试论塔楼外架混凝土结构悬挑梁的应用优势樊会平

试论塔楼外架混凝土结构悬挑梁的应用优势樊会平

樊会平

中建二局第三建筑工程有限公司广东深圳518000

摘要：近年来，随着建筑市场的不断发展，高层建筑越来越多，已成为城市发展的必然趋势。在建筑工程施工中型钢悬挑脚手架被广泛采用，但是型钢悬挑式脚手架在加快施工进度、降低工程成本等方面仍存在很多不足之处。本文结合金茂湾（西三地块）项目实际，对塔楼外架混凝土结构悬挑梁的优势进行了一系列的探讨，可供参考。

关键词：金茂湾（西三地块）项目；混凝土结构悬挑梁；一次性投入

引言

随着经济的发展、技术的不断提高，土地稀有，小高层、高层楼市成为以后发展的趋势。企业在日益激烈的市场竞争中需要有坚实的技术力量和优质的质量做后盾，才能使企业持续的发展。

悬挑双排外脚手架是在悬挑工字钢上站立双排钢管搭设外脚手架，广泛应用于结构外形倾斜或外伸长度较大的球形框架、框剪结构的建筑物。但是悬挑式脚手架在加快施工进度、减少一次性投入、降低工程成本等方面仍存在很多不足之处。本文结合金茂湾（西三地块）项目部多年的应用经验，进行塔楼外架混凝土结构悬挑梁应用优势的研究。

地下室顶板悬挑混凝土结构梁的可行性计算

对于塔楼与地下室外墙存在同立面或地下室外墙内移的情况，考虑今后基坑回填时间会比首层结构施工时间要滞后，因此针对塔楼结构超出地下室外墙部分的采用地下室架体延伸搭设至二层梁板，再从二层梁板位置悬挑混凝土梁做塔楼外脚手架基础，梁高h=300mm，梁宽a=200mm，C30混凝土fc=14.3N/mm2，混凝土容重取为25KN/m³，落地架搭设高度50m，步距1800mm，纵距1500mm，横距900mm，钢管直径、壁厚取48*3.0，经计算悬挑结构梁面筋为2B16，厎筋按构造配筋为2B10。混凝土悬挑梁具有可靠的刚度和稳定性，并且有较好的经济性。计算过程如下：

计算参数：

双排脚手架，搭设高度50米，立杆采用单立管，钢管的自重标准值P1=0.038kN/m。脚手板为钢筋网片，荷载为0.15kN/㎡，扣件自重为0.04kN。施工活荷载为2.0kN/m2。

混凝土结构悬挑梁应用的优势分析

（1）具有可靠的刚度和稳定性

悬挑混凝土结构梁与塔楼梁板属刚性连接，提高了脚手架基础的安全稳定性，对整个外架体系提供有效的保障，避免在主体与装修过程中出现下沉或坍塌。

（2）增强外架地基承载力

解决了基坑回填时间比首层结构施工时间要滞后的问题，并且能避免后期外架被回填土掩埋。采用混凝土结构悬挑梁技术不需要压实填土地基或者做外架基础梁，立杆底部无需安放底座，外架立杆只需安插在预先在混凝土悬挑梁上预埋的20钢筋头上，其支撑的快捷可靠性和经济性远远超出了在地下室顶板悬挑16#国标工字钢。

（3）施工简便

混凝土结构悬挑梁与地下室顶板同时支模、同时安放钢筋、同时浇筑混凝土，速度是悬挑工字钢的8-10倍，有效提高外架搭设施工速度，缩短外架施工周期。

（4）大大降低施工成本

金茂湾（西三地块）项目塔楼首层层高为5.35m，其他层层高均为3m（A3栋为3.15m），第二次悬挑梁设置在19层（A3栋为18层），采用塔楼二层梁板上做混凝土结构悬挑梁方法，上面型钢悬挑次数减少4次，相比顶板悬挑工字型钢方法，混凝土结构梁一次性投入的混凝土、木方和模板远比其一次投入的16#工字钢与A20锚环要少，带来可观的经济效益。

（5）减少板面修补费用

混凝土结构悬挑梁减少4次型钢悬挑，大大减少了悬挑工字钢对二次结构与装修工程的影响，且在外架拆除后不需对楼面进行修补，经计算至少能节省工期12~15天，给施工单位节省了工期和投入。

在施工成本投入方面与悬挑型钢的对比分析

以我司在施金茂湾（西三地块）工程为例，首层局部结构在地下室外墙外的塔楼（共计7栋）外架均采用混凝土悬挑结构梁。采用混凝土结构悬挑梁后减少了型钢悬挑梁的使用。

（1）在不使用混凝土悬挑结构梁，使用型钢悬挑梁一次性投入，计算式如下（单栋塔楼）：

L1=35×5×3=525米（型钢长度）

G1=20.513×525=10769.325KG=10.77吨（型钢重量）

M1=10.77×4350=46849.5元（型钢费用--按广州市场价）

L2=35×3×3×1.55=488.25米（A20锚环长度）

L2‘=35×3×3×0.6=189米（B14加强筋长度）

G2=488.25×2.47=1205.9775KG=1.21吨（锚环重量）

G2‘=189×1.21=228.69KG=0.23吨（加强筋重量）

M2=1.21×4400+0.23×3800=6198元（锚环与加强筋费用--按广州市场价）

M3=2×5×260+5×260=3900元（型钢安装与拆除人工费）

M=M1+M2+M3=56947.5元（采用型钢悬挑材料总费用）

（2）采用混凝土结构悬挑梁材料费用，计算式如下：

L2=70米（混凝土结构悬挑梁长度）

G2=0.617×150+1.58×150=329.55KG=0.32955吨（结构悬挑梁配筋重量）

M4=0.32955×3800=1252.29元（结构悬挑梁钢筋费用—广州市场价）

M4‘=0.2×0.4×70×205=1148元（结构悬挑梁C35混凝土费用—广州市场价）

M5=300×2=600元（结构悬挑梁人工费）

（3）采用混凝土结构悬挑梁节省总费用（单栋塔楼）

M=M1-M4-M4‘-M5=56947.5-1252.29-1148-600=53947.21（元）

（4）金茂湾（西三地块）塔楼共节省总费用为M总=53947.21×7=377630.47元。

混凝土结构悬挑梁应用过程的经验和创新

塔楼外架混凝土结构悬挑梁技术经过在金茂湾（西三地块）项目的成功运用，在得到经济效益的同时，也给我司积累了丰富的应用和管理经验。目前，我司工程技术管理人员正在就外架分段搭设过程中的型钢悬挑架改为混凝土结构悬挑梁问题进行探究与论证，并且在新开项目中投入使用。型钢悬挑脚手架改为混凝土结构悬挑梁后，解决了型钢悬挑脚手架“一次悬挑高度不宜超过20m”的限制。对整个外架搭设过程中加快进度，减少资金、材料一次性投入等方面起到决定性作用。

总结

混凝土结构悬挑梁通过在工程的应用，以其稳定性能好，刚度高、经济效益高等诸多优点受到业主及监理单位的高度评价，取得了很好的经济和社会效益。充分体现出施工企业追求的“创新、优质、高效”的目标。随着建筑技术的进一步发展、成熟和推广，塔楼外架混凝土结构悬挑梁技术必将成为最经济、实用的一种施工技术。

参考文献：

[1]JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中国建筑工业出版社2011北京

[2]GB50010-2010《混凝土结构设计规范》中国建筑工业出版社2010北京

[3]程文瀼、颜德姮、王铁成《混凝土结构设计原理》中国建筑工业出版社东南大学同济大学.天津大学，合编.

[4]干光瑜、秦惠民《材料力学》高等教育出版社哈尔滨工业大学

［5］GB5009-2012《建筑结构荷载规范》中国建筑工业出版社2012北京