魯鵬旭

（中電建建筑集團(tuán)有限公司，北京 100120）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑的要求在不斷變化，尤其是建筑外觀。近幾年來，大中城市高層建筑鱗次櫛比，外觀造型獨(dú)特，設(shè)計(jì)時(shí)建筑高處多采用大懸挑結(jié)構(gòu)[1]。高層建筑大懸挑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度較高，建設(shè)時(shí)工人須高空作業(yè)，施工安全是第一要?jiǎng)?wù)。在進(jìn)行該類建筑施工時(shí)，通常會(huì)采用盤扣架斜撐體系用于結(jié)構(gòu)模板施工支撐[2]，外挑結(jié)構(gòu)越長，該支撐體系的應(yīng)用安全性將越低。

相對(duì)而言，分懸挑支模架或者懸挑性剛模型平臺(tái)和鋼管腳手架組成的懸挑支撐平臺(tái)，在較長外挑結(jié)構(gòu)的施工過程中，具有較好的應(yīng)用效果[3]，可作為較高、較長外挑結(jié)構(gòu)的施工支撐平臺(tái)，確保外挑結(jié)構(gòu)建筑的施工安全[4-6]。本文以某地區(qū)的大懸挑結(jié)構(gòu)建筑為例，針對(duì)高層建筑大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工技術(shù)展開相關(guān)研究，并分析其應(yīng)用效果。

1 大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工特點(diǎn)

1.1 大懸挑結(jié)構(gòu)概況

某地區(qū)的高層大懸挑結(jié)構(gòu)建筑總樓層數(shù)為17層，總建筑面積為150862m2，建筑的下部分為5層裙房，上部分為3棟主樓，主樓建筑總高度為71.4m，外圍的圍護(hù)結(jié)構(gòu)周長為105.1m。該建筑的屋面結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高，四周均采用大懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，懸挑結(jié)構(gòu)板的懸挑長度分別為1.5m和2.5m，其厚度為1.2m，懸挑結(jié)構(gòu)板和地下室頂板之間的距離為78.6m。懸挑結(jié)構(gòu)板節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 懸挑結(jié)構(gòu)板節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工特點(diǎn)

（1）該建筑的懸挑結(jié)構(gòu)的懸挑長度較長，斜角以及懸挑結(jié)構(gòu)載荷自重也相對(duì)較大。

（2）懸挑結(jié)構(gòu)位置距離地面較高，整個(gè)施工支撐架的搭設(shè)均屬于高空作業(yè)，危險(xiǎn)性較高。

（3）懸挑結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，支撐架的設(shè)計(jì)、安裝和拆除施工的復(fù)雜程度較高。

2 大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工技術(shù)

2.1 模板支撐架施工技術(shù)原理

由于該建筑外挑結(jié)構(gòu)板較高，并且均位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè)，普通的盤扣架斜撐體系很難滿足該外挑結(jié)構(gòu)的施工需求，施工風(fēng)險(xiǎn)較大[7]。因此，該項(xiàng)目采用分懸挑支模架作為支撐架，完成其外挑結(jié)構(gòu)的施工。

該懸挑支撐架采用懸挑腳手架的施工方式，將工字鋼安裝在下一層的樓板處，并且完成下?lián)尾垆摰暮附?，以此組成基礎(chǔ)的三角支撐架。與此同時(shí)，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)和施工時(shí)的載荷情況，對(duì)該三腳架的受力情況進(jìn)行分析，并判斷支撐桿體系的承載力，依據(jù)分析結(jié)果對(duì)支撐架的細(xì)節(jié)部分進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整[8]，保證支模架和工字鋼的完美結(jié)合，形成完整度支撐架體系。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 模板支撐架施工流程和技術(shù)要點(diǎn)

懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架的施工，有著嚴(yán)格的施工技術(shù)流程（如圖3所示），并以水平和垂直兩個(gè)方向?yàn)橹?，完成模板支撐架的施工?/p>

圖3 模板支撐架的施工技術(shù)流程

2.2.1 水平方向施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）該方向的支撐架需和垂直方向的支撐架同時(shí)搭建；

（2）在一個(gè)跨越范圍內(nèi)，支撐架的轉(zhuǎn)角位置、端部和間段處均采用一步一鋪設(shè)的方式完成；

（3）在單層中設(shè)置水平架需采用連續(xù)的方式完成；

（4）模板和搭鉤之間需呈現(xiàn)鎖住狀態(tài)；

（5）如果支撐架轉(zhuǎn)角位置的距離小于一個(gè)跨距，則增加連墻件，主要采用鋼管和扣件完成。

2.2.2 垂直方向施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）模板支撐架的支撐桿在施工過程中，均采用交叉支撐，并且每一個(gè)交叉點(diǎn)均需采用銷鎖進(jìn)行加固處理；

（2）施工時(shí)交叉支撐和模板鋪設(shè)需同時(shí)完成；

（3）每一個(gè)銷鎖位置均需通過鎖臂和連接棒進(jìn)行處理，且連接棒直徑不可大于支撐桿內(nèi)徑的2mm；

（4）模板支撐架安裝時(shí)，支撐桿的自由度不能大于4m；

（5）模板支撐架的搭建高度逐漸增加，模板的搭建方向應(yīng)隨著層數(shù)的變化逐漸改變；

（6）對(duì)支撐架的水平度和垂直度進(jìn)行校驗(yàn)。

3 大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工效果分析

依據(jù)上述施工要點(diǎn)完成建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架的施工后，需要分析該支撐架對(duì)于建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)的支撐效果。在測(cè)試過程中采用的測(cè)試設(shè)備包含靜態(tài)應(yīng)變掃描儀，其精度為1με，其范圍在0～10000με之間；位移計(jì)，其精度為0.01mm，其檢測(cè)范圍在0～30mm之間。

3.1 位移變化測(cè)量分析

獲取建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)在施工進(jìn)度為30%、50%以及100%三個(gè)情況下，模板支撐架的位移變化結(jié)果，該位移能夠反映支撐架的撓度位移，以此衡量支撐架施工后的應(yīng)用安全性，其測(cè)量結(jié)果如表1所示。該結(jié)果僅隨機(jī)呈現(xiàn)不同跨度位置的10個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)試結(jié)果，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為位移結(jié)果低于±2mm。

表1 模板支撐架的位移變化結(jié)果（單位：mm）

從表1的測(cè)試結(jié)果可知：在不同的跨度位置下，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)在施工進(jìn)度為30%、50%以及100%三個(gè)情況下的位移變化結(jié)果，均顯著低于應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，最大位移結(jié)果為1.550mm，最小位移結(jié)果為-0.069mm。因此，本文采用的建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工效果較好，能夠保證懸挑結(jié)構(gòu)的施工安全。

3.2 應(yīng)力變化測(cè)試分析

為進(jìn)一步分析該項(xiàng)目建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架施工效果，隨機(jī)選擇10個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的靜態(tài)應(yīng)力測(cè)試結(jié)果，通過該數(shù)據(jù)分析模板支撐架的承載力，結(jié)果如表2所示。

表2 模板支撐架的承載力測(cè)試結(jié)果（單位：MPa）

從表2的測(cè)試結(jié)果可知：采用本文的模板支撐架施工技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，在均勻載荷和不均勻載荷兩種使用工況下，支撐架的應(yīng)力變化幅度較小；均在允許的90～-102MPa和103～-106MPa之間，滿足支撐架的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。因此，該項(xiàng)目采用的支撐架施工技術(shù)應(yīng)用效果較好，能夠保證支撐架承載力的穩(wěn)定性，沒有顯著的應(yīng)力波動(dòng)變化。

4 結(jié)束語

應(yīng)用大懸挑結(jié)構(gòu)的建筑逐漸增多，該類建筑在施工過程中面臨極大的安全挑戰(zhàn)，主要是由于懸挑結(jié)構(gòu)具有不規(guī)則、高度高、懸挑長度較長等特點(diǎn)，而且還需要在高空完成作業(yè)。因此，確保大懸挑結(jié)構(gòu)施工的安全性尤為重要。為保證案例項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的安全施工，本文研究了建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐架的施工技術(shù)，并對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行分析，判斷其是否滿足懸挑結(jié)構(gòu)建筑施工的安全需求。研究內(nèi)容和方法可為高空大懸挑結(jié)構(gòu)建筑施工安全工作提供借鑒。