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[摘要]

高層懸挑結構的施工是建筑結構施工中的一個關鍵且危險性較大的施工技術。深圳某工程部分樓層轉(zhuǎn)角處懸挑梁最長7000mm，對懸挑平臺進行設計應用于工程，證明設計的工字鋼斜支撐與鋼懸挑梁組合的懸挑平臺可以有效解決高空懸挑結構的施工問題，支撐架受力合理，解決了大懸挑鋼梁的撓度問題，安裝和拆除簡便易行。進行了支撐架體系的設計與施工，包括設置懸挑工字鋼梁、設置工字鋼斜支撐、在支撐架上搭設模板支撐系統(tǒng)以及防護架等，對型鋼在結構上的錨固和支撐架節(jié)點構造做了詳細說明，設計的支撐架體系在該工程的應用效果較好。

[關鍵詞]

高層懸挑結構；斜支撐；鋼懸挑梁；節(jié)點構造；支撐架體系

高空懸挑腳手架和樓層懸挑范圍較小的結構，可參照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)程》(JGJ130－2011)[1]設置懸挑主梁以承受上部荷載；對于樓層凸出范圍較大的懸挑結構，若采用相同的支撐方式，那么主梁上承受較大的荷載，可以通過2種方式來解決，一是減小主梁間距，二是增大主梁的截面；這2種方式中，有時對于懸挑范圍過大的結構并不適用，尤其對于特殊部位的主梁，比如防護架處，通過主梁間距受到限制，增大截面則會給施工時主梁的安裝和拆除帶來麻煩，對結構層樓面的施工也會造成影響；有些工程中采用在鋼絲繩斜拉索與工字鋼懸挑梁組合平臺體系上搭設模板支撐架的方式[2]，該方法在一定條件下可行，但由于鋼絲繩不參與計算，只是安全儲備[3]，因此，該方法也會受到限制。本文對支撐架受力進行驗算，以某工程項目實際設置為例進行設計計算，探討其受力情況，并介紹了施工工藝及節(jié)點構造，為今后的類似工程施工提供了安全可靠的參考依據(jù)。

1方案設計

深圳某工程總建筑面積：54205.1m2，其中：地下建筑面積13401.86m2、地上建筑面積：40803.24m2。地上2#樓共29層，地下3層，每個樓層的標準層層高3.15m，建筑總高度99.15m。采用懸挑式腳手架施工體系，主樓各棟頂層局部比下層標準層結構凸出的最大長度為1600mm，凸出邊梁截面大小為250mm×400mm，板厚為200mm，凸出結構上部無主體。如圖1所示，采用工字鋼懸挑，工字鋼下?lián)危ぷ咒撛谕钩鼋Y構層下一層樓面進行布置。實際工程中，在28層樓層處采用I16工字鋼懸挑，平鋪在樓板上，錨固點采用直徑為20mm的壓環(huán)鋼筋錨固，主梁在建筑為內(nèi)的錨固長度為5m，懸挑長度為4m。斜支撐采用I16工字鋼下?lián)危聯(lián)紊线B接點位于懸挑層距建筑結構外邊2.5m處工字鋼上，底端與預埋在27層構件中的預埋件相連，實施時在懸挑層下層預埋300mm×300mm×10mm鐵板，采用M14膨脹螺栓固定；頂端在離陽臺外邊2500mm處與主梁焊接，保證斜支撐與工字鋼懸挑梁的夾角接近60°，滿足規(guī)范中夾角大于45°的要求；連接時支撐工字鋼兩頭分別與上部工字鋼、下部鐵板進行對接焊接，卡箍與工字鋼梁之間采用滿焊。下?lián)沃c在27F樓面轉(zhuǎn)角處工字鋼最大懸挑長度4600mm，采用I18工字鋼懸挑，I16工字鋼下?lián)巍Ｔ趹姨糁髁荷习撮g距1000橫向擱置I16工字鋼次梁，在次梁上按1000mm×1000mm間距搭設模板支撐腳手架。腳手架搭設布置一覽表如表1。

2節(jié)點構造

（1）型鋼挑梁與樓板的錨固圖2為型鋼主梁穿墻處以及與板的構造布置；依據(jù)規(guī)范，預埋插入圓鋼壓環(huán)，在伸入樓板內(nèi)的梁端部設置2~3道卡箍，在陽臺梁位置處，設置1道卡箍錨入陽臺梁內(nèi)，卡箍與工字鋼焊牢以抵抗外架引起的鋼梁水平力。在混凝土施工中要保護好預埋固定環(huán)，避免振動棒直接接觸預埋件，邊振搗邊觀察及時校正預埋環(huán)位置，保證不產(chǎn)生過大位移。（2）斜支撐在下層邊梁上的構造在27層邊梁上預埋300mm×300mm×10mm鐵板，采用M14膨脹螺栓固定，連接時支撐工字鋼一端與鐵板進行對接焊接。（3）型鋼懸挑轉(zhuǎn)角及采光井鋼梁構造在樓層轉(zhuǎn)角處，工字鋼最大懸挑長度4600mm，梁上荷載較大，采用增加梁截面和減小梁間距的措施，采用I18工字鋼懸挑，I16工字鋼下?lián)危粯嬙煸攬D如圖3所示。在主梁交接處，采用焊接方式，在梁的夾角處設置加勁肋增加梁的穩(wěn)定性；采用該種構造方式，減小了所承受的荷載，安全可靠。

3受力分析

綜合考慮懸挑工字鋼梁受力情況、懸挑工字鋼在樓內(nèi)受力情況，確定支撐架受力情況。選擇最大受力單元，進行荷載傳力途徑分析，繪制最大彎矩圖進行計算、驗算。（1）主梁驗算計算荷載為：腳手板荷載：0.17kN/m2,欄桿沖壓鋼板：0.16kN/m；安全網(wǎng)：0.01kN/m2；鋼管：3.97kg/m；板底次楞木枋50×100@250：0.025kN/m；主梁自重：1.2×0.205×1=0.246kN/m；主梁間距為1500mm，計算得到主梁上的荷載見主梁的計算簡圖，主梁的內(nèi)力圖見圖4。經(jīng)驗算需要對陽臺梁以及支承該梁的懸臂梁進行1層回頂，工程中實際進行2層回頂。采用Ф48×3進行回頂，鋼管間距為1.5m,回頂位置在相應的斜支撐下，每個支撐下用1根鋼管。

4安裝與拆除方法

4.1安裝方法如圖5所示，先在樓層預埋鐵板處內(nèi)邊緣焊接用于防止斜撐安裝時產(chǎn)生滑移的臨時固定100mm高Ф16mm的鋼筋頭，預先用鋼管對準上下焊接點在外架上設置對準角度的臨時固定水平橫桿，將斜撐工字鋼用塔吊吊起上端，底端用繩子套住順臨時固定水平橫桿人工拉入樓層內(nèi)抵住焊接在鐵板上臨時固定100mm高Ф16mm的鋼筋頭處。在斜撐工字鋼下方距上焊接點2000mm處搭設出外架外邊1500mm長的鋼管腳手架平臺，設置1100mm高防護欄桿，此平臺以供焊工對焊接點進行施焊。在施工過程中，在斜撐工字鋼上統(tǒng)一高度上做上標志并引至墻上，監(jiān)測時通過水準儀讀數(shù)監(jiān)測，出現(xiàn)下?lián)蠒r立即停止上部施工，并進行加固。

4.2拆除方法拆除時先用鋼管將斜撐工字鋼架住，在距外架邊500mm處和下焊接點處將工字鋼用燒割機燒斷，然后用塔吊分2次吊走。

5結論

本文所述支撐架懸挑平臺作為懸挑結構模板的支撐，滿足了懸挑寬度較大、構件荷載較重的高層建筑施工要求。（1）三角形支撐架結構形式具有很大的優(yōu)勢，縮短了施工周期。工字鋼梁在拆除后可重復利用，降低了成本，有利于節(jié)約能源、保護環(huán)境，符合綠色施工的原則。該施工技術在超高層建筑施工中具有廣泛推廣應用的價值。（2）本工程工字鋼主梁懸挑長度為4150mm，斜撐梁長度4021mm，長細比滿足要求。若某工程主梁懸挑長度過大，則相應的斜撐梁長度增加，平面外穩(wěn)定需要經(jīng)過驗證，則可考慮在斜撐梁中部增設1道系桿。（3）本工程設置斜撐桿，實際上可把主梁作為一端懸挑的2跨連續(xù)梁進行受力分析，結構為超靜定結構，梁的內(nèi)力較不設斜撐桿的簡支梁模型有很大程度的減少，從而減少鋼材用量。

參考文獻

[1]建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規(guī)程：JGJ130－2011[S].中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]李玲，姚紀平，井謝謝，楊凱.在鋼絲繩斜拉索與工字鋼懸挑梁組合平臺體系上搭設模板支撐架的施工技術[J].建筑施工，2014,36（8）：964-966.

[3]石偉國.高層建筑型鋼懸挑腳手架設計及施工技術探討[J].建筑技術，2012,43（8）：717-721.

[4]封衛(wèi)江,郭寧.高層建筑懸挑腳手架型鋼梁與斜拉鋼絲繩共同作用原理分析[J].建筑安全，2011（4）：7-10.

[5]唐澤榮.對懸挑外腳手架工字梁反拉鋼絲繩安全性經(jīng)濟性分析之我見[J].建筑安全，2009（9）：44-46.

[6]林葉榛.超高層懸挑式與落地式相結合外腳手架的設計驗算實例[J].浙江建筑，2009（7）：34-38.

作者：殷粉芳 陳年和 郭牡丹 石偉國 單位：江蘇建筑職業(yè)技術學院建筑工程技術學院 江蘇省華建建設股份有限公司