高空悬挑结构施工方法

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摘要：本文根据施工实例为准，介绍了高空悬挑结构的设计和施工方法，以及这种施工方法的实践效果和优点。

关键词：高空悬挑结构 施工

1、前言

建筑的任务是全面贯彻经济、适用、安全、美观的方针。无疑安全是首要的任务，但随着社会经济的发展，人民生活水平的日益提高，对建筑的美观要求也提出了新的要求。建筑师为满足人们的审美要求，不断探索着新的建筑造型，高空的悬挑造型大胆、新颖、视野开阔，为建筑师们所喜爱。在高度达十多层以上的公共建筑和超高层商住楼的大跨度中庭，为达到空旷、通透、视野开阔的建筑效果，常采用悬挑结构；高层和超高层住宅楼的屋顶造型更显得丰富多彩，张扬建筑物的个性，屋顶上的构架梁常悬挑出建筑平面以外。两幢或几幢成排高层、超高层建筑的塔楼，为利用空洞的效果，实现环境的通透和视觉的变化，以立面的明暗和空间的虚实突出建筑物的雄姿风韵，有时在半空中设计钢筋混凝土结构将塔楼联成整体。但为了实现这些造型效果，施工也都很困难。一般高空悬挑结构支模施工的特点有：跨度大，高度高，施工荷载大等。

2、施工技术要求

对高空悬挑结构的施工技术，一般要求满足建筑的较高的高度和较大的跨度要求，根据不同的施工荷载采用不同的施工方式，荷载不大于连续三层结构自重，可采用架设钢桁架平台，并在平台上用普通脚手钢管搭设排架、配备钢管顶撑和支撑托的高支模施工。这种高空大悬挑结构高支模的施工方法充分利用原有结构条件，在高空大悬挑结构的下一层，安装钢结构的桁架梁，在桁架梁上安装工字钢，形成安全、可靠的工作平台。在平台上搭设钢管脚手排架、支立模板，施工高空大悬挑的钢筋混凝土结构。然后利用钢平台和排架系统，施工高空大悬挑结构的外装饰、装修工程。验收合格后拆除排架，再化整为零、空中解体，拆除全部钢结构桁架梁。此外，这种高空大悬挑结构高支模的施工方法，能够充分利用结构自身的承载力，节约了地基基础加固或楼层回顶的投入；钢桁架、工字钢平台受力明确、安全可靠、工艺简单，桁架梁和工字钢平台的型钢，回收利用率高，经济合理。而且通过钢平台化落地式高支模为普通支模，避免了钢管脚手架的大量投入，减轻了劳动强度，而且占用场地小，便于立体交叉作业。

3、实例分析

3.1 工程概况

以武汉市珞瑜路某高层为例, 两幢34 层塔楼通过悬挑结构将27～32 层联成一体。悬挑跨长9m，宽7.55m，悬空高72m。因施工高度大,结构自重大,悬挑跨度大等特点,考虑在在标高72m上空进行悬挑的现浇混凝土结构的施工，安全问题是模板支撑体系的稳定牢固与施工操作中的首要问题。又因为工程处在市中心，为确保施工安全和周边人员的安全,在通过多种高空支撑架体系的工期、安全、经济性比较后，采用了悬挑钢平台上搭设钢管支撑体系。

3.2 斜撑悬挑钢平台方案

方案受力要求明确，施工较为简单，成本较低。如图1、2，在26层楼面梁板上布置5榀三角桁架作为钢平台主梁，三角桁架上搁置8根20#工字钢，间距为1.20m，在三侧有混凝土墙处，中间另加一根短20#工字钢。悬挑主梁、斜撑、立杆位置及尺寸如图3。

3.3 施工工艺

施工流程包括钢桁架的设计、钢桁架的制作、钢桁架的安装、排架的搭设和模板安装及排架和钢桁架的拆除。

钢桁架的设计要先进行施工荷载计算，然后对钢桁架选型，选型完成后采用有限元进行内力、变形验算，再根据计算的结果进行优化设计，得到满意的结果后编制专项施工方案并组织专家论证，最后集合各家意见完善专项施工方案。

钢桁架的制作包括材料采购和材料进场抽样检验的过程，然后在工厂或施工现场下料加工，对拼装焊接的部位进行焊缝检验，最后加工完成的结构构件要检查验收。

钢桁架的安装要先预埋铁件并检查验收。在安装前，先测量放线，再进行钢桁架的吊装，吊装到位后，对钢桁架拼装、校正、固定、焊接，然后进行水平、垂直支撑安装，对焊接部位进行焊缝检查、检测，并铺焊工字钢平台，在此过程中要注意防雷接地和安全防护，安装完成后做好检查验收工作。

排架的搭设之前同样要先测量放线，然后在工字钢平台上焊接钢筋头，对准钢筋头竖钢管立杆，安装扫地杆，然后再安装大、小横杆并接长立杆，安装水平、垂直剪刀撑梁，撑梁安好后板底操平放线，安装梁板底大小横杆，并调整顶撑或支撑托。

模板安装一般先安装小楞、铺放梁板底模板再在模板内安装梁、板钢筋，钢筋绑好后再安装梁侧模，并在梁柱节点处封模，完成后进行钢筋验收，高支模系统自检、自查，最后检查验收，没有问题后浇筑混凝土。

排架和钢桁架的拆除应在混凝土强度达到设计要求后进行，先拆除梁板的模板和部分钢管，铺脚手板、安全防护，在进行混凝土结构隐蔽验收，验收完成后进行施工梁板底的外装饰工程并验收装饰工程，然后拆除钢管排架，拆除工字钢平台，拆除水平、垂直支撑最后钢桁架逐榀解体、吊运落地。

3.4质量检验结果

通过对施工的成品按照一般项目和主控项目要求抽样，并严格按照规定的方法进行了质量检验验收。依据的规范有：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130－2001、J84－2001），《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205－2001），《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204－2002）。结果证实质量合格。

4、工程实践效果

本高空悬挑结构的施工项目顺利完成，施工经济、安全方面都有很好地保证，后期检测变形小，结构各方面检验也均符合规范要求，外形装饰效果好。实践证明，该斜撑方案是有效而可靠的。

参考文献：

[1]JGJ130-2001,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[2]JGJ80-91,建筑施工高处作业安全技术规范[S].

[3]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].