張雪波

摘要：由于城市建設(shè)的需求，高層建筑被大量開發(fā)。這些高層建筑雖然能夠滿足人口增長的需求，減少土地占用量，但是由于結(jié)構(gòu)復雜，設(shè)計和施工起來并不容易。尤其是某些高層建筑帶有轉(zhuǎn)換層、多塔結(jié)構(gòu)，如不對其進行彈塑性分析，很難預估建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，由此可見，對高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性進行分析非常必要。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)；彈塑性分析；抗震性能；轉(zhuǎn)換層；多塔結(jié)構(gòu) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU973 文章編號：1009-2374（2016）15-0112-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.053

現(xiàn)已知一個工程以全現(xiàn)澆框架剪力墻作為結(jié)構(gòu)，包括以框架結(jié)構(gòu)為主的南北兩邊和以剪力墻為主的東西兩邊。此外，該工程以鋼筋混凝土筏板作為工程基礎(chǔ)，筆者將根據(jù)上述內(nèi)容，對該工程涉及到的施工技術(shù)進行分析和研究。

1 建筑的架體結(jié)構(gòu)特點

該工程具有以下架體結(jié)構(gòu)特點：（1）較大的懸挑寬度。該工程結(jié)構(gòu)的懸挑板寬度在外延伸為3.6m，再加上預留的因此在其施工過程中，我們需要將懸挑板外部邊梁的鋼筋以及模板全部考慮在其中，然后對操作面寬度，模架總寬為4m。這就要求施工人員在施工過程中要注意細節(jié)，合理施工；（2）懸挑模架需荷載量比較大。一般腳手架的承載對象為工作人員、施工材料和腳手板，但建筑的懸挑模架承載的壓力更大。當懸挑板的厚度為150mm，梁為350×900mm，邊梁為250×750mm，女兒墻的高度與厚度分別為1.2m、150mm時，懸挑梁所承載的壓力達到7.22kN/m。

通過對該建筑架體結(jié)構(gòu)特點的分析，我們決定采用純鋼管懸挑模架作為支撐體系，從而與建筑結(jié)構(gòu)進行直接拉接，保證其穩(wěn)定性。

2 腳手架的設(shè)計特點

隨著現(xiàn)代建筑的不斷發(fā)展，尤其是高層建筑的施工中，經(jīng)常用到的一項施工技術(shù)就是腳手架的施工。與其他的施工設(shè)計相比，腳手架的設(shè)計更具有自身的特點，因此，在建筑工程中得到了普遍的應(yīng)用。分析可知，由于懸挑架體的承重和寬度限制，直接在22層的頂板設(shè)置懸挑架體結(jié)構(gòu)是無法實現(xiàn)的，因此每三層分層挑出的方式便被采用，即在建筑的第20、21、22層的頂板上需要制作一個需要向外挑出的懸挑模架。各樓層的支撐體系具有獨立性，在腳手架的設(shè)計中，充分利用此特點，使得模板安裝與拆卸更加方便，而且不會影響整體結(jié)構(gòu)。設(shè)計的注意點如下：（1）注意支挑構(gòu)造的寬度。上一層的寬度會比下一層的更大。如第20層就需要向外懸挑，則在第21層頂板時，挑出部分將達到2.4m，22層時需達到3.2m；（2）立桿與水平桿的設(shè)計要滿足以下要求，每根立桿的間距為800×900mm，水平桿步距為1.2m；（3）設(shè)計支挑的結(jié)構(gòu)體系。在第二點的基礎(chǔ)上，我們需要設(shè)置一個剪刀撐，其結(jié)構(gòu)外側(cè)的立桿與懸挑板需要黏合緊密，并且內(nèi)側(cè)的立桿和懸挑板是分離的，來確保懸挑板的承載力足夠大。為了確保穩(wěn)定性，要使立桿與結(jié)構(gòu)頂板中的鋼筋緊密結(jié)合；（4）注意將斜壓桿與斜拉桿分別從每層建筑根部和從支挑結(jié)構(gòu)的頂部生根挑出，來確保斜壓桿和斜拉桿的穩(wěn)定；（5）模板的設(shè)置要按照以下規(guī)定。多層板面板厚度為15mm，主龍骨與次龍骨都是木方，主龍骨中木方的尺寸為100×100mm，將其間距控制在900mm上下，次龍骨中木方的尺寸為50×100mm，其間距在250mm上下。

3 施工流程

3.1 節(jié)點施工

隨著社會的不斷進步發(fā)展，高層建筑不斷出現(xiàn)，高空大跨度懸挑模架支撐體系施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用到其中。對于這一項施工技術(shù)，施工流程比較復雜，一個重要的步驟就是節(jié)點施工，“分部直埋式”節(jié)點施工要求：（1）在三角形的支撐方面，要求的精度比較高，預埋的節(jié)點、鋼梁、斜支撐、斜撐的鉸接點應(yīng)該保持在在同一軸線上；（2）三角形支撐的水平高度應(yīng)該保持一致；（3）在設(shè)置的過程中，三角形的支撐會構(gòu)成一個整體組成部分，在空間體系上也會構(gòu)成一個整體；（4）支撐體系的構(gòu)建是整個三角形體系施工的重要環(huán)節(jié)，對每一個節(jié)點的要求都非常嚴格，必須按照相關(guān)的規(guī)定進行施工并仔細檢查，確保合格后才能進行下一步的安排，使得整個空間的整體性、剛度、承擔和傳遞力的可靠性得到保證。

3.2 拆卸步驟

拆卸步驟是高空大跨度懸挑模架支撐體系施工中的一個重要環(huán)節(jié)，施工過程比較復雜，需要注意的事項也比較多，一般來說拆卸步驟包括：第二十七層懸挑樓板預留150mm×150mm的懸吊孔→用鋼絲繩懸吊托架于樓面上→托架割離支點→用塔式起重機從托架外側(cè)吊起托架→逐步放松懸吊絲繩→用塔式起重機把托架拖離懸挑板底并吊放至地面。

3.3 施工安全措施

（1）在施工人員的要求方面，一定要佩戴安全帶；（2）下部分的托架安裝好之后，要充分考慮到上半部分托架安裝人員的安全情況，要在安裝工作人員的工作平臺周圍掛滿安全網(wǎng)，保證施工安全；（3）上半部托架安裝完成后，在托架面設(shè)置滿鋪施工平臺，增強施工人員的安全感。

4 施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施

由上述淺要分析了建筑結(jié)構(gòu)20、21、22三層懸挑骨架的設(shè)施方法，為了保證其穩(wěn)定性與完成性，施工人員需要采用地錨將其進行拉接，以此保證整個架體結(jié)構(gòu)均勻受力，主要有以下施工流程：

4.1 預埋地錨

框架部位：在20～22層的頂板面中預埋鋼筋環(huán)，規(guī)格為Φ12@900直徑80mm，排距1.8m，鋼筋環(huán)與頂板下鐵綁扎連接，錨固長度不小于300mm。剪力墻部位：在20～22層頂板面預埋鋼筋環(huán)，規(guī)格與鋼架部位一致，位置距外墻1.8m，鋼筋環(huán)與頂板下鐵綁扎連接，錨固長度不小于300mm。

4.2 預留孔洞及凹槽

剪力墻上無法拉接內(nèi)墻和外墻手腳架的部分，要先在墻體上留下直徑60mm的洞口，用于水平橫桿通過。洞口側(cè)面留出規(guī)格150mm×80mm的凹槽用于在墻體上固定斜立桿。

4.3 立桿

立桿是施工中的一個重要組成部分，一定要注意施工的質(zhì)量。立桿的縱距、有樓板部位以及懸挑部位橫距，從樓板里側(cè)地錨開始排布。21層懸挑部位設(shè)兩排立桿，22層懸挑部位設(shè)三排立桿，23層懸挑部位設(shè)四排立桿。立桿與水平桿、斜壓桿、斜拉桿相交部位，采用扣件拉接。

4.4 水平桿

高空大跨度懸挑模架支撐體系施工技術(shù)中，水平桿安裝施工也是一個重要的組成部分。常見的施工程序有：外挑鋼管縱距900mm，外挑長度21層頂板2.4m，22層頂板3200mm，23層頂板梁底外伸至3.8m。立桿步距1.2m，有樓板部位搭設(shè)兩步，懸挑部位向上連續(xù)搭設(shè)。每排鋼筋環(huán)內(nèi)穿Φ48×3.5mm鋼管，鋼筋環(huán)與鋼管之間用木楔塞緊。

4.5 斜壓桿

從20、21、22層頂板設(shè)置斜向支撐，與懸挑部位的縱同水平桿及立桿用卡扣連接。有剪力墻部位，剪力墻里側(cè)斜壓桿與穿墻的水平桿拉接。

（1）框架部位：21層需要三道斜壓桿，一道從里側(cè)錨環(huán)處斜壓至第3步三排節(jié)點，兩道從外側(cè)錨環(huán)處斜壓至第8步六排節(jié)點和第3步五排節(jié)點。22層需要兩道斜壓桿，一道從里側(cè)錨環(huán)處斜壓至第5步二排節(jié)點，另一道從外側(cè)錨環(huán)處斜壓至第8步五排節(jié)點。23層需要三道斜壓桿，一道從里側(cè)錨環(huán)處斜壓至第8步二排節(jié)點，一道從外側(cè)錨環(huán)處斜壓至第8步四排節(jié)點，最后一道從第6步六排節(jié)點斜壓至第8步七排節(jié)點；（2）剪力墻部位：21層需要三道斜壓桿，一道從里側(cè)錨環(huán)處斜壓至第2步二排節(jié)點，兩道從外側(cè)凹槽處斜壓至第8步六排節(jié)點和第3步五排節(jié)點。22層需要兩到斜壓桿，一道從里側(cè)錨環(huán)處斜壓至第5步二排節(jié)點，一道從外側(cè)凹槽處斜壓至第8步五排節(jié)點。23層需要三道斜壓桿，一道從里側(cè)錨環(huán)處斜壓至第8步二排節(jié)點，一道從外側(cè)凹槽處斜壓至第8步四排節(jié)點，一道從第6步6道生根.頂在第8步7道。

4.6 斜拉桿

21層需要兩道斜拉桿，分別在第2步的一排節(jié)點和二排節(jié)點處生根，斜拉至第1步三排節(jié)點；22層需要兩道斜拉桿，一道由第5步一排節(jié)點斜拉至第3步二排節(jié)點，另一道由第5步二排節(jié)點斜拉至第3步四排節(jié)點。23層需要三道斜拉桿，一道由第8步一排節(jié)點斜拉至第6步二排節(jié)點，一道由第8步二排節(jié)點斜拉至第5步五排節(jié)點，最后一道由第8步四排節(jié)點斜拉至第6步六排節(jié)點。

4.7 安全網(wǎng)及安全措施

為了高效率、高品質(zhì)地進行挑板部分的施工，必須以純鋼管懸挑模架作為支撐體系，采用結(jié)構(gòu)剛性拉接的施工方法。必須對工程施工進行全面的檢查，為了保證整體施工的質(zhì)量，必須對各個平面、角度的尺寸要把握準確，為下一步的施工做好準備。為保證施工時操作人員的安全，工字鋼就位后，懸挑工字梁上應(yīng)先鋪木方次楞，然后滿鋪膠合板，保證鋪設(shè)嚴密，固定可靠，防止物體掉落和臺風吹覆。高支模搭設(shè)施工過程中嚴禁集中超負荷堆放鋼筋、機械設(shè)備及其他材料，并防止物體墜落。支撐架外排應(yīng)另增設(shè)單排防護架，與內(nèi)排架體扣件相連，上部超出工作面一步架。封口梁分兩次澆筑的間隔時間在一周以上。大梁砼澆筑時要嚴格控制澆筑進度不得過快，應(yīng)分層（400mm）澆筑，混凝土不得堆放過高過于集中，要及時將其拔開，使砼荷載能均勻分布。

5 結(jié)語

對于高層建筑的懸挑混凝土結(jié)構(gòu)來說，因為其位置高、跨度大等特點，普通的腳手架無法成為其支撐體系。在施工過程中，我們需要通過研究分析，獲得最科學合理的施工設(shè)計和施工工程不僅具有合格的穩(wěn)定性和安全性，還要保證工程的施工速度。

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作者簡介：郭志勇（1978-），男，廣西人，柳州東城投資開發(fā)有限公司工程師，研究方向：建筑、市政土木工程。

（責任編輯：小 燕）