俞 新 倉曉博

(1.南京智慧新城工程管理有限公司，江蘇 南京 210000; 2.中建八局第三建設有限公司，江蘇 南京 210000)

高空大跨懸挑屋面板施工技術研究

俞 新1倉曉博2*

(1.南京智慧新城工程管理有限公司，江蘇 南京 210000; 2.中建八局第三建設有限公司，江蘇 南京 210000)

針對南部新城醫(yī)療中心項目科研行政樓主體結構屋面層結構施工中，局部屋面梁板具有高空懸挑、跨度較大等特點,根據(jù)現(xiàn)場實際情況、以往施工經驗及技術研究，采用搭設型鋼構架作為施工平臺，并詳細介紹型鋼構架施工工藝、研究其可行性、探討施工要點以及施工過程中的注意事項，并通過該工程的順利實施，證明該施工技術是安全可行的，為建設方和施工方創(chuàng)造了無形的經濟效益和社會效益，有關經驗可供相關專業(yè)人員參考。

高空懸挑,大跨度,型鋼構架

0 引言

隨著國內城市化進程的快速發(fā)展，高層建筑物如雨后春筍，為達到外形美觀和視覺效果，各類建筑造型層出不窮，高空懸挑結構也比比皆是，因此給施工方帶來了各類施工難題，若仍按傳統(tǒng)施工工藝解決必將增加大量施工成本。

1 工程概況

本工程為南京南部新城醫(yī)療中心工程，位于秦淮區(qū)大明路。該工程地下2層，地上17層，地上建筑面積19.3萬m2，結構形式為鋼筋混凝土框架—剪力墻結構。其中科研行政樓共17層，建筑總高度70.1 m，屋面層(標高70.1 m)在軸以南交軸～軸局部存在懸挑梁板結構，板厚120 mm，跨度約8 m，區(qū)域面積為30 m2，該區(qū)域1層～17層無結構梁板。

2 施工難點

1)懸挑高度高。從17層(標高66.25 m)開始懸挑，屋面層標高70.1 m，屬于高空懸挑結構，且17層該處梁板本身也是局部懸挑結構，如采用傳統(tǒng)高支模施工，成本較大，且安全系數(shù)低。

2)懸挑跨度大。該處懸挑結構軸線間距8.4 m，區(qū)域面積約30 m2，懸挑工字鋼及外腳手架施工難度大，危險性高。

3)懸挑構件為弧形，制作加工困難、質量要求高。該處屋面板外邊為弧形，對施工過程中模板定位、加固要求高，且為屋面結構，混凝土成型質量及自防水效果要求高，需要較穩(wěn)定的施工操作平臺。

3 施工方案

3.1方案選擇

該區(qū)域若按傳統(tǒng)方案搭設高支模施工不經濟更不安全，結合該工程難點，根據(jù)現(xiàn)場實際情況及以往施工經驗，選擇方案如下。

在該區(qū)域17層梁板上(標高66.25 m)搭設9 m長18號工字鋼制作的門架，間距1.5 m；在門架上固定14號工字鋼作為模板支架的立桿著力點，間距1.2 m；再向上搭設盤扣式腳手架作為梁模板支撐體系，立桿間距1.2 m×1.2 m，步距1.5 m；模板體系主楞采用φ48×3.0 mm鋼管，次楞采用50 mm×100 mm方木，面板采用16 mm厚木膠板，完成該處梁板施工。為防止最外側工字鋼門架外翻或者側滑，在17層結構上預埋壓環(huán)固定門架兩端，示意圖如圖1所示。

3.2安全計算

根據(jù)結構荷載及模板體系分析計算可知，18號工字鋼承載上部荷載為結構自重、模板體系自重及14號工字鋼自重總和，根據(jù)軟件分析可簡化為簡支梁受力，針對單根門架工字鋼，最大凈跨7.3 m，兩斜撐之間距離4.8 m，受力點有5處，平均集中力P均=9.39 kN。

抗彎驗算：σ=Mmax/(γxW)=P×L2/(8×c)/(γxW)=116.026 N/mm2≤[f]=215 N/mm2。

撓度驗算：νmax=p′×(5×(L/c)4-4×(L/c)2-1)/(384×(L/c)3)×L3/(E×Ix)=15.015 mm≤[ν]=L/250=4.8×1 000/250=19.2 mm。

支座反力：RA=RB=P×L/2=9.391×4.8/2=22.538 kN。

焊縫計算：N=2R=45.076 kN

通過以上安全計算，該設計方案能夠滿足現(xiàn)場施工。

3.3工藝流程

預埋件留置→門架式型鋼構架制作→測量定位→架設型鋼構架→焊接固定水平工字鋼→滿鋪腳手板→模板體系及外腳手架施工。

3.4門架式型鋼構架施工

該區(qū)域門架式單跨構架采用9 m的18號工字鋼，下方焊接14號工字鋼斜撐，焊縫高度6 mm，長度10 cm，確保門架節(jié)點穩(wěn)定；斜撐的梁側工字鋼與結構梁之間預留約5 cm空隙，待吊裝固定后用木楔塞緊；最外沿18號工字鋼兩端預埋埋件焊接固定，防止側滑。待單榀構架吊裝固定到位后，各構架之間采用14號工字鋼點焊連接，形成整體的型鋼構架；然后再在14號工字鋼翼緣上焊接短鋼筋或者采用底托固定立桿形成模板支架體系；四周按要求搭設外架防護，掛密目網，型鋼構架上鋪設硬防護，形成施工操作平臺。

3.5結構模板施工

該區(qū)域模板架體與樓層滿堂架施工一致，采用盤扣式腳手架作為支撐體系，局部采用鋼管扣件加強。

1)施工現(xiàn)場根據(jù)排版圖進行立桿定點，保證縱橫間距；立桿底部設置底座，方便固定在工字鋼翼緣上，也可調整立桿高度以符合模數(shù)；底層縱、橫向水平桿作為掃地桿，距工字鋼上翼緣高度應不大于550 mm。

2)支架體系參數(shù)設置同樓層滿堂架，外側立桿滿設斜拉桿，且與樓層滿堂架有效連接，增加整體穩(wěn)定性。

3.6型鋼構架拆除

待屋面懸挑板模板體系和外架拆除后，首先將塔吊鋼絲繩綁扎在上部準備拆除的14號工字鋼上，采用割刀(氧割)將其與下部門式型鋼構架焊接處斷開，切割點選擇在離原焊接點100 mm處，避開在門架型鋼上進行切割，以免其受熱產生物理變化導致材質發(fā)生改變，影響整體構架穩(wěn)定性；然后塔吊將聯(lián)梁逐個吊下。

待14號工字鋼拆除完畢后拆除18號門式型鋼構架：首先在所有次構件已全部拆除完畢的鋼挑梁的合適位置綁扎好吊卸的鋼絲繩，然后緩緩提起鋼絲繩，使塔吊處于工作狀態(tài)，避免晃動，再切割壓環(huán)使其能自由移動即可準備吊卸，吊卸鋼構件需緩緩落下，保證構件平穩(wěn)、安全著地。同樣的方法依序從外向內拆除工字鋼。

3.7施工注意事項

1)該處屬于高空大跨懸挑結構施工，對門式構架的制作、安裝、模板支撐體系的搭設等需集中管理人員及工人進行全面的技術交底。

2)門架式型鋼構架施工屬于高危作業(yè)，操作人員必須持證上崗，施工過程中佩戴安全帶，且必須配備合格的塔吊信號工，并在構架上設置斜拉索，安排專人進行調整，保證安全安裝和拆除。

3)對鋼平臺的變形情況進行嚴格的觀測監(jiān)控，避免荷載驟然作用于平臺使變形超過規(guī)范要求。

4)嚴禁高空拋物，盡量避免上下交叉作業(yè)。

4 結語

通過本工程將門式型鋼構架與盤扣支撐體系工藝相結合，成功解決了高層高空大跨懸挑結構快速簡便的施工難題，既滿足了結構荷載和施工操作要求，又加快了施工進度，降低施工成本；另外，通過施工過程的嚴格組織與實施，確保了工程質量和施工安全，為工程創(chuàng)造了無形的經濟效益和社會效益，同時也為今后類似高層大跨懸挑結構的支撐體系設計與施工提供了借鑒與參考。

[1] GB 50017—2003,鋼結構設計規(guī)范[S].

[2] GB 50009—2012,建筑結構荷載規(guī)范[S].

[3] JGJ 231—2010,承插型盤扣式腳手架安全技術規(guī)范[S].

[4] 孫曉陽.高層大懸挑高空支撐技術[J].施工技術,2011(17):33-35.

Studyonconstructiontechnologyoflargespancantileveredroofslab

YuXin1CangXiaobo2*

(1.NanjingWisdomNewTownEngineeringManagementCo.,Ltd,Nanjing210000,China; 2.ConstructionEightBureauThirdConstructionCo.,Ltd,Nanjing210000,China)

In view of the construction of the main structure and roof structure of the scientific research administrative building of the South New City Medical Center project, the local roof beam and slab has the characteristics of high suspension and large span. According to the actual situation, previous research experience and construction technology, this project uses the erection of steel frame as a construction platform, and introduces type steel frame construction technology, feasibility study, to explore the attention points of construction and construction process, and through the implementation of this project, the construction technique is safe and feasible create intangible economic benefits, economic and social benefits for the construction side and the construction side, the relevant experience for the relevant professional reference.

high altitude cantilever, large span, steel frame

1009-6825(2017)29-0109-03

2017-08-04

俞 新(1968- )，男，高級工程師

倉曉博(1986- )，男，工程師

TU765

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