高层办公建筑高空大跨度悬挑结构施工技术

高层办公建筑高空大跨度悬挑结构施工技术

黄丽娟

东莞市南城区建筑工程有限公司广东东莞523000

摘要:本文主要针对高层办公建筑高空大跨度悬挑结构的施工技术展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对施工难点、方案比选、方案设计三个方面作了详细阐述，并给出了相应的施工措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词:高层办公建筑；大跨度悬挑结构；施工

随着建筑技术的不断发展和日益更新，大跨度悬挑结构作为新的建筑结构体系得到了频繁的使用，这不仅节约了建筑用地，改善了城市景观，还提供了新的有效途径。在大跨度悬挑结构的实际施工中，为了保障工程的质量和施工的安全，需要对建筑结构、施工工艺等各个方面进行控制，选用合适的施工方案和施工技术，以保证施工能够顺利进行。

1项目概况

某大厦项目建成后将成为某集团的总部大楼，项目总建筑面积52772.42m2，地下3层，地上23层，建筑总高度110m，结构形式为框架核心筒结构。

空中大堂外立面呈流线型，突出结构外边缘2.75m，结构最大悬挑长度6.62m，悬挑层高8.4m，悬挑板厚130mm，梁截面尺寸300mm×600mm、400mm×600mm、500mm×600mm、600mm×600mm(图1)。

2施工难点

(1)空中大堂悬挑结构的悬挑长度较大，最大悬挑长度达6.62m，同时存在较大规格的边梁和悬壁挑梁，悬挑部分为2层结构梁板，结构荷载较大。

(2)悬挑层2层楼板之间均为高8.4m的高支模区域，施工荷载较大。

(3)悬挑部分距离地面66.1m，属于高空悬挑作业施工，施工作业风险系数高。

3方案比选

针对本工程的实际情况，结合以往施工经验，我们提出了3个技术可行、安全可靠的技术方案，从施工安全、经济、可行性3个方面进行比选研究。

方案1:落地式脚手架满堂支撑支模。从地下室顶板上搭设高约66m的满堂钢管模板支撑架，设置连墙件与结构有效连接，剪刀撑和相关构造措施按照方案和计算要求设置，可满足本工程悬挑结构的施工要求。但此方案支撑所需钢管数量约为悬挑支模的5倍，钢管的租赁费用较高，同时脚手架搭拆周期过长，存在不可预见的风险因素。

方案2:型钢悬挑支模，悬挑部位后期浇筑。在主体结构施工至15层时，在15层底板上预设埋件，16层施工时在悬挑结构和非悬挑结构之间留设施工缝，悬挑部位先不施工，先施工非悬挑部位结构，待18层主体结构非悬挑部位施工完成后，再利用15层预埋件悬挑工字钢支模平台，用钢丝绳将悬挑支模用的工字钢尾部与16层和18层非悬挑部位结构拉结在一起，在支模平台上搭设满堂支撑架，进行悬挑部位结构施工。本方案最大的问题是施工缝留设位置的防水处理较为困难，对建筑结构安全不利。

方案3:型钢悬挑支模，悬挑部位同主体结构一起施工。在主体结构施工至15层时，在15层底板上预设埋件，利用15层预埋件悬挑工字钢支模平台，在支模平台上搭设满堂支撑架，进行悬挑部位结构施工。同时在15层悬挑工字钢下方设置钢管斜撑，保证结构安全。本方案与方案二类似，但就整体而言，混凝土一次浇筑对结构的整体性和安全性更为有利。

综合考虑以上方案，同时结合本工程的实际，在工期不是特别紧张的情况下，为确保工程质量和安全，最终选择了方案3。

4方案设计

在15层楼面处，埋设20#圆钢压环，并根据平面图布置工字钢挑梁，间距1m，由于悬挑长度不一，故悬挑长度大于4000mm时用36a#工字钢，悬挑长度2900～4000mm时用32a#工字钢，悬挑长度2000～2800mm时用25a#工字钢，悬挑长度＜2000mm时用20a#工字钢。在悬挑工字钢的外端及中部再横向设置10#槽钢横向连系梁并与主梁焊接连接，以增加侧向稳定性。工字钢平面布置见图2。

5.4外防护

在工字钢上支撑架的外侧，距离楼板外边600mm搭设防护架，防护架设置一排立杆，与高支模的外架连接成整体，外侧满铺闭目安全网，保证工人施工过程中的安全。

5.5支模架的剪刀撑设置

工字钢上的支撑架设置水平剪刀撑2道，底、顶各1道，与楼层内支撑架连成整体；竖向剪刀撑同楼层内满堂架连通。

5.6工字钢上模板封闭层施工

在工字钢逐根推至既定方案位置后，即用木楔子将压环与工字钢顶紧，立杆搭设完毕后即可开始工字钢上模板封闭层的施工。水平连系梁与主梁之间的焊接必须饱满，不得点焊。

作为悬挑结构的底部防护，钢笆网设置在3根横向水平杆上，钢筋网片采用对接平铺，并在两端8cm处用14#镀锌钢丝箍绕2～3圈固定。钢笆网应平铺、满铺、铺稳，以防物体掉落和台风吹覆，圆弧处或拐角处2个方向的脚手板重叠放置，避免出现探头及空当现象。

5.7钢丝绳及绳卡

在16、17层结构拆模后立即对工字钢进行反拉，以进一步加强使用过程中的结构安全性。做法是:在工字钢上下2个面分别焊接直径不小于20mm的钢筋，工字钢外端均设反拉钢丝绳，悬挑长度在2.9m以上的工字钢上设2道反拉钢丝绳，悬挑长度在2.9m以下的工字钢上设1道反拉钢丝绳。反拉钢丝绳仅作为安全储备，不参与计算(图5)。

6经济效益分析

悬挑工字钢搭设简单，搭设高度较低，钢管等原材料使用较少，相对于落地式脚手架成本节约10%左右。悬挑工字钢亦为市场通用型号规格，可向专业公司租赁，无需单独购买，也可周转使用，成本可节约50%以上。悬挑工字钢支撑架同悬挑脚手架施工方法相同，安装方便，操作简单，混凝土可与非悬挑段同时浇筑，节约后期人工费用。人工成本综合可降低30%左右。

7结语

综上所述，在施工建筑中，大跨度悬挑结构在抗震、抗风方面具有很高的要求，在高层办公建筑的施工中有着广泛的应用。但大跨度悬挑结构的施工作为高危工程，在严格保障工程施工安全质量的基础上，还要对工程的施工质量进行控制，相关的施工单位要科学合理地选取施工方案和施工技术，认真负责得做好施工措施，以保障工程的施工质量和防止安全事故的发生。

参考文献：

[1]邹鑫、孙春娥.高空大跨度悬挑梁结构施工技术[J].建筑施工.2016（11）.

[2]刘民生.高空大跨度悬挑混凝土结构施工技术要点分析[J].河南建材.2013（03）.