屋顶超限花架悬挑钢筋混凝土梁施工质量控制

屋顶超限花架悬挑钢筋混凝土梁施工质量控制

郑柳春

梅州市正明建设监理有限公司广东梅州514000

摘要：花架悬挑钢筋混凝土梁梁宽均达到800mm，此超限花架梁施工难度之大，质量要求之高不言而喻。基于此，本文提出了多个施工对策，并通过对各方案进行成本、质量、安全的对比分析，结合项目实际情况，选择最合适的施工方案以保证施工质量。

关键词：超限梁；悬挑花架；质量控制；支模架施工

随着经济的快速发展，超高层建筑需求不断增大，而屋面花架对超高层建筑起到一定的装饰美化作用。然而对其施工质量要求也非常高，做好质量控制，才能保证超高层建筑整体质量，提高经济效益。

1.工程概况

某广场项目占地面积约26700m2，总建筑面积约272000m2。项目由1栋205m超高层写字楼、2栋104m超高层公寓、2栋140m超高层住宅及1栋多层商业楼组成，是集商业、办公、住宅、公寓及高端酒店于一体的高端城市综合体项目。广场项目1#楼为框架核心筒结构，地上共43层，大屋面以上延伸3层核心筒以作为设备房间，即该3层设备房连续3层跃层，大屋面相对标高为176.85m（43层顶板板面结构标高），小屋面相对结构标高为195.65m（第3层设备间顶板板面结构标高）。花架悬挑钢筋混凝土梁由小屋面标高处挑出，南北方向挑出长度为5.92m，东西方向挑出长度为7.55m，所有挑出花架梁梁宽均达到800mm，梁高为变截面形式1800/1200mm，梁底距大屋面最高为17.60m。外围框架梁将所有挑梁连系成整体，其跨度达到45.20m（图1），次梁上部还需安装高8.95m、外部满挂玻璃幕墙的钢桁架，此超限花架梁施工难度之大，质量要求之高不言而喻。

图1超限花架悬挑梁平面示意

2.工程重、难点

（1）屋面花架梁挑出长度长、单根悬挑花架梁截面大、施工体量大，导致结构自重很大。因此，解决花架梁施工模架支撑体系的稳定与安全问题，是保障工程顺利完成的关键。

（2）屋面花架梁施工将近春节，春节前，从架体搭设到架体拆除退场仅剩36d。为避免出现春节期间对超危支模架体监控不到位，问题处理不及时等不确定因素，必须在春节前安全拆除支模架体并退场。另外，在屋面花架梁养护时间不足的情况下（常规应标准养护28d达到设计强度），拆除架体是难点和挑战。

（3）屋面花架梁节点较复杂，特别是悬挑梁与结构边梁节点、梁柱节点更加复杂，需利用BIM技术对相应节点进行深化优化（图2）。

图2大屋面以上设备层及钢桁架BIM模型

4）质量、安全管控难度大，必须确保相应措施实施到位。

3.方案论证选取

针对前述工程的重、难点，项目团队根据以往类似工程施工经验，召开紧急会议并提出了3种支模体系方案和2种混凝土施工对策，在综合对比分析工程平面形状、结构类型、现场条件以及经济因素等各方面的差异后，再经过2个不同模架计算软件的精确重复计算，本工程屋面超限悬挑花架梁施工方案确定如下：

支模架选择在大屋面上搭设满堂脚手架，搭设高度平均为17.9m，悬挑花架梁支撑架立杆沿梁宽方向均布2根，沿梁跨度方向每0.5m布置1根，横杆步距1.5m。若只搭设悬挑花架梁下方支模架，则超限梁支模架体的高宽比为6，架体的稳定性无法得到保障，倾覆风险过大，因此在屋面三空洞水平投影下方搭设构造用满堂脚手架，满堂脚手架立杆纵横间距1.5m，步距1.5m（图3）。

图3支模架立杆平面布置（局部）

梁下支撑架与此满堂脚手架横纵立杆均连通搭设，以增加超限悬挑花架梁下支撑架的整体稳定性[1]。满堂脚手架四周及内部横纵向每6m从底到顶设置剪刀撑（最底部及最顶部水平杆必须加设水平剪刀撑）。考虑到超限花架梁浇筑时混凝土的施工荷载已超过大屋面楼板承载力极限，经计算，在大屋面下一层即43层超限花架梁下部支撑架体投影点位上增加回顶立杆以卸荷，避免屋面板裂缝造成的后期渗漏隐患。

为在春节前安全拆除支模架体并退场，工程采用C40预拌混凝土（原设计强度为C30），按说明书加早强剂，由搅拌站一次性搅拌好后运送至施工现场，使用2台布料机进行浇筑，布料机站点提前定位，下部架体提前加固。混凝土浇筑后采用传统自然养护方式。

4.关键施工技术及质量控制要点

4.1工艺流程

施工条件准备→安全技术交底→弹立杆分格墨线→设置脚手架垫块→满堂支模脚手架搭设（先布置悬挑花架梁底支撑）→剪刀撑设置→调整标高→检查、验收→铺梁底模模板→绑扎梁钢筋→安装梁侧模及安装龙骨→铺顶板模板→校正标高→预检→板钢筋绑扎→钢筋隐蔽验收→混凝土浇筑→混凝土养护→拆除支模体系

4.2施工要点及质量管控点

（1）项目针对1#超限悬挑花架梁的施工成立了专项小组，组员由工程、质量、技术、试验等专业的核心人员组成，定人、定岗，直接专项针对此超限花架梁的技术深化、现场协调、过程质量监控，做到全面管控。

（2）屋面悬挑花架梁施工前，项目管理人员应对作业班组做好技术交底和安全交底。项目技术部利用REVIT将超限梁支模架体复杂节点进行深化，利用BIM模型技术进行可视化交底，加强作业班组对此模架体系搭设的感性与直观认识，避免方案理解不全面、查阅不仔细导致架体搭设错误而返工的情况（图4）。

（3）脚手架搭设之前务必按照技术部下发的“大屋面及43层立杆位置平面布置图（已包含布料机支腿回顶立杆站位）”弹好立杆站位点，在43层做好回顶立杆搭设。质量管控点：回顶立杆务必与上部支撑架体立杆保持在同一点位垂直受力，保证支撑架体荷载有效传递。超限梁支撑架应与核心筒内的设备间梁板支撑架体连接成为整体，且伸入不得小于3跨。

图4超限梁支模架BIM技术可视化交底

（4）将竖向标高垂直引测至第3层设备间竖向结构构件上，根据楼板厚度、模板厚度、木方高度、梁高等调整好搁放木方的水平钢管、木方，再进行梁底模的铺设。

（5）模架搭设期间，项目质检部应严格执行“重要工序监控”制度，加强对模架体系的检查。质量管控点：“立杆站位墨线点”是控制支撑架体立杆横纵向间距的有效措施，同时也是水平杆能横纵向整体连通、成为整体协调受力体系的必要保证[2]，因此项目质检部在满足JGJ130—2011《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》及方案对架体搭设要求的同时，更应加强对架体立杆站位的全数检查；由于本项目此次超限梁支模架体搭设高度达17.9m，立杆均采用直接扣件接长形式进行搭设，立杆垂直度很难达到要求，而立杆垂直度直接影响到立杆的受力情况，故梁下立杆须全数掉线检查其垂直度以保证达到垂直卸荷的要求。坚持“质量、安全零容忍”的态度，尤其是在此类超高位架体的质量把控原则上尤为重要。同时也必须强调劳务施工队伍的报验意识，避免返工、误工情况。

（6）该悬挑花架梁截面较大，梁跨度更是达到7.6m。因此施工中应严格控制梁模板的起拱率，支模时梁悬挑端起拱高度为梁跨度的3/1000，即中部起拱22.8mm。

（7）悬挑花架梁梁模板定位前，先复查柱中心是否准确，无误后可利用弹在柱侧的中线或轴线作为梁定位控制线，梁底模的标高按照弹在墙柱上的标高进行控制。

（8）在超限花架梁模架支设及钢筋绑扎后，为避免在混凝土浇筑过程中发生架体失稳的情况，应合理组织混凝土浇筑顺序。质量管控点：布料机应严格按照小屋面上的站位点进行摆放，不得私移布料机，更不得将布料机放在悬挑梁上；混凝土浇筑时，应先浇筑小屋面及四大角柱混凝土，在内外荷载相对平衡后，最后浇筑中部超限梁混凝土。

（9）在超限梁的浇筑过程中，应全程指派专人在核心筒内观察架体变化。质量管控点：在混凝土浇筑过程中，由于材料、架体搭设偏差、混凝土浇筑不当等一系列综合原因，导致支撑架体局部发生变形，一经发现，应立即通知混凝土工停止混凝土浇筑，再通知项目部，针对变形情况开展

专题会，讨论整改，加强完毕并排除隐患后方可再次进行浇筑。

（10）加强对混凝土的浇水养护，及时对同条件试块进行试压，强度一经达到30MPa及以上时，方可对梁下支撑架体进行拆除。质量管控点：严格对搅拌站原材料及配合比进行监督，保证原材料合格且配合比适配达到C40混凝土强度要求，早强剂掺合量严格按早强剂厂家说明书掺量要求进行添加，严禁随性添加。此部位运至现场的混凝土应逐车做好混凝土现场抽检记录，保证混凝土到场质量。在混凝土浇筑完成后12h内设置专人监督，进行浇水养护，保持混凝土湿润，确保混凝土强度提升速度及质量。

5.项目成果

在本次启阳项目1#楼屋面超限悬挑花架梁的施工组织及质量管控中，项目各部门协同配合，积极创造各方面的良好施工条件，圆满地保证了此次艰巨施工任务的施工质量，且在年前如期对支模架体进行拆除，保证了年前重要工期节点的落地（图5）。不仅避免了超危架体在春节中无人监护可能造成的安全隐患，同时也避免了大量钢管、扣件等的现场积压，为年后施工现场工作面的大面积开展提供了巨大保障。

图5超限梁成型质量

6.结语

当前某些企业为节省成本，缩短工期，往往对超高层屋顶超限花架悬挑钢筋混凝土梁的施工质量不太重视，特别是支模架的稳定性和安全性。建筑施工企业只有严格把关，结合工程实际情况，制定合适的施工方案，控制每个施工技术及质量控制要点，才能保证建筑的施工质量，提高社会经济效益。

参考文献：

[1]费瑞林.某工程屋顶悬挑花架梁高支撑架施工[J].安徽建筑，2005，12（5）：57-58.

[2]张世桥.外悬挑花架梁支模施工技术分析[J].建筑技术开发，2017（8x）：37-38.