高层建筑屋顶高空悬挑钢构架施工技术

王嘉新

摘  要：本文以某高层建筑工程为例，该工程屋顶具有较长的高空悬挑钢结构架，施工难度较大，为了保证施工质量，对悬挑操作钢平台进行合理的应用。根据实际情况，经过过计算、设计、验算等一系列的工作，最终制定出专门的平台搭设方案，为屋顶悬挑钢结构架施工提供充足的空间，并且平台具有刚度高、稳定性高、强度高等优势，既可以保证施工人员的人身安全，又可以保护下层建筑物，希望可以为类似的案例提供参考借鉴。

关键词：高层建筑屋顶;高空下挂操作平台;悬挑钢梁;高空作业;施工安全

某高层建筑工程位于城市郊区，采用框剪结构，总建筑面积高达170000平方米，共计15栋建筑，内部含有高层住宅及会所。根据规划要求，其屋顶采用悬挑钢结构架，悬挑的长度在2-6m之间，屋顶内采用现浇钢筋混凝土，屋顶外采用钢悬梁焊接框架，采用铝板包裹外部。原方案采用钢筋混凝土结构，但是载荷过大，容易产生安全隐患，为此采用钢框架替换，经过大量的设计及计算，最终选用钢构件作为悬挑结构。

1 悬挑钢构架施工平台设计

屋顶悬挑钢构架施工流程为：工厂内预制生产→吊运至屋面→搭设下挂式型钢操作平台→塔吊吊运悬挑H型钢至就近位置→螺栓收紧、调整位置→焊接牢固→逐根安装其他钢梁→焊接角钢挑檐框骨架→钢构除锈刷漆→安装铝板→打胶密封。

可以看出，搭设平台是本次施工最大的难点，由于建筑高度过高，无法采用塔吊直接施工，为此制定了吊装方案，下面为具体内容。

1.1 下挂式刚操作平台受力分析

第一，普通部分受力结构：钢管脚手架平台面→平台立杆→下挂钢平台→女儿墙顶。第二，最不利部分受力结构：钢管脚手架平台面→平台立杆→二次悬挑工字钢钢梁→多排脚手架悬挑工字钢钢梁→屋面墙角。

1.2 下挂式型钢操作平台设计

第一，操作平台按悬挑式脚手架搭设，纵距1.2m或1.1m，横距1.2m，步距1.5m，搭设高度在普通受力结构部位1.5m、在阳角部位2.3m，上部满铺竹笆脚手板，外围搭设高1.5m的防护栏杆，立杆间距1.2m，水平杆间距0.5m，并用五夹板围挡。第二，在普通部分受力结构中，采用下挂式悬挑钢平台，平台宽度2.2m，2个平台间隔1.2m。悬挑钢平台用2根钢丝绳拉结，外侧钢丝绳在悬挑钢梁外侧端，两侧钢丝绳间距1.2m。第三，悬挑钢梁用2根φ32mm的钢丝绳斜拉，内侧钢丝绳距墙5.4m。悬挑钢平台用2根钢丝绳拉结，外侧钢丝绳在距悬挑钢梁外侧端1.2m处，两侧钢丝绳间距1.2m。

1.3 下挂式型钢操作平台计算

第一，悬挑式脚手架操作平台按落地式卸料平台扣件钢管支撑架计算。在对立杆计算后，发现其轴心压力为5.82kN，可以用于后续的计算中。采用双扣件连接立杆及水平杆，在验算后，发现其各方面性能均符合要求。第二，悬挑长度3.5m下挂钢平台按悬挑卸料钢平台计算。主梁采用20a#槽钢U口水平，次梁采用16a#槽钢U口水平。次梁间距0.60m。经验算，主、次梁的抗弯强度和整体稳定性均满足要求，钢丝绳及其吊环的抗拉强度也满足要求。第三，悬挑长度4.6m下挂钢平台按悬挑卸料钢平台计算。主梁采用32a#槽钢U口水平，次梁采用28a#槽钢U口水平。次梁间距0.60m，悬臂不外伸。经验算，主、次梁的抗弯强度和整体稳定性均满足要求，钢丝绳及其吊环的抗拉强度也满足要求。第四，阳角悬挑钢连梁按悬挑式扣件钢管脚手架计算，发现结果均满足要求。

1.4 下挂式型钢操作平台作用在主体结构上的验算

第一，钢平台及钢梁才用了锚固的方式，牢牢的固定在屋顶构架梁上，其中梁的截面尺寸为200mm*1200mm，为了确保平台及钢梁的稳定性，需要对其拉力、角度、作用、数量等方面进行验收，在收集资料以后提供给设计单位，经过大量的验算分析，发现这种锚固方式符合要求，不会出现结构不稳的情况，可以进行实行。第二，女儿墙的截面尺寸具体为20mm*800mm，在其上方放置主梁，并采用现浇的施工方式，在将主筋锚固在梁上，在验算后发现，该方案中配筋太小，无法达到预计的施工效果，需要采取适合的加固方式，在对其实际情况分析研究后，最终采用工字钢作为加固材料，可以有效提升结构的稳定性。

2 悬挑钢构架施工平台搭设

第一，在混凝土达到设计强度后，才能开始搭设钢平台。第二，开展全面的技术交底工作，确保相关施工人员完全了解技术要求。第三，所有施工人员都要持证上岗，并配备专门的防护用品，定期进行体检。第四，在施工前要了解天气情况，选择阳光明媚的天气开展施工，在遇到恶劣天气时，例如雷雨、暴雪、大风天气时，则要中止施工。

2.1 下挂钢平台的吊装

在吊装之前，要做好准备工作，在图纸上进行编号，为后续的施工提供顺序参考。在吊装过程中，采用塔吊运送平台，逐渐将其升至屋顶上方，并向着制定位置缓慢已送，最后使用牵引绳拉动平台，直到钢梁对准预埋件，缓慢落钩，直到接触到预埋件，立刻停止吊装的机器，对准螺栓孔洞，手工拧动螺栓，起到一个临时固定的作用，在开展矫正工作，确保平台的水平及竖直方向上完全符合基准线，将其偏差控制在合理的范围，在完成校验及矫正工作医护，可以再次拧紧螺栓。在检查钢梁与基础面的轴线是否对准，确保完全吻合以后，将螺母拧紧。

2.2 下挂钢平台的拆除

先拆卸脚手架装置，并开展清理工作，利用吊点送掉马蹄扣及绳索，使用塔吊运送会地面。在拆除的过程中，要注意以下问题：第一，使用绳索卸载平台，可以传递平台上的载荷，并在建筑物上消化这部分载荷。第二，在起吊之前，将吊车开至指定位置，确保定位的定准性，采用机械搬运平台的方式，严禁出现人工搬运的现象，可能会出现安全事故。第三，在半圆过程中，要保证平台的稳定性，避免出现大幅度摆动、震荡等现象，避免平台与建筑物发生撞击事件。第四，在拆卸中，需要卸载所有的绳索及固定件，确保平台完全脱离建筑物以后，才能开展拆除工作。

3 结束语

可以看出，该工程屋顶施工难度较高，为了提供施工平台，对下挂钢平台进行合理的应用。对建筑进行受理分析，通过合理的计算及试验，确定平台的具体尺寸、材料及結构形状，可以提升屋顶悬挑钢结构架施工的安全性及稳定性，希望悬挑钢构架施工提供帮助。

参考文献

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