；當(dāng)挑梁水平立于建筑梁板結(jié)構(gòu)上時，固定端長度應(yīng)不小于懸挑段長度的1.25倍。

1.2高支模架結(jié)構(gòu)設(shè)計

高支模架工程是指高度超過8m，或搭設(shè)跨度超過18m，或施工總荷載大于15kN/m2，或集中線荷載大于20kN/m。在設(shè)計高支模架結(jié)構(gòu)時，首先要對其進行力學(xué)分析，由于高支模架立桿較長，隨著桿層數(shù)的增多，架體豎向剛度也會增大，而此時水平方向的剛度卻未發(fā)生明顯變化，橫豎向桿件又由扣件連接在一起，在這種情況下，豎桿會發(fā)生一定程度的側(cè)移，即體現(xiàn)為豎桿的應(yīng)力變化，根據(jù)此力學(xué)模型，可將整個架體的空間三維形式轉(zhuǎn)化為平面形式。簡化成多節(jié)點連續(xù)壓桿[2]。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)注意以下要點：為減小偏心作用，模板荷載作用點應(yīng)盡量靠近立桿，最好是在立桿之上；強度和穩(wěn)定性要計算保證；立桿基礎(chǔ)受載后，其沉降應(yīng)控制在10mm以內(nèi)，若基底為樓板時，則應(yīng)視需要設(shè)置支撐；節(jié)點構(gòu)造、斜桿以及加強性桿件的設(shè)計，必須符合相關(guān)規(guī)范要求。以支設(shè)立桿為例，地基必須保證平整堅實，墊層混凝土強度應(yīng)超過C20、厚度應(yīng)大于10cm；當(dāng)立桿落在樓板面上時，必須在板面下給予可靠的支頂措施；立桿步距通常不大于1.5m，桿下設(shè)置墊板或底座。

2　懸挑高支模技術(shù)在高層建筑中應(yīng)用

以某住樓工程為例，該建筑由兩棟28層住宅樓和共有負2層地下室組成，主體為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積61240m2（地上52536m2，地下室8704m2），建筑高度為87.5m，地下室頂板梁跨度為9.4m，集中線荷載大于20kN/m。本工程采用懸挑高支模體系，現(xiàn)對懸挑外架和高支模架的應(yīng)用情況介紹如下：

2.1懸挑外架的應(yīng)用

懸挑外架結(jié)構(gòu)的型鋼選用Q235鋼，以16號工字鋼為主懸挑梁，屈服強度f≥235N/mm2；選用φ48×3.5mm鋼管，壁厚≥3mm，均符合《腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，且產(chǎn)品均具有質(zhì)量合格證和檢驗報告；腳手板規(guī)格為3m長×0.25m寬×50mm厚，質(zhì)量不超過30kg。在高層外裝飾施工中，1～4層采用落地式雙排扣件式腳手架，5層以上選用懸挑式雙排扣件式腳手架，分四段搭設(shè)，起始標高分別為15.5m、33.50m、51.50m和69.50m，分段搭設(shè)高度控制在6層，即不超過20m。構(gòu)造要求：挑梁錨固段用2個U形鋼筋拉環(huán)固定牢固，并在挑梁外端架設(shè)φ20鋼絲繩拉接預(yù)埋鋼筋吊環(huán)，在其上面設(shè)置花籃螺桿以便于拉緊和放松，為防止工字鋼梁出現(xiàn)移動情況，應(yīng)進行焊接固定，然后才能搭設(shè)腳手架；同時還要重視驗算環(huán)節(jié)，其中立桿的最大縱距、橫距和步距分別控制在1.5m、0.8m和1.8m，連墻件的設(shè)置以計算為準，內(nèi)排架與墻間距不大于0.3m，重點對懸挑外架整體結(jié)構(gòu)的安全性進行驗算，包括立桿的穩(wěn)定性、吊環(huán)的穩(wěn)定性、連墻件自身強度和連接強度、懸挑鋼梁的抗彎強度和撓度以及錨固段與預(yù)埋U形鋼筋拉環(huán)的強度等內(nèi)容，確保懸挑外架達到設(shè)計要求[3]。

在搭設(shè)懸挑外架前，應(yīng)按照施工方案和相關(guān)規(guī)范要求，對操作班組、現(xiàn)場管理人員和施工作業(yè)人員進行技術(shù)交底；按照方案及規(guī)范要求對懸挑外架構(gòu)造進行檢查和驗收，包括型鋼、鋼管、扣件等內(nèi)容，禁用不合格產(chǎn)品；根據(jù)平面布置圖進行放線和搭設(shè)，確保支撐懸挑外架樓層梁板的強度達到100%，搭設(shè)過程中，嚴禁在無人指揮情況下作業(yè)；為保證懸挑架的穩(wěn)定性，其外側(cè)全立面應(yīng)自下而上連續(xù)設(shè)置剪刀撐，設(shè)置寬度在6m以上，斜桿與地面傾角應(yīng)控制在45～60°內(nèi)；立桿底部下端以6m和3m桿為主，二者交錯設(shè)置，其頂層為搭接方式，其余各層均為對接方式[4]。在搭設(shè)過程中，要做好安全管理工作，組建安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組對整個工作進行統(tǒng)一管理，嚴把質(zhì)量關(guān)，并制定合理、有效的補救方案，及時對出現(xiàn)的問題進行整改補救。

2.2高支模架的應(yīng)用

地下室頂板施工采用的是高支模架技術(shù)，在上述工程中，高支模位于地下一層至一層下沉庭園處（層高達10.2m）和地下室頂板室內(nèi)外高差處大梁處（梁截面尺寸500×2350，板厚250mm）。該工程采用的是滿堂鋼管頂托式支撐架，設(shè)在C35鋼筋混凝土地下室樓板上，厚度為250mm，強度達到要求后開始搭設(shè)。高支模架選用915×1830×18（mm）膠合板，φ48×3.5mm鋼管立柱，板底立桿橫縱間距為900×900mm，梁側(cè)立桿橫縱間距為900×450mm，梁底中間設(shè)置雙立桿φ450；水平拉桿豎向間距在1.5m以內(nèi)，離地高度200mm，水平、垂直剪力撐按構(gòu)造要求設(shè)置到位。對高支模架的穩(wěn)定性和安全性進行驗算，包括立桿的穩(wěn)定性、扣件抗滑移以及模板面板的抗彎強度和抗剪強度等內(nèi)容，確保高支模架達到設(shè)計要求，同時采取必要的混凝土澆搗安全措施，在澆注過程中對整個系統(tǒng)進行觀測，制定應(yīng)急預(yù)案，做好加固工作[5]。

3　結(jié)論

綜上所述，懸挑外架和高支模架在高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛，通過結(jié)合實際工程情況，對相關(guān)方案進行優(yōu)化設(shè)計，明確具體步驟和施工要點，有助于更好地發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，為高層建筑的施工提供一定的經(jīng)驗。

[1]陳康偉，沈西華，張君實，等.型鋼懸挑承重支模架和外架結(jié)合施工技術(shù)[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2010，12（3）：56～58.

[2]熊波.芻議懸挑高支模技術(shù)在工程施工中的實施要點[J].江西建材，2015，10（2）：87～89.

[3]張允亭.懸挑高支模技術(shù)的工程應(yīng)用[J].福建建材，2013，18（9）：43～45.

[4]呂鐵飛，吳浩，蔣賢龍.高空大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架的設(shè)計與施工[J].建筑施工，2014，14（7）：849～850.

[5]張興志，彭友元，袁越華，等.成都來福士廣場高空懸挑型鋼混凝土轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)施工[J].施工技術(shù)，2011，17（6）：101～104.

TU974

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2015-9-25