【摘 " "要】：針對高層及超高層建筑屋頂混凝土超大懸挑結(jié)構(gòu)施工難題，以傳統(tǒng)懸挑工字鋼施工技術(shù)為基礎(chǔ)，提出型鋼組合三角架施工技術(shù)，分析其原理、特點，從現(xiàn)場針對性、技術(shù)先進(jìn)性、工期合理性、成本經(jīng)濟(jì)性、安全保障性、綠色引領(lǐng)性六個方面對型鋼組合三角架施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】：高層建筑；懸挑結(jié)構(gòu)；型鋼組合；三角架；混凝土結(jié)構(gòu)

【中圖分類號】：TU974 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C 【文章編號】：1008-3197（2024）05-68-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2024.05.018

Application of Steel Composite Triangle Frame in the Construction of

High Altitude Suspended Concrete Structures

LIU Jinzhong，HUANG "Kai，MA Fubo，HUANG Ye

（China Construction Eighth Bureau Third Construction Co. Ltd.， Nanjing 210046，China）

【Abstract】：In view of the difficulties in the construction of super large overhanging concrete structures on the roofs of high-rise buildings，based on traditional cantilever I-beam construction technology，propose construction technology for section steel composite triangular frame，discuss its principles and characteristics. Analyze and summarize the construction technology of section steel composite tripod from technical progressiveness， duration rationality， cost economy， safety assurance and green guidance.

【Key words】：high-rise building；cantilever structure；steel composite；tripod；concrete structure

隨著社會不斷進(jìn)步，人們對建筑要求也越來越高，越來越多的混凝土懸挑構(gòu)件出現(xiàn)在各類建筑上，懸挑結(jié)構(gòu)的尺寸也越來越大。傳統(tǒng)懸挑工字鋼工藝施工不僅工序多、施工復(fù)雜，而且需在剪力墻上預(yù)留尺寸大于工字鋼截面的洞口，造成剪力墻受力鋼筋位置偏移，后續(xù)預(yù)留洞口的封堵存也存在滲漏隱患[1]。

型鋼組合三角架施工技術(shù)相較于傳統(tǒng)的懸挑工字鋼施工技術(shù)，一方面具有平面排布靈活、裝配式拼裝、安裝速度快、節(jié)約施工成本、安全性高等特點；另一方面只需在剪力墻上預(yù)留部分螺栓孔，不影響剪力墻受力鋼筋位置，減少外墻封堵滲漏隱患[2]。

1 工程概況

某高層住宅樓屋面女兒墻設(shè)計有懸挑板結(jié)構(gòu)，寬度最大2.85 m，挑板厚度150 mm，混凝土強度等級C30，需在住宅樓頂層四周外墻搭設(shè)懸挑模架和外防護(hù)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工。

以傳統(tǒng)懸挑工字鋼施工技術(shù)為基礎(chǔ)，采用型鋼組合三角架施工技術(shù)進(jìn)行女兒墻混凝土超大懸挑結(jié)構(gòu)施工。見圖1。

2 工藝原理

2.1 三角架制作原理

1）標(biāo)準(zhǔn)型鋼組合三角架長1.9 m，根據(jù)混凝土懸挑結(jié)構(gòu)長度和平面位置確定非標(biāo)準(zhǔn)長度為2.2、2.6、3.0、3.5 m。1.9、2.2 m長度規(guī)格三角架采用等邊角鋼L90 mm×6 mm、L75 mm×5 mm、L40 mm×4 mm焊接制作，2.6、3.0 m長度規(guī)格三角架均采用等邊角鋼L90 mm×8 mm、L80 mm×5 mm、L40 mm×4 mm焊接制作，3.5 m長度規(guī)格三角架采用14#工字鋼、14#槽鋼、8#槽鋼焊接制作。見圖2。

2）窗口位置增設(shè)鋼立柱輔助三角架，通過高強螺栓與鋼立柱連接，鋼立柱采用雙14#工字鋼對焊，上下端與剪力墻結(jié)構(gòu)連接部位采用12#槽鋼與鋼立柱焊接。見圖3。

2.2 安裝原理

1）三角架與外剪力墻采用M20、M30高強螺栓穿過墻體預(yù)留螺栓洞口連接，螺栓總長度250～500 mm，內(nèi)側(cè)使用120 mm×120 mm×8 mm、80 mm×80 mm×8 mm厚鋼墊，外側(cè)螺母焊接在型鋼上，緊固時由內(nèi)側(cè)擰螺栓操作。

2）窗口位置三角架安裝時鋼立柱采用M16 mm×200 mm化學(xué)錨栓與窗口上下外剪力墻結(jié)構(gòu)錨接形成穩(wěn)定支撐架構(gòu)造后，三角架采用高強螺栓與鋼立柱連接。化學(xué)螺栓錨入結(jié)構(gòu)深度≮100 mm。

2.3 支撐模架和外防護(hù)架施工原理

1）型鋼組合三角支撐架設(shè)計平面布置前，綜合考慮混凝土超大懸挑結(jié)構(gòu)、盤扣架支撐體系和外防護(hù)架的自重以及施工動荷載反算單位面積內(nèi)三角架所需承載能力，最終計算出三角架布設(shè)間距。見圖4。

2）盤扣架支撐體系及外防護(hù)架立桿間距與三角架間距相同，水平桿步距根據(jù)支撐體系高度布設(shè)。

3）三角架上兩端焊接短鋼管與模架體系及外防護(hù)架掃地桿連接，增加穩(wěn)定性。

4）大陽角部位為滿足立桿間距在三角架上局部鋪設(shè)16#工字鋼，與三角架間采用U形螺栓緊固連接，如兩者間有空隙采用鋼墊片墊牢。工字鋼加設(shè)立桿固定裝置。

5）工字鋼作為模架支撐體系立桿基礎(chǔ)，單排防護(hù)架設(shè)置于三角架外端[3]。外防護(hù)架高出作業(yè)面至少1.5 m[4]。

6）由于支撐體系高度有限，均設(shè)置兩道拉結(jié)點，第一道使用鋼管與三角架上部焊接短鋼管采用卡扣連接固定，第二道使用鋼管與屋面預(yù)埋地錨連接固定。拉結(jié)點間距不超三跨。

7）長度2.6 m及以上三角架位置增設(shè)?16 mm鋼絲繩進(jìn)行卸荷處理[5]。見圖5。

3 施工注意事項

3.1 設(shè)計匹配

型鋼組合三角架設(shè)計階段，必須綜合考慮施工圖紙和現(xiàn)場主體實際情況。三角架的型材參數(shù)、長度、高度、螺栓孔位、布設(shè)位置等必須做到設(shè)計與現(xiàn)場的高度匹配，否則無法順利完成后續(xù)安裝。

3.2 制作形象

為保證型鋼組合三角架進(jìn)場安裝后的外觀形象滿足要求，統(tǒng)一要求廠家在裝配式加工完成后進(jìn)行外表素噴處理，安裝完成后顏色一致、整齊有序。

3.3 回收周轉(zhuǎn)

拆除過程中嚴(yán)禁將鋼板、螺栓、墊片等輔助材料亂丟亂放，設(shè)有有專人進(jìn)行回收整理，存放固定位置。退場回收前進(jìn)行有效的保護(hù)措施，防止生銹損壞等。

4 結(jié)論

相較于傳統(tǒng)懸挑工字鋼技術(shù)，型鋼組合三角支撐模架及外防護(hù)架技術(shù)在施工超大混凝土懸挑結(jié)構(gòu)方面更具優(yōu)勢。

1）根據(jù)混凝土超大懸挑結(jié)構(gòu)尺寸及位置選用不同懸挑長度三角架，搭配使用；綜合考量實際作用力和三角架承載力設(shè)計間距，大陽角部位為滿足立桿間距要求懸挑梁底局部鋪設(shè)工字鋼作為挑檐梁板模板支撐體系立桿基礎(chǔ)，單排防護(hù)架設(shè)置于三角架端部，以滿足支撐體系需求，更具針對性和適用性。

2）通過對受力構(gòu)件進(jìn)行極限承載力和穩(wěn)定性復(fù)核驗算，選用適合規(guī)格角鋼，組合形成穩(wěn)定支撐的三角架，運用穩(wěn)定的三角體系制作合理的受力結(jié)構(gòu)，提升安全可靠性。窗口位置三角架安裝增設(shè)鋼立柱固定，三角架通過高強螺栓與鋼立柱連接，鋼立柱采用化學(xué)錨栓與窗口上下外剪力墻結(jié)構(gòu)錨接形成穩(wěn)定支撐架構(gòu)造。型鋼組合三角架通過工廠定型化加工制作，運至現(xiàn)場后通過螺栓與外墻加固連接，安拆操作簡單快捷，施工效率高。相較于傳統(tǒng)懸挑工字鋼技術(shù)，其無需預(yù)留地錨和墻體洞口，無需大量設(shè)置卸荷鋼絲繩，無需進(jìn)行結(jié)構(gòu)洞口封堵，僅需在墻體上預(yù)埋螺栓孔即可，對結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響小，施工便捷，施工安全風(fēng)險大大降低。

3）安拆過程中無需進(jìn)行結(jié)構(gòu)樓板上錨環(huán)預(yù)留和后期切割，有效減少施工工序，縮短施工周期。安裝完成后，在拆除前不占用主樓內(nèi)空間，不影響主樓內(nèi)后續(xù)二次結(jié)構(gòu)和裝飾裝修施工，各工序能夠平行施工，有效縮短工期。后續(xù)封堵螺栓洞口相較于封堵工字鋼穿墻洞口更為簡單快捷，縮短施工工期。

4）安拆過程中無需進(jìn)行結(jié)構(gòu)樓板上錨環(huán)預(yù)留和后期切割，有效減少施工工序，節(jié)省人力和材料，降低施工成本。后續(xù)封堵螺栓洞口相較于封堵工字鋼穿墻洞口更為簡單快捷，有效節(jié)約人工成本。安裝過程中無需大量設(shè)置卸荷鋼絲繩，降低材料成本。傳統(tǒng)懸挑工字鋼穿墻洞口封堵的滲漏風(fēng)險較大，后期維修費用成本較型鋼組合三角支撐模架及外防護(hù)架施工技術(shù)的螺栓孔封堵高。

5）外掛式組合懸挑三角架施工技術(shù)受力體系穩(wěn)定合理，安全可靠性高，能夠有效保證女兒墻挑檐模架體系和外防護(hù)架的安全施工。三腳架安拆方便，穿墻螺栓外側(cè)螺母焊接在型鋼上，緊固或拆除時僅在外墻內(nèi)側(cè)擰螺栓操作即可，安全系數(shù)大大提高。

6）型鋼組合三角架通過工廠定型化加工制作，能夠最大限度提高余料利用率，現(xiàn)場使用完成后工廠集中回收進(jìn)行周轉(zhuǎn)重復(fù)利用，能夠有效節(jié)約資源，達(dá)到綠色環(huán)保的目的。

參考文獻(xiàn)：

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