高层建筑大跨度悬挑梁板施工分析

高层建筑大跨度悬挑梁板施工分析

刘德云

关键词：高层建筑；大宽度悬挑梁板；施工技术；支撑架；分析

在本篇文章中，笔者主要以某一施工工程为例对高层建筑大跨度悬挑梁板施工技术进行分析和研究。其中主要介绍了拉索工字钢平台的搭设，在平台构建的构成中，主要是以扣件式钢管系统为主，促进高层建筑大跨度悬挑梁板结构的施工。这种施工原理主要是利用钢平台和钢丝绳拉索的形式来进行重力的传递，不仅可以减轻荷载量，还可以降低支撑架的倾斜角度。进而提升整体结构的稳定性。

1、工程概况

某住宅建筑属于高层建筑结构，在实际的施工过程中主要应用的是大跨度悬挑梁板结构。具体来说，应该在建筑的40米以上朝向外侧设置一定的悬挑梁板结构，跨度为4700㎜左右。在本工程中，悬挑梁板以及深入到地下室结构的边坡位置，支撑体系在设计的过程中，难度较大，为了解决这一难题，工作人员根据施工工程的特点选择了多种不同类型的施工方案，在对这些方案进行优化的过程中，找到了促进悬挑梁板施工高效性的方式。

2、施工方案确定

在方案设计的过程中，施工人员主要选择了三种不同的施工方案。如下所示：第一，从地下室结构出发，搭设一定形式的钢管支撑架，一直延伸到40米左右的位置。第二，施工人员将所有的精力放置到二层边梁的位置，在这一位置处设置相应的支撑点。然后搭设扣件式钢管架。第三，同样是从下二层位置出发，架设一定的槽钢结构，其中扣件是的钢管支撑架结构要设置在槽钢支撑架上。以上就是三种设计方案。在方案设计完成之后，施工人员经过细致地分析可以得出以下几种结论：第一，方案一中的设计方式主要是以落地式扣件钢管支撑架形式为主，如果采用这种设计结构，搭设量投入比较大，而且施工的工期也相对较长，如果结构的设计稍有误差就会造成整个支撑架的不安全，也就是说，这一方案的稳定性较差。在实际的施工过程中，造成的施工荷载量比较大，会产生较大程度的沉降，必然严重地影响到施工的质量。方案二中的斜向钢管倾斜度被控制在30°左右，支撑架的稳定性还是无法达标，在实际的施工过程中，无论采用哪种形式都无法避免建筑结构出现失稳的现象。不仅稳定性无法保证，加设工作也存在着一定的困难。施工人员在对方案三进行分析的过程中可以看出，这一方案和方案一相比，不仅搭设量相对较小，而且施工的工期也相对较短。按照这种方案来进行，在实际的施工过程中不会造成任何支撑架失稳的现象。而且方案三和方案二相比，所用的工字钢数量也在逐渐降低，不仅悬挑平台的完整性比较突出，还大大地素缎了悬挑刚管结构结构和水平的距离。其中斜向倾斜角仅为16°，可以有效的解决支撑架失稳的问题。大大地降低了加设的难度。基于以上这些因素，相关的设计人员和技术人员对方案三的相关规定进行详细地分析和探讨，并且在已有的方案基础上进一步优化，经过最终的缜密计算，选择了方案三。

3、支撑系统的计算

（1）计算模型的确定工作

在实际的模型支撑的过程中，设置支撑架的距离为1.8米左右，立杆纵距和横距分别为1米和0.9米。另外，支撑的架管结构主要是以钢管结构为主。楼板的自重及施工荷载按节点处的均布荷载传递至支撑架的的每一根立杆的节点上。支撑架按整体桁架计算，杆件受力及扣件受力在计算整体桁架时为计算简便，分成一片片的桁架组合。支撑架将荷载传于16#工字钢组成的平台，再传至钢丝绳拉索和钢筋锚环。

（2）支撑架体系的计算及钢丝绳规格确定。支撑架体系计算结果见表1：

表1支撑架体系计算结果

由表1计算结果表明，采用搭建工字钢平台和用钢丝绳作为工字钢平台拉索的方案能够满足强度、刚度和稳定性要求。同时，经过计算钢丝绳拉索所受最大拉力和查表，确定采用直径17.5mm，强度等级为1550Mpa，6×37钢丝绳为拉索。

4、工字钢平台搭设

钢筋锚环布置：钢筋锚环采用直径20mm热轧光圆钢筋。混凝土早强措施：进行37.1m层混凝土浇筑时，边梁部分混凝土强度等级提高一个等级，即由原设计的C30提高为C35，经7d同条件养护，试件强度达到30Mpa以上。设置顶托支撑：搭设支撑架时，在32.9m层和37.1m层边梁下加钢管顶托支撑，间距800mm,以提高两层边梁共同承担荷载能力，减少边梁变形。工字钢定位：浇筑32.9m楼面时，预埋好Φ20圆钢锚环，并控制好工字钢间距，每根悬挑工字钢埋设2根锚环，摆放工字钢时起稳固作用。悬挑平台搭设：待砼初凝后，即安装工字钢，先控制好悬挑长度，然后用木楔将工字钢与锚环楔牢，将立管套在已焊好的工字钢上口Φ25螺纹钢上。并在工字钢上铺设4cm厚的木板形成平台。在距工字钢上口20cm处搭设纵向扫地杆。钢丝绳拉索连接：在32.9m楼层浇筑前，在其边梁上预埋20圆钢锚环，待砼浇筑7天后将钢丝绳连接到焊接在距工字钢端头50cm处和边梁的锚环上，对工字钢进行斜拉。钢丝绳拉索调节：调节钢丝绳的长短是为了使其受力。待支撑架搭设完毕后调节钢丝绳拉索长度，使其受力基本一致。首先从未受力且调节量最大的一根开始调节，调节的工具是收线钳，收紧拉索使工字钢向上抬起，工字钢与混凝土板之间的间隙为工字钢悬挑长度的0.5%，最大间隙不超过15mm。用上述办法依次调节每根拉索的长度，使每根钢丝绳拉索处于受力状态，达到工字钢与混凝土板间隙控制尺寸，确保每根钢丝绳均处于受力状态。随着施工荷载增加，间隙逐渐变小。在浇混凝土之前，对存在于工字钢下面的间隙可用薄钢板填塞，使工字钢受力。

5、内架搭设工艺

先搭设32.9m层内架，等32.9m楼层顶板浇筑完后，再搭设工字钢平台上的架体，在词基础上架设斜向钢管。斜向钢管倾斜的水平长度与竖向高度之比为1：3.3，倾斜角为17°。32.9m-41.3m之间搭设5排水平杆，该水平杆与轴4根框架柱抱牢与内脚手架支撑系统连接形成整体以增强悬挑架体的稳定性。

6、混凝土施工要点

严格控制施工荷载，浇悬挑梁板混凝土时，泵管出口高度应降低以减少冲击荷载对模板及支撑系统的影响。减少施工人员，混凝土工和抹面工共计6人。先浇筑非悬挑区域，后浇筑悬挑部分，让其非悬挑部分的架体受压之后对悬挑部分的架体产生稳定作用。为防止钢丝绳拉索和架体变形造成混凝土开裂，悬挑区与非悬挑区交界部位进行二次振捣。悬挑梁板进行二次收面，用塑料薄膜覆盖养护。

7、总结

在现代建筑工程施工中，高层建筑与超高层建筑是最主要的建筑形式。并且随着人们对建筑的性能提出更多要求，使得建筑的内部结构越来越复杂。为了满足这些施工难度大、结构较为复杂的建筑工程施工，有时需要在高空进行大跨度的施工，这就要搭设一定的悬挑模架支撑体系进行施工。

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