谈大型斗拱式挑檐施工技术

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〔提要〕 本文针对安阳市形象工程“图书馆、博物馆综合大楼”檐口部分施工的复杂性、多样性展开论述，就如何保证大型斗拱挑檐的顺利施工和安全使用功能进行技术性探讨。

〔关键词〕斗拱悬挑檐口叠放支撑安装连接

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

一、檐口部分的构造简介

两馆工程的檐口属于钢筋混凝土悬挑结构，如图一所示，檐口系由九层钢筋混凝土现浇或预制构件依次搭设叠放而成，在层层叠放的钢筋混凝土构件的里侧，沿每条轴线还设有钢筋混凝土斜撑，构造非常复杂，而且外挑长度达9.525m，叠放构件的自重最大处为2.1t/m2。加上该建筑物的下部主体又是层层内收的坡型结构，支架搭设困难，更增加了檐口部分的施功难度。

图一：斗拱式檐口大样图

二、施工的可行性分析

由于檐口外挑长度大，所以在檐口根部构件所受剪力和弯矩很大，这样，构件的支撑系统和混凝土的浇筑顺序就显得尤为重要。

1、支撑体系的重要性

考虑到檐口部分的荷载特别大，所以在施工前须制定严密可行的“檐口支撑方案”和“支撑计算书”，方案制定时要相当慎重，对于构件的自重、静荷载、活动荷载、施工荷载以及材料、设备的自重等需进行周密计算，横杆强度按二跨连续梁计算，挠度按三跨连续梁计算，同时对支撑的强度和稳定性进行验算，在荷载累加时要按照最不利荷载考虑。安全可靠的支撑系统是人员和构件施工的安全保障。

2、混凝土结构安全方案的制定原则

为了更好地保证檐口荷载在施工过程中不人为地增加，混凝土构件在设计过程中就要采取一定的优化措施，在保证结构安全的前提下尽量减小混凝土自重，可以将外挑造型梁设计成“U”型结构，中空部分可以填陶粒混凝土或轻质混凝土砌块；在外挑梁上部设计的横向构件，因其不直接承受荷载的传递，仅做为造型连接，可将其设计成“回”型中空构件进行预制，施工过程中进行二次安装，这样不仅可以很大程度上减小构件的自重，同时还有效提高了外挑梁的结构安全系数。

三、技术保证

1、支撑系统的科学性确定

模板支架方案的确定：鉴于该建筑物屋檐出挑较多（9.525m），而下部墙体又呈内收的坡面，模板支架底部不能支撑在同一个平面上，经多方案比较后，决定采用底部呈阶梯形的脚手架钢管模板支架（如图二）。模板支架应有专业人员提供计算书。外檐出挑3.95M以内的模板支架，支设在标高16.28m处，支架高度10m,钢管纵横间距La=Lb=600mm。外檐出挑3.95m以外的模板支架则分别支设在标高10.80m，5.4m，0.00m等处。支架的最大高度为26.7m，钢管纵横间距La=Lb=800mm。

图二：檐口支撑立面系统图

外檐出挑4.80m以内的钢管支架，第一次可支设至标高22.05m处，标高22.05m以上的构件支架，可用短钢管并依照混凝土构件的空挡，参照上述间距，向上部搭设。外檐出挑4.80m以外的钢管支架，可一次支设至标高26.25m处。

标高27.35m处的钢筋混凝土现浇梁板的支架及底模，在位于26.25m处已浇注好的钢筋混凝土现浇板上支设。但这部分支架及底模将被永久地封闭在构件内而无法取出,为此,材料消耗应计入施工成本。

模板支设要点：现浇梁柱的模板支设均采用方木龙骨，竹胶合板面板。在建筑物的四个角部，应依照设计图，把握好450方向的水平挑梁。同时注意，角部450方向的斜撑与水平面的外倾角为35.260,而轴线方向的斜撑与水平面的外倾角为450。预制的空心构件在安装前，应在两端部的孔内设置档板，以防止在与现浇构件连接时，流入孔腔内的混凝土太多，增加构件的自重，影响结构的安全。

现浇挑梁支模时，可将截面为200×500mm的加气混凝土块预先放入绑扎好“U”钢筋的模板中，以加强加气块与混凝土的紧密结合。但是，在混凝土浇注前，应将加气块充分浇水湿润，以防其过多地吸收混凝土的水分。

2、混凝土施工的合理性

混凝土采用商品混凝土，混凝土的拌制、运输、浇筑按照《施工组织设计》及《专项施工方案》进行控制。混凝土浇筑以采用混凝土泵车为主，以塔吊料斗运料为辅。檐口混凝土浇筑的分层情况可如图三所示；檐口混凝土浇注顺序，依照建筑物的四个角，分区、分层流水作业。预制构件吊装时施工机械以塔吊为主，以轮胎吊为辅。现浇悬挑梁在浇筑混凝土时，应采取分层浇注的方法，并采取加压措施，以免轻质加气混凝土块上浮。

下层挑梁、构造梁中层挑梁、预制构件 上层挑梁、预制构件

图三：檐口挑梁、预制构件分层示意图

如图四所示，檐口顶盖系由双层钢筋混凝土现浇板与框架梁、联系梁组合而成的封闭结构，在L2、L3的下侧，沿每个轴线还设有钢筋混凝土斜撑，与外挑的大梁形成构造支点，现浇形式比较复杂。檐口挑檐部分混凝土分为两次浇注，第一次将挑檐部分下层120mm厚的混凝土板浇筑，当混凝土具有一定的强度后，开始支设上层板和梁的模板，然后将上层板和梁作为一次性浇筑，浇筑时与KL1、KL7相交且与挑梁相连的KL须同时浇筑。

图四：檐口顶盖示意图

檐口混凝土浇注的分层情况可如下图所示；

首次浇筑部位：

二次浇筑部位：

注意，在本次浇筑混凝土时，下层板的支撑不能够拆除。

后浇带的留设按照图纸要求，下层板浇筑时在四个区域内根据实际情况留设一至两道施工缝。混凝土振捣按照《施工组织设计》要求进行。

四、模板拆除的合理性安排

檐口部分为大幅度叠层悬挑混凝土构件，下部构件是上部构件的支点，建筑物里侧的架空层的梁板是悬挑部分的平衡重量，因此在标高27.35m处，檐口内外的所有混凝土构件的强度未达到设计强度以前，不得拆除檐口下部的支撑钢管。檐口部分浇注完成后，叠层部分空间狭小，长钢管拆除困难。因此在模板支架搭设时就要予以注意。

五、安全方面的技术要求

1、檐口施工时，模板支架荷载较大，支架顶部的水平杆下应采取双卡扣。混凝土浇注时设专人监视支架的稳定情况，发现问题及时采取相应的加固措施。

2、把握好季节性施工的特点，并制定特殊季节施工方案。

3、檐口施工系高空作业、临边作业，施工前做好班前技术及安全交底工作，工人必须系好安全带，穿防滑鞋，搞好脚手架栏杆、支撑、剪刀撑和防护网的搭设，严禁高空抛物，防止坠落事故发生。

4、檐口部分有的预制构件重量较大，使用塔吊时应严防超载，注意机械安全。

五、结论语

通过对檐口支撑和混凝土施工的技术控制，解决了因构件形式复杂、难点较多而带来的思想压力，在保证顺利施工的情况下，质量和安全也得到了保证。从设计方面可以看出，合理的设计方案不仅能够节约工程造价，还能够很大程度地保证构件的结构安全，在其他工程设计以及施工方面都有很好的参考价值。

参考文献：

[1] 韩丽霞. 预制挑檐的几种构造作法[J]. 铜业工程. 2004(02)

[2] 高晓东. 挑檐设计不当使结构裂缝的处理方法[J]. 建筑工人. 2000(03)