魯鵬旭

（中電建建筑集團(tuán)有限公司，北京 100120）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對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，外觀造型獨特，設(shè)計時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)時工人須高空作業(yè)，施工安全是第一要務(wù)。在進(jìn)行該類建筑施工時，通常會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。

相對而言，分懸挑支模架或者懸挑性剛模型平臺和鋼管腳手架組成的懸挑支撐平臺，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，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

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，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

（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)載荷自重也相對較大。

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

（3）懸挑結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，支撐架的設(shè)計、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)險較大[7]。因此，該項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，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)和施工時的載荷情況，對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

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方向為主，完成模板支撐架的施工。

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

（1）該方向的支撐架需和垂直方向的支撐架同時搭建；

（2）在一個跨越范圍內(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

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

（2）施工時交叉支撐和模板鋪設(shè)需同時完成；

（3）每一個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，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）對支撐架的水平度和垂直度進(jìn)行校驗。

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于建筑高處大懸挑結(jié)構(gòu)的支撐效果。在測試過程中采用的測試設(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，其精度為0.01mm，其檢測范圍在0～30mm之間。

3.1 位移變化測量分析

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個檢測點的測試結(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的測試結(jié)果可知：在不同的跨度位置下，每個檢測點在施工進(jìn)度為30%、50%以及100%三個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)力變化測試分析

為進(jìn)一步分析該項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個檢測點的靜態(tài)應(yīng)力測試結(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試結(jié)果（單位：MPa）

從表2的測試結(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，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??；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，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。