高空连廊支撑结构体系施工技术

张建青

（山西三建集团有限公司 046000）

1 工程概况

某工程A、B两栋建筑相距12m，在结构标高69.45m处设有一连接A、B座的高空连廊，分别从A、B座向外悬挑6m，连廊宽度为4.3m。在标高76.05m处A、B座屋面整体连通，分别从A、B座向外悬挑6m，连廊宽度为19.2m，连廊为劲型混凝土悬挑梁板结构。

型钢悬挑支撑平台采用20#工字钢悬挑出，其中伸入结构层内6m，主弦杆用两根∠125×80×8角钢斜撑，立弦杆及小斜弦杆采用两根∠75×5角钢支撑，水平连接和支撑平台整体斜撑用∠75×5角钢，边跨位置在20#工字钢上横向搭设16#和12#工字钢向外挑出。

图1

2 体系主要特点及难点

（1）型钢悬挑支撑平台承受的荷载大，连廊结构内设置有H型钢，施工时其全部荷载通过模架传至型钢悬挑支撑平台，再通过悬挑平台传递至工程结构上，因此本项目设计时不但要考虑支撑平台本身的承载力，还需考虑工程结构的承载力，故施工图纸设计后，经过了原工程设计单位的对该部位的受力核实。

（2）选择合适的结构计算模型计算角钢斜撑卸荷的悬挑支撑平台组合结构的结构受力情况是保证本项目安全施工的前提，施工前经过了多方论证和反复验算、模拟，提出了完善的结构施工图纸。

（3）施工过程中保证材料质量及施工质量是我们控制的另一个重点。从材料供应商的选择、材料的进场及复验，每榀悬挑架完成后在地面进行预加载荷试验及安装后对所有焊缝进行探伤检验等每个施工工序均进行了严格的把控。

（4）高空施工中的安全预控直接决定了本项目施工的成败与否。利用BIM模型进行施工过程模拟，找出和排查从型钢悬挑支撑架的吊装到模架搭设的安全防护及支撑平台从开始承载至拆除等各方面的安全隐患，从而在实际施工时有目的进行安全检查，保证了工程的安全施工。

3 施工要点

3.1 施工流程

悬挑支撑平台的设计→悬挑支撑平台在地面制作→悬挑支撑平台整体吊装→模板支撑架的搭设及主体结构的施工→支撑架及悬挑支撑架的拆除。

3.2 悬挑支撑平台的设计

支撑平台设计的流程：施工荷载计算→支撑平台结构选型→进行内力、变形验算→根据计算结构优化结构设计→提交原设计单位核算支撑平台所依托的楼层结构的受力情况及荷载传递的合理性→全部符合要求后编制专项施工方案并组织专家论证→集合专家意见完善专项施工方案。

图2 悬空连廊一端支撑平台立面示意图

3.3 悬挑支撑平台的制作

原材料采购→原材料进行复验及验收→现场下料加工→拼装焊接部位的焊缝检验→单榀悬挑支撑架现场加载试验→每榀悬挑支撑架的检测验收。

（1）原材料采购在合格供应商中选择，进场后现场材料管理人员会同技术员和质量对型钢表面质量、尺寸偏差及牌号、质量合格质量证明书进行检查，并在监理的监督下取样进行机械性能复验，合格后用于本项目。

（2）本项目采用图纸下料法，直接按图纸所示尺寸在钢材上按1：1的比例划线下料，允许偏差不超过1mm。

（3）下料前按图纸要求复查材料规格、型号、材质炉号和批号，严格按交底单下料，切割前将钢板表面的油污等清除干净，发现断面裂纹等缺陷及时处理。

（4）组装前杆件的连接接触面和焊缝每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等清理干净，要求磨光顶紧的部位，其顶紧的贴合面面积达到75%以上，焊缝均采用坡口焊，焊缝高度不小于8mm。

（5）构件拼接接头的位置应布置在跨度的1/4～1/3处，受拉翼缘采取斜接，斜度不大于45°。

（6）构件拼装施焊前针对不同的焊接方法及接头型式作出相应的焊接工艺评定，确定焊接工艺参数。

（7）首先制作一榀悬挑型钢支撑架进行现场加载试验，即按正常操作程序完成后，将该榀悬挑支撑架安装固定于一层，在其上加压正常施工荷载的110%的载荷，下部设置防护措施，观查、测量其变形情况，不超过规范要求的变形允许偏差时进行全部构件的施工，否则调整设计。

3.4 悬挑支撑平台的安装

预埋件预埋及检查验收→吊装前测量放线→每榀悬挑支撑架的吊装、矫正、固定、焊接→水平、垂直支撑及连梁安装→安装焊缝检查、检测→铺焊平台板、模板支撑架定位栓钉→安全防护设施设置→初始变形监测→最终检查验收。

（1）在悬挑支撑架位置的楼板上预埋4道钢筋，钢筋采用未经冷拉处理的Ⅰ级圆钢φ20，预埋长度为30d。预埋筋采用两段预埋，以便安装型钢梁，型钢挑梁安装定位后，两根预埋筋进行单面搭接焊接，焊缝长度为10d。在预埋筋处的楼板增配2φ12钢筋，长度为2m，当预埋锚筋处的楼板面无负筋时，应增设φ6＠200×200钢筋网片2m见方，且应与周边的楼板负筋连接在一起。

（2）吊装前对悬挑型钢在楼层内固定端的位置及楼层侧面和下层角钢斜撑固定点进行测量放线，确定预埋件的位置是否准确，标高是否在允许偏差范围内，根据测量数据准备不同规格的垫板备用。

（3）悬挑支撑架在现场焊接验收合格后，采用塔吊逐榀整体吊装至施工层，悬挑架的固定端及角钢斜撑与定位线对正，现场支设红外线水平仪对悬挑段的标高进行跟踪测量，操作人员通过信号工与塔吊司机对讲联系，反复对位置和标高进行调整，达到允许偏差范围内时及时进行焊接固定。安装时要按顺序依次吊装，避免在安装过程中碰撞，吊装一个固定一个，在确定固定好之后方可吊装下一个。

（4）支撑平台悬挑工字钢伸入结构层内部分用在混凝土结构层内预埋4道¢20钢筋箍焊接固定。并用钢丝绳穿过楼板将工字钢进行绑扎，钢丝绳一端固定于下一层柱子上。为防止悬挑工字钢破坏结构层最边缘处混凝土，在结构层边缘处的工字钢下中增设10mm厚的钢板。

（5）悬挑支撑架全部焊接固定后，在两端悬挑架的水平垂直支撑及连梁位置标示位置，然后拉通线从两端向中间对称吊装焊接水平垂直支撑及连梁。

（6）全部安装焊接完成后对所有安装焊缝进行探伤检测。

（7）在悬挑型钢及连梁上根据模板支撑架立杆的位置焊接栓钉，并满铺8mm防滑钢板。

（8）在支撑平台临边位置设置防护栏杆及挡脚板，挂密目防护网进行垂直全封闭，下部每隔三层设置安全平网，地面在两栋建筑物间搭设双向通行的安全通道。

（9）结构模架支设前由专业检测单位进行初始变形监测数据的提取，便于后期进行变形监测，并组织公司、分公司、项目专业人员及现场监理单位进行全部验收，符合要求后再进行下部工序的施工。

3.5 模板支撑架的搭设及主体结构的施工

模板支撑架的搭设：测量放线→对准栓钉竖立杆→安装扫地杆→安装纵横水平杆及剪刀撑→主体结构模板及混凝土施工。

施工过程中根据加荷及变形情况持续进行变形监测。监测内容包括位移监测和标高监测，位移监测采用全站仪按极坐标法对悬挑型钢悬挑端下部设点进行测量，标高监测采用水准仪测量悬臂相对根部的变形。

监测频次：连廊结构模板脚手架搭设完毕，连廊模板支设完，连廊结构钢筋及型钢安装完，混凝土浇筑期间每隔1h，混凝土浇筑完前3d每12h，后期每2d直至结构混凝土强度达到设计强度。

3.6 拆除

拆除结构模板及脚手架→拆安全防护→拆除平台板→拆水平垂直支撑及连梁→逐榀悬挑支撑架整体拆除、吊运落地。

（1）连廊结构混凝土强度达到设计要求的100%时拆除模板及脚手架。

（2）为方便型钢悬挑支撑平台的拆除，在连廊结构混凝土楼板上预留100mm×100mm的预留孔，塔吊钢丝绳通过预留孔将支撑平台的各杆件及支撑架逐个吊运至地面。

（3）平台拆除时应按顺序依次拆除，把材料清理干净后方可进行吊运。

（4）平台拆除时要设立高空拆除警戒区域，专人负责看守，并避免交叉作业，所有操作人员应戴安全帽，高空作业人员应系好安全带，并且应检查是否系牢。

（5）拆除时思想要集中，要细心检查各种工具的放置是否稳妥以及电焊机电源接触是否良好，氧气、乙炔瓶放置位置是否合乎规范等要求。

（6）拆除人员要密切配合，协同工作，小构件传送时应用绳子系牢，不得在高空乱扔。

（7）支撑平台拆除吊运时观察周边环境，检查是否影响其它构件，避免和其它构件碰撞。

4 结束语

本系统解决了悬空连廊高度高、跨度大、施工难度高的技术问题，确保工程质量和施工安全，降低了成本，为今后类似工程施工提供了较为广阔的借鉴意义和应用基础。