□文/張巍

凹凸懸挑結(jié)構(gòu)外檐懸挑腳手架施工技術(shù)

□文/張巍

具有凹凸、懸挑結(jié)構(gòu)外檐特點(diǎn)的建筑，其外檐腳手架懸挑長度大、施工難度高。文章針對(duì)這種特殊結(jié)構(gòu)條件下的懸挑架體施工進(jìn)行研究，通過調(diào)整立桿位置、增設(shè)鋼梁等措施，減少外檐腳手架懸挑長度，有效地降低了施工難度。

凹凸；懸挑；腳手架；外檐

1　工程概況

天津武清行政審批中心工程總占地面積32 921 m2，總建筑面積66 637 m2；主體為框架結(jié)構(gòu)，地下1層，地上20層。工程結(jié)構(gòu)外檐復(fù)雜，具有大尺寸挑板、凹凸外檐、局部樓板架空等特點(diǎn)，現(xiàn)場有16#工字鋼可供搭設(shè)懸挑架體。

2　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1凹凸外檐

主體挑板外檐呈不規(guī)則凹凸?fàn)?，外檐挑板長度尺寸范圍0.45～1.85m，見圖1。

圖1　凹凸外檐平面

2.2架空結(jié)構(gòu)

主樓2～19層每層同一位置均存在一塊長8 m、寬5 m的結(jié)構(gòu)架空區(qū)域，該共享區(qū)域在頂層設(shè)有混凝土蓋板，見圖2。

圖2　結(jié)構(gòu)架空平面

3　懸挑架體設(shè)計(jì)

3.1凹凸外檐

3.1.1難點(diǎn)

1）大尺寸挑檐。外檐挑板長度最大達(dá)到1.85m，若采用常規(guī)方法，型鋼懸挑長度達(dá)到3.05 m，采用現(xiàn)有16#工字鋼。

在上述條件下，型鋼抗彎計(jì)算強(qiáng)度σ=353.756 N/mm2＞[f]=215.0 N/mm2；水平支撐梁的抗彎計(jì)算強(qiáng)度大于型鋼自身抗彎強(qiáng)度，不滿足要求。

若采用鋼絲繩卸荷措施，經(jīng)過計(jì)算得到強(qiáng)度σ=57.27N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算σ＜[f]，滿足要求。但鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度需達(dá)到1 400 MPa，直徑23.0 mm，要求鋼絲繩直徑尺寸過大且按照J(rèn)GJ 130—2011《扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》要求，鋼絲繩不參與懸挑型鋼受力計(jì)算，故采用鋼絲繩卸荷措施來解決型鋼懸挑長度過大問題不可行。

若考慮更換型鋼型號(hào)、加大型鋼截面的方式，經(jīng)過計(jì)算得28a工字鋼計(jì)算的σ=100.59 N/mm2；水平鋼梁的穩(wěn)定性計(jì)算σ＜[f]，即28a工字鋼才可滿足架體荷載要求。因型鋼懸挑段3.05m，根據(jù)規(guī)范要求型鋼懸挑段與錨固段之比不得＜1∶1.25，故需采用7m長28a工字鋼方可滿足懸挑架體搭設(shè)要求，因現(xiàn)場只有16#工字鋼，采用該方案還需另外租賃且28a工字鋼高空吊裝、拆卸等施工較為困難，也不經(jīng)濟(jì)。

2）架體穩(wěn)定性。不規(guī)則凹凸外檐形狀復(fù)雜繁多，若在凸出外檐處搭設(shè)懸挑架體，外檐凹進(jìn)處距內(nèi)排立桿0.85 m，架體與豎向結(jié)構(gòu)墻、柱之間最遠(yuǎn)距離達(dá)到1.0 m，連墻件與結(jié)構(gòu)拉接的穩(wěn)定性差且本工程為高層建筑，架體受風(fēng)荷載作用較大，易造成架體失穩(wěn)。

3）施工安全。結(jié)構(gòu)外檐凹進(jìn)處，結(jié)構(gòu)與雙排架之間空隙較大，達(dá)到0.85 m，給施工造成不便，極易造成人員及物品墜落，存在極大的安全隱患。

3.1.2解決措施

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)外檐特點(diǎn)及施工難點(diǎn)分析，因結(jié)構(gòu)外檐尺寸而增大了型鋼懸挑段長度，增大了外架體的施工難度。在架體設(shè)計(jì)中，按照減小型鋼懸挑長度的思路考慮，施工中將內(nèi)立桿設(shè)置于結(jié)構(gòu)挑板范圍內(nèi)，即架體內(nèi)立桿穿過結(jié)構(gòu)外檐。該措施減小了型鋼的懸挑長度，利于架體安全穩(wěn)定，見圖3。

圖3　凹凸外檐懸挑架體穿板搭設(shè)方法

常規(guī)搭設(shè)方法，型鋼懸挑長度達(dá)到2.15 m；采用穿板搭設(shè)方法，型鋼懸挑長度僅為1.60 m（屬于常規(guī)懸挑架體長度范圍內(nèi)），降低了施工難度，提高了安全系數(shù)。

3.2主體結(jié)構(gòu)樓板挑空處懸挑架體搭設(shè)

3.2.1難點(diǎn)

型鋼懸挑段長度一般為1.2～1.7 m（帶陽臺(tái)），而本工程外檐樓板架空區(qū)域無型鋼錨固條件，按照常規(guī)方式布置型鋼，則型鋼懸挑長度較大。

1）架體常規(guī)設(shè)置。架空區(qū)域因無結(jié)構(gòu)梁板無法為型鋼提供錨固條件，如若采用陰角扇形布置，型鋼搭設(shè)較為復(fù)雜；該區(qū)域頂層頂板支模施工時(shí)，下部型鋼扇形布置無法為支模架體提供臨時(shí)平臺(tái)，故此處采用扇形布置不可行。

如若采用常規(guī)方法搭設(shè)，將挑空處記入型鋼懸挑范圍，型鋼在架空范圍周邊的結(jié)構(gòu)處錨固，則該處型鋼懸挑長度達(dá)到7.225 m；按照規(guī)范要求，懸挑架體懸挑長度不應(yīng)超過3 m，型鋼懸挑段與錨固段長度之比不得＜1∶1.25，則該處型鋼長度至少應(yīng)達(dá)到17 m且型鋼后端伸入結(jié)構(gòu)電梯井剪力墻，需在剪力墻上預(yù)留洞口，架體搭設(shè)及拆除過程中，極大地增大了施工難度。故此處采用常規(guī)搭設(shè)方式不可行。

2）增設(shè)鋼梁架空搭設(shè)。為解決結(jié)構(gòu)架空區(qū)域型鋼搭設(shè)難題，在該區(qū)域增設(shè)可供型鋼錨固的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，即在懸挑型鋼前共設(shè)置3道橫向型鋼作為臨時(shí)錨固梁，將懸挑型鋼與增設(shè)型鋼之間通過“U”型鋼筋進(jìn)行拉接錨固，每道懸挑型鋼上形成錨固點(diǎn)。同時(shí)增設(shè)型鋼通過與兩側(cè)梁板錨固固定。3道臨時(shí)鋼梁為懸挑型鋼創(chuàng)造了錨固條件，同時(shí)，也可成為該區(qū)域頂板支模的臨時(shí)施工平臺(tái)，見圖4。

圖4　增設(shè)鋼梁搭設(shè)

3道臨時(shí)橫向型鋼替代結(jié)構(gòu)樓板與懸挑型鋼錨固，型鋼的懸挑段長度僅為2.5m，采用6m長16#工字鋼，型鋼懸挑段與錨固段比值為1∶1.4＜1∶1.25，滿足規(guī)范要求。根據(jù)計(jì)算，抗彎計(jì)算強(qiáng)度f=82.145 N/mm2＜215.0N/mm2，滿足要求。

通過架設(shè)臨時(shí)錨固鋼梁的措施，將結(jié)構(gòu)架空區(qū)域的懸挑梁與周邊梁板結(jié)構(gòu)形成了牢固的連接，成功將荷載傳遞至主體結(jié)構(gòu)；減小了型鋼的懸挑長度，降低了施工難度；為架空區(qū)域頂板支模提供臨時(shí)平臺(tái)；該方法施工簡單，保持了外檐懸挑架體的整體性，增設(shè)鋼梁還可在整個(gè)主題施工中循環(huán)使用。

4　結(jié)語

調(diào)整架體立桿位置、增設(shè)錨固鋼梁兩項(xiàng)技術(shù)措施，降低了外檐懸挑架體的懸挑長度，對(duì)比傳統(tǒng)搭設(shè)方法存在的型鋼懸挑長度過大、施工型鋼型號(hào)大、吊裝拆卸難度大等缺點(diǎn)，其在凹凸懸挑結(jié)構(gòu)外檐條件下施工更加安全、便捷、經(jīng)濟(jì)。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2015.04.009

□TU731.2

□C

□1008-3197（2015）04-20-02

□2015-04-07

□張巍/男，1976年出生，高級(jí)工程師，天津一建建筑工程有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。