高空超大悬挑及吊挂拱板檐口结构施工

高空超大悬挑及吊挂拱板檐口结构施工

洪峰

江苏南通二建集团有限公司江苏南通226000

摘要：国内传统企业标志性建筑，为了充分展示现代中式建筑效果，外悬挑檐口的尺寸非常大、高度超高、荷载较大、且为异形复杂结构，施工难度大，安全风险大，如何在确保工程质量和安全的前提下，完成高空超大型外檐口悬挑结构板及吊挂拱形结构板的施工是一项很高的挑战。

关键词：高空；超大悬挑；吊挂；拱板；檐口

1工程概况

由笔者负责指导施工的泰州某工程为7层框架结构，总建筑面积15610平方米。本工程为标志性现代中式建筑，为了增加中式建筑立面建筑装饰效果，屋面檐口装饰设计有外挑宽度为2.65m/3.15m的大悬挑，挑出结构板厚120mm、悬挑板板面标高为39.20m，悬挑梁截面300×1000mm，悬挑板边梁截面300×1000mm，柱截面800×800mm，柱间距为8.5m、9.7m，梁板柱砼强度等级为C30。

2施工方案确定

本工程外悬挑檐口的尺寸非常大、高度超高、荷载较大、且为异形复杂结构，施工难度大，安全风险大。通过多方案比选，本工程高空超大悬挑及吊挂拱板檐口结构施工，考虑先施工标高41.8-42.8m的上部水平悬挑板、悬挑梁、悬挑板外侧纵向边梁、以及根部纵向拉梁，中间拱形吊挂板先预埋插筋，再二次支模板施工。

3标高41.8-42.8m悬挑板、悬挑梁、边梁施工

3.1模板支撑架方案

屋面檐口装饰大悬挑砼结构支模架体具有高度超高、悬挑宽度大、构件荷载较大的特点，搭设落地式支模架不仅工料浪费严重，亦影响工期，且因超高稳定性较差，架体变形难于控制，势必对挑檐的施工质量产生不利影响及存在安全隐患。故本方案选用承载力和稳定性相应较能保证的悬挑工字钢支模架，即“工字钢外挑做主梁，工字钢斜撑卸荷”的模板支撑系统。

3.2支模架设计

支模架分为外挑钢梁、斜撑钢梁两部分，经设计计算，悬挑支撑系统外挑主梁选用5m长的I18工字钢、间距@=1.5m，斜撑选用I16工字钢，稳定联系杆为I12工字钢。

外挑18#工字钢挑梁，采用可拆卸式φ16锚固件（拆除后孔洞做专项处理、杜绝屋面渗漏隐患）固定在结构板，外挑工字钢主梁外端与下部的斜撑工字钢焊接固定。

斜撑构件为I16工字钢，上端与悬挑钢梁焊接，下端焊接于200×300×10的预埋钢板上，焊接均为四周围焊，焊缝高度5mm。外侧有框架柱部位，预埋钢板安装于柱外侧面。

为了预防斜撑杆件的细长比过大，在受力时发生失稳，每一道主钢梁下部均设置斜撑，在斜撑中部焊接稳定杆，稳定杆为I16工字钢，同时每榀悬挑钢梁在斜撑梁顶面采用I12工字钢拉结增加架体稳定性。在主钢梁和斜撑形成的平台上架设立杆，步距为1500mm。在钢平台的最外端设设置双排防护架。支架主钢梁上平面采用模板全封闭、并设兜网防护。

3.3架体搭设

3.3.1搭设流程

架体搭设流程：制作钢支撑悬挑钢梁→悬挑钢梁就位→在楼板上固定端部→确定斜杆长度→焊接→安装工字钢挑梁→连接斜撑→焊接Φ25钢筋头→铺设脚手板、底部全封闭防护→设置可靠的临边防护→搭设支模架。

3.3.2搭设要点

（1）在确定斜杠长度与倾角时可以根据斜撑工字钢搭设1:1放样来完成，然后进行截角，在此基础上来确保架体杆件与搭设尺寸的准确性，实现基础加传力的稳定性。

（2）在安装斜撑杆过程中应固定工字钢，并在工作人员的辅助下完成焊接工作，确保安装过程中的安全性。

（3）构造措施

①支模架搭设前可以根据设计立杆平面图在挑梁上弹线，控制立杆间距并确保其符合设计要求。②在固定纵向扫地杆时可以用直角扣件进行固定，与底座上部的立杆间距控制在200mm，在固定横向扫地杆时应将其仅仅与纵向扫地杆下方立杆相靠。③立杆间的距离可以以步间距为标注，在其1500mm内设置双向水平杆，同时分别与相邻的立杆间固定，可以将外围水平杆设置到立杆的内测，纵向水平杆可以设置到与立杆相同的一侧，为剪力撑、斜杆与立杆相连接处的接口提供便利。④在设置竖向剪力撑时应将斜杆与地面倾角控制在45°至60°之间，并紧紧贴合楼面顶部，并将剪力撑与立杆进行连接，将斜撑搭接的长度控制在1000mm以上，可以使用两个以上的旋转扣件进行固定，剪力斜撑端头应深处扣件边缘，并将其控制在100mm以上。⑤水平剪力撑可以与立杆或是水平杆进行连接，并形成整体，架体水平杆可以与现浇混凝土结构柱进行连接，其节点的间距应控制在2倍步距，这样可以将施工中所产生的水平推力传送到结构构件或是楼面部位，确保支架的稳定性。⑥除了顶部接出立杆外在进行固定是都应使用扣件进行连接，在扣件交错的位置，两根相邻立杆接头不可进行同步设置，同步设置内的立杆两个相隔的接头高度错开的间距应控制在500mm以上，将各个接头中心至节点位置距离控制在1/3步距；立杆处置度小于等于L/400。⑦在固定各个扣件螺栓是可以使用测力距扳手，将其拧紧，将扭力矩控制在40N•m至65N•m之间。⑧不可以随意拆除水平加固杆、剪力撑与交叉支撑，但可以根据工程需要进行局部临时拆除，在施工结束后应立即安装。

3.3悬挑模板支撑系统的检查与验收

3.3.1检测支模架

首先，应先确定所使用的扣件材料、钢管材料是否符合质量要求。其次，确保所使用钢管满足工程的需要，并在钢管外部涂抹防锈漆。

3.3.2使用中定期检查内容

（1）定期对底座进行检查，避免出现松动情况，确认底座与立杆间是否有落空；（2）确认扣件螺栓是否出现松动；（3）确认安全防护措施是否符合工程要求。

3.3.3主要验收内容

（1）确认立杆垂直度：可以使用卷材、吊线或经纬仪进行测量；控制立杆偏差：高度2m可将其控制在±7mm以下，横距的偏差应控制在±20mm以下，立杆总垂直度控制在±100mm以下。（2）控制纵向水平杆偏差，可以将杆两端的最高差控制在±20mm以下，同跨内两根纵向水平杆高差控制在±10mm以下，可以使用水平仪或水平尺测量。（3）控制扣件安装：①可以使用钢卷尺同步测量两个相隔立杆上所连接的扣件，并将高差控制在≥500mm；②在检测扣件螺栓拧紧力矩时可以使用扭力扳手，看其是否在50N.m至65N.m之间。（4）可以使用角尺对剪力撑斜杆与地面倾角进行测量，看其是否在45°至60°之间。（5）在控制其他相关事项时可以根据《建筑施工模板安全技术规范》来进行，执行JGJ162-2008标准。

3.4安全技术措施

（1）模板支撑系统搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

（2）型钢平台钢悬挑梁上必须采用木模板全封闭处理，并设置兜网加强防护；防护架外侧每步必须设置2道栏杆，并采用密目安全网作全封闭防护；模板支撑架外侧必须纵向沿全高全长设置剪刀撑，横向每跨悬挑梁下支撑立杆必须设置剪刀撑；扫地杆必须设置水平剪刀撑。

（3）架体搭设过程中，下方应在架体最外边10米外设置警戒线，由专人负责，避免人员进入危险区域。

（4）型钢平台和支撑架体在搭设完成后，在外侧框架柱上显眼位置设置变形监测参照点，监测参照点20米设置一个，在架体受力的各个阶段对型钢平台的变形程度进行监测，监测数据作详细的书面记录。

（5）承载试验，平台搭设前，在七层设置一个工字钢受力单元，分别按设计承载力的50%、80%、100%、120%加载，每次间隔不少于30分钟，加载变形作书面记录，试验结果表明平台安全后方可施工。

（6）型钢平台和支撑架体在搭设完成后，由施工、监理、建设单位共同进行现场检查验收，各方对架体安全没有异议并签字确认后方可进行下道工序。

4屋面檐口大悬挑板下吊挂拱形板施工

吊挂拱板采用双面支模，沿弧形方向内龙骨采用Φ25钢筋弯成、间距450mm，纵向外龙骨采用双肢φ48×3.0的钢管、间距500mm，内外龙骨的交叉点设置φ14对拉螺栓加固。利用钢筋代替钢管作为主钢楞对弧形悬挂构件进行模板加固，主要利用了钢筋刚性和塑性并存的特点，可以确保模板加固不会变形，在整体上，钢筋的塑性可以确保圆形或弧形混凝土构件的顺滑度。

结语：通过以上分析，对高空超大悬挑及吊挂拱板檐口结构施工有了更加深刻的了解，其可以有效的解决了高空作业的困难，并降低了人力、材料的使用量，同时可以有效的控制工期，充分的发挥出工程的经济效益。