張建青

（山西三建集團(tuán)有限公司 046000）

1 工程概況

某工程A、B兩棟建筑相距12m，在結(jié)構(gòu)標(biāo)高69.45m處設(shè)有一連接A、B座的高空連廊，分別從A、B座向外懸挑6m，連廊寬度為4.3m。在標(biāo)高76.05m處A、B座屋面整體連通，分別從A、B座向外懸挑6m，連廊寬度為19.2m，連廊為勁型混凝土懸挑梁板結(jié)構(gòu)。

型鋼懸挑支撐平臺采用20#工字鋼懸挑出，其中伸入結(jié)構(gòu)層內(nèi)6m，主弦桿用兩根∠125×80×8角鋼斜撐，立弦桿及小斜弦桿采用兩根∠75×5角鋼支撐，水平連接和支撐平臺整體斜撐用∠75×5角鋼，邊跨位置在20#工字鋼上橫向搭設(shè)16#和12#工字鋼向外挑出。

圖1

2 體系主要特點及難點

（1）型鋼懸挑支撐平臺承受的荷載大，連廊結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有H型鋼，施工時其全部荷載通過模架傳至型鋼懸挑支撐平臺，再通過懸挑平臺傳遞至工程結(jié)構(gòu)上，因此本項目設(shè)計時不但要考慮支撐平臺本身的承載力，還需考慮工程結(jié)構(gòu)的承載力，故施工圖紙設(shè)計后，經(jīng)過了原工程設(shè)計單位的對該部位的受力核實。

（2）選擇合適的結(jié)構(gòu)計算模型計算角鋼斜撐卸荷的懸挑支撐平臺組合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)受力情況是保證本項目安全施工的前提，施工前經(jīng)過了多方論證和反復(fù)驗算、模擬，提出了完善的結(jié)構(gòu)施工圖紙。

（3）施工過程中保證材料質(zhì)量及施工質(zhì)量是我們控制的另一個重點。從材料供應(yīng)商的選擇、材料的進(jìn)場及復(fù)驗，每榀懸挑架完成后在地面進(jìn)行預(yù)加載荷試驗及安裝后對所有焊縫進(jìn)行探傷檢驗等每個施工工序均進(jìn)行了嚴(yán)格的把控。

（4）高空施工中的安全預(yù)控直接決定了本項目施工的成敗與否。利用BIM模型進(jìn)行施工過程模擬，找出和排查從型鋼懸挑支撐架的吊裝到模架搭設(shè)的安全防護(hù)及支撐平臺從開始承載至拆除等各方面的安全隱患，從而在實際施工時有目的進(jìn)行安全檢查，保證了工程的安全施工。

3 施工要點

3.1 施工流程

懸挑支撐平臺的設(shè)計→懸挑支撐平臺在地面制作→懸挑支撐平臺整體吊裝→模板支撐架的搭設(shè)及主體結(jié)構(gòu)的施工→支撐架及懸挑支撐架的拆除。

3.2 懸挑支撐平臺的設(shè)計

支撐平臺設(shè)計的流程：施工荷載計算→支撐平臺結(jié)構(gòu)選型→進(jìn)行內(nèi)力、變形驗算→根據(jù)計算結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計→提交原設(shè)計單位核算支撐平臺所依托的樓層結(jié)構(gòu)的受力情況及荷載傳遞的合理性→全部符合要求后編制專項施工方案并組織專家論證→集合專家意見完善專項施工方案。

圖2 懸空連廊一端支撐平臺立面示意圖

3.3 懸挑支撐平臺的制作

原材料采購→原材料進(jìn)行復(fù)驗及驗收→現(xiàn)場下料加工→拼裝焊接部位的焊縫檢驗→單榀懸挑支撐架現(xiàn)場加載試驗→每榀懸挑支撐架的檢測驗收。

（1）原材料采購在合格供應(yīng)商中選擇，進(jìn)場后現(xiàn)場材料管理人員會同技術(shù)員和質(zhì)量對型鋼表面質(zhì)量、尺寸偏差及牌號、質(zhì)量合格質(zhì)量證明書進(jìn)行檢查，并在監(jiān)理的監(jiān)督下取樣進(jìn)行機(jī)械性能復(fù)驗，合格后用于本項目。

（2）本項目采用圖紙下料法，直接按圖紙所示尺寸在鋼材上按1：1的比例劃線下料，允許偏差不超過1mm。

（3）下料前按圖紙要求復(fù)查材料規(guī)格、型號、材質(zhì)爐號和批號，嚴(yán)格按交底單下料，切割前將鋼板表面的油污等清除干凈，發(fā)現(xiàn)斷面裂紋等缺陷及時處理。

（4）組裝前桿件的連接接觸面和焊縫每邊30～50mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等清理干凈，要求磨光頂緊的部位，其頂緊的貼合面面積達(dá)到75%以上，焊縫均采用坡口焊，焊縫高度不小于8mm。

（5）構(gòu)件拼接接頭的位置應(yīng)布置在跨度的1/4～1/3處，受拉翼緣采取斜接，斜度不大于45°。

（6）構(gòu)件拼裝施焊前針對不同的焊接方法及接頭型式作出相應(yīng)的焊接工藝評定，確定焊接工藝參數(shù)。

（7）首先制作一榀懸挑型鋼支撐架進(jìn)行現(xiàn)場加載試驗，即按正常操作程序完成后，將該榀懸挑支撐架安裝固定于一層，在其上加壓正常施工荷載的110%的載荷，下部設(shè)置防護(hù)措施，觀查、測量其變形情況，不超過規(guī)范要求的變形允許偏差時進(jìn)行全部構(gòu)件的施工，否則調(diào)整設(shè)計。

3.4 懸挑支撐平臺的安裝

預(yù)埋件預(yù)埋及檢查驗收→吊裝前測量放線→每榀懸挑支撐架的吊裝、矯正、固定、焊接→水平、垂直支撐及連梁安裝→安裝焊縫檢查、檢測→鋪焊平臺板、模板支撐架定位栓釘→安全防護(hù)設(shè)施設(shè)置→初始變形監(jiān)測→最終檢查驗收。

（1）在懸挑支撐架位置的樓板上預(yù)埋4道鋼筋，鋼筋采用未經(jīng)冷拉處理的Ⅰ級圓鋼φ20，預(yù)埋長度為30d。預(yù)埋筋采用兩段預(yù)埋，以便安裝型鋼梁，型鋼挑梁安裝定位后，兩根預(yù)埋筋進(jìn)行單面搭接焊接，焊縫長度為10d。在預(yù)埋筋處的樓板增配2φ12鋼筋，長度為2m，當(dāng)預(yù)埋錨筋處的樓板面無負(fù)筋時，應(yīng)增設(shè)φ6＠200×200鋼筋網(wǎng)片2m見方，且應(yīng)與周邊的樓板負(fù)筋連接在一起。

（2）吊裝前對懸挑型鋼在樓層內(nèi)固定端的位置及樓層側(cè)面和下層角鋼斜撐固定點進(jìn)行測量放線，確定預(yù)埋件的位置是否準(zhǔn)確，標(biāo)高是否在允許偏差范圍內(nèi)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備不同規(guī)格的墊板備用。

（3）懸挑支撐架在現(xiàn)場焊接驗收合格后，采用塔吊逐榀整體吊裝至施工層，懸挑架的固定端及角鋼斜撐與定位線對正，現(xiàn)場支設(shè)紅外線水平儀對懸挑段的標(biāo)高進(jìn)行跟蹤測量，操作人員通過信號工與塔吊司機(jī)對講聯(lián)系，反復(fù)對位置和標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到允許偏差范圍內(nèi)時及時進(jìn)行焊接固定。安裝時要按順序依次吊裝，避免在安裝過程中碰撞，吊裝一個固定一個，在確定固定好之后方可吊裝下一個。

（4）支撐平臺懸挑工字鋼伸入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部分用在混凝土結(jié)構(gòu)層內(nèi)預(yù)埋4道￠20鋼筋箍焊接固定。并用鋼絲繩穿過樓板將工字鋼進(jìn)行綁扎，鋼絲繩一端固定于下一層柱子上。為防止懸挑工字鋼破壞結(jié)構(gòu)層最邊緣處混凝土，在結(jié)構(gòu)層邊緣處的工字鋼下中增設(shè)10mm厚的鋼板。

（5）懸挑支撐架全部焊接固定后，在兩端懸挑架的水平垂直支撐及連梁位置標(biāo)示位置，然后拉通線從兩端向中間對稱吊裝焊接水平垂直支撐及連梁。

（6）全部安裝焊接完成后對所有安裝焊縫進(jìn)行探傷檢測。

（7）在懸挑型鋼及連梁上根據(jù)模板支撐架立桿的位置焊接栓釘，并滿鋪8mm防滑鋼板。

（8）在支撐平臺臨邊位置設(shè)置防護(hù)欄桿及擋腳板，掛密目防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行垂直全封閉，下部每隔三層設(shè)置安全平網(wǎng)，地面在兩棟建筑物間搭設(shè)雙向通行的安全通道。

（9）結(jié)構(gòu)模架支設(shè)前由專業(yè)檢測單位進(jìn)行初始變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的提取，便于后期進(jìn)行變形監(jiān)測，并組織公司、分公司、項目專業(yè)人員及現(xiàn)場監(jiān)理單位進(jìn)行全部驗收，符合要求后再進(jìn)行下部工序的施工。

3.5 模板支撐架的搭設(shè)及主體結(jié)構(gòu)的施工

模板支撐架的搭設(shè)：測量放線→對準(zhǔn)栓釘豎立桿→安裝掃地桿→安裝縱橫水平桿及剪刀撐→主體結(jié)構(gòu)模板及混凝土施工。

施工過程中根據(jù)加荷及變形情況持續(xù)進(jìn)行變形監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容包括位移監(jiān)測和標(biāo)高監(jiān)測，位移監(jiān)測采用全站儀按極坐標(biāo)法對懸挑型鋼懸挑端下部設(shè)點進(jìn)行測量，標(biāo)高監(jiān)測采用水準(zhǔn)儀測量懸臂相對根部的變形。

監(jiān)測頻次：連廊結(jié)構(gòu)模板腳手架搭設(shè)完畢，連廊模板支設(shè)完，連廊結(jié)構(gòu)鋼筋及型鋼安裝完，混凝土澆筑期間每隔1h，混凝土澆筑完前3d每12h，后期每2d直至結(jié)構(gòu)混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度。

3.6 拆除

拆除結(jié)構(gòu)模板及腳手架→拆安全防護(hù)→拆除平臺板→拆水平垂直支撐及連梁→逐榀懸挑支撐架整體拆除、吊運落地。

（1）連廊結(jié)構(gòu)混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求的100%時拆除模板及腳手架。

（2）為方便型鋼懸挑支撐平臺的拆除，在連廊結(jié)構(gòu)混凝土樓板上預(yù)留100mm×100mm的預(yù)留孔，塔吊鋼絲繩通過預(yù)留孔將支撐平臺的各桿件及支撐架逐個吊運至地面。

（3）平臺拆除時應(yīng)按順序依次拆除，把材料清理干凈后方可進(jìn)行吊運。

（4）平臺拆除時要設(shè)立高空拆除警戒區(qū)域，專人負(fù)責(zé)看守，并避免交叉作業(yè)，所有操作人員應(yīng)戴安全帽，高空作業(yè)人員應(yīng)系好安全帶，并且應(yīng)檢查是否系牢。

（5）拆除時思想要集中，要細(xì)心檢查各種工具的放置是否穩(wěn)妥以及電焊機(jī)電源接觸是否良好，氧氣、乙炔瓶放置位置是否合乎規(guī)范等要求。

（6）拆除人員要密切配合，協(xié)同工作，小構(gòu)件傳送時應(yīng)用繩子系牢，不得在高空亂扔。

（7）支撐平臺拆除吊運時觀察周邊環(huán)境，檢查是否影響其它構(gòu)件，避免和其它構(gòu)件碰撞。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)解決了懸空連廊高度高、跨度大、施工難度高的技術(shù)問題，確保工程質(zhì)量和施工安全，降低了成本，為今后類似工程施工提供了較為廣闊的借鑒意義和應(yīng)用基礎(chǔ)。