高空连廊悬空模架平台施工技术研究应用

王建伟 李成刚 魏长江

【摘要】高层住宅因消防疏散、应急通道的需求，需设置高空连廊。由于连廊下部无结构呈悬空状态，给连廊结构施工阶段模架体系设计及施工造成很大困扰。在保证安全的前提下，使悬空连廊模架施工兼顾经济性和操作简便性，其模架体系设计及施工方法尤为关键。

【关键词】高空连廊;悬空平台;模架;工字钢           【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.066

1、前言

《高层民用建筑设计防火规范》规定超过十八层，每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯，十八层以上部分每层相邻单元楼梯通过阳台或凹廊连通（屋顶可以不连通），十八层以上部分每层相邻单元楼梯通过阳台或凹廊连通（屋顶可以不连通）。十二层及十二层以上的住宅每单元只设置一部电梯时，从第十二层起应设置与相邻住宅单元联通的联系廊。联系廊可隔层设置，上下联系廊之间的间隔不应超过五层。

因此，十八层的高层住宅通常在十三层或十四层位置设置连廊，十八层以上的高层住宅通常在十九层及以上设置连廊。由于连廊下部悬空，连廊结构施工阶段模架体系需兼顾安全性、经济性和可操作性，其模架体系设计及施工方法尤为关键。

2、工程概况

金融街·金悦府项目一期总承包工程位于廊坊市安次区龙河园区。项目总建筑面积为177384.72m2，包括10栋住宅楼、地下车库及其配套工程。其中，3-7#、3-13#、3-14#高层住宅第十四层设置有室外连廊，悬空高度为37.6m，连廊长度5.4m，宽度1.7m。

3、模架体系设计

3.1 悬空模架平台设计

常规模架体系为满堂式脚手架（盘扣式），自车库顶板开始搭设。连廊悬空高度为37.6m，模架搭设高度超高，架体的受力及结构稳定性存在较大安全风险，须组织专家论证。同时，搭设时间长使得工期增加，搭设体量大导致成本增加、资源浪费。因此，常规方案并不适用于连廊模架体系。

本工程通过设置悬空模架平台作为模架基础，解决了架体搭设高度超高的问题。通过安全计算，模架平台采用四根20a#工字钢搭设而成，作为模架基础的搁置主梁。搁置主梁平铺在十三层楼板上，共4根，每根长度7m，纵向每边锚入结构800mm，工字钢横向间距900mm。搁置主梁通过楼板预埋的U型锚固螺栓进行固定，每根搁置主梁每侧设置两道锚固螺栓，螺栓直径20mm。U型锚固环开口端套丝，采用双螺母+L6*16mm角钢作为压板对工字钢进行固定。第一道U型锚固距离钢梁端的距离200mm，第二道与第一道U型锚环间距200mm。为保障楼板预埋螺栓锚固强度，在螺栓预埋位置增加两根直径18mmHRB400级钢筋，长度1500mm。

在工字钢上按立杆位置焊接直径为25mm长200mm的短钢筋，使竖向钢筋插入脚手架立杆内部，保证架子根部的稳定性，防止钢管位移。操作平台设计为垂直于主梁方向满铺木脚手板，木脚手板与主梁采用铁丝（规格10#3.5mm）绑扎相连接;呈“”状。

3.2 模架体系设计

连廊长5.4m，宽1.7m，其中梁截面尺寸为200×500mm，板厚150mm。悬空模架平台设置在13层（层高2.9m），扣除搁置主梁高度200mm，因此连廊模架搭设高度为2.7m。结合连廊结构形式，模架采用满堂式钢管扣件脚手架（φ48.3×3.6钢管）。

楼板支撑体系选择：立杆纵向间距1200mm，橫向间距900mm，横杆步距1200mm。龙骨设计：次龙骨50×50×2.5mm方钢管，中心间距600mm，拼缝位置采用50×50mm木方;主龙骨为双Φ48.3×3.6mm钢管，水平间距为1200mm。

梁支撑体系选择：梁底不设置立杆，立杆与板共用，采用小横杆与梁两侧立杆（横杆）连接，跨度方向小横杆间距为500mm。梁侧模板固定方式采用φ14对拉螺栓固定，间距依次为50mm、350mm、450mm。次龙骨50×50×2.5mm方钢管，中心间距150mm，拼缝位置采用50×50mm木方;主龙骨为双Φ48.3×3.6mm钢管，水平间距为900mm。

剪刀撑设置：架体四周设置竖向剪刀撑，在架体1600mm位置设置一道水平剪刀撑。

4、悬空模架施工工艺及方法

4.1 测量放线

由测量技术人员根据设计锚固点位进行预埋U螺栓，位置需精确定位，根据标测定出悬空连廊所需的水平横杆、立杆长度、顶托标高，由专业架子工根据测放出的立杆位置、标高，进行支架搭设。

作业前，首先对作业工人进行技术和安全交底。施工机具准备齐全，具备作业条件。然后按照施工工艺流程进行脚手架搭设，搭设过程中如有构配件、杆件有质量问题，坚决不予使用。

4.2 模板支撑架搭设方法

（1）根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。下部先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆。再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，考虑支架的整体稳定性，距离主梁1600mm的位置安装一道水平剪刀撑，安装时自下而上进行顺接。（2）支架组装时应控制水平框架的纵向直线度、直角度及水平度;（3）支架拼装完毕后，应用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧可调座和薄钢板调整垫实;（4）支撑架搭设完毕后，应对其平面位置，顶部标高，节点联系及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求后，方可进行下一步施工;（5）扣件式支架钢管不得使用严重锈蚀、弯曲、压扁及裂纹的钢管;（6）支架顶部可调托撑放圆钢管作为主龙骨。可调托撑伸出顶层水平杆的悬臂长度不得超过500mm，其螺杆伸出立杆顶端长度不超过300mm，插入立杆的长度不小于150mm。螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于3mm，安装时应保证上下同心;（7）顶托安装：为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定断面间距，设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高。

4.3 支架搭设注意事项

（1）立杆应选用同类管径和壁厚的钢管搭设，严禁不同型号的钢管混合使用，且所有材料均采用国标构件;（2）在搭设之前，必须对进场的脚手架配件进行严格的检查，禁止使用规格和质量不合格的杆配件;（3）支架的搭设作业，必须在统一指挥下，严格按照以下规定执行;（4）支架的搭设和拆除的施工人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋;（5）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得偏载、超载，严禁悬挂起重设备;（6）支架的搭设要保证横杆的可靠连接，支架搭设前，一定要计算好支架的高度，顶托与底托的调节量，使其在可以调节的范围内。

4.4 构造设计要求

（1）底层纵、横向水平杆作为扫地杆，立杆底部与次梁之间设置φ20HRB400钢筋（长度20cm，与主梁焊接固定），避免钢管滑动。扫地杆距地不大于300mm。（2）立杆采用连接套管进行连接，在同一水平高度内相邻立杆连接位置宜错开，错开高度不宜小于600mm。（3）可调托撑螺杆外径与立杆钢管内径的间隙不得大于2mm，安装时保证上下同心。可调托撑钢板厚度不得小于5mm。可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于5扣，插入立杆内的长度不得小于150mm。可调托撑上的主楞梁应居中，其间隙每边不大于2mm。（4）竖向剪刀撑：支架架体外侧四周应设置从底到顶连续设置竖向剪刀撑;剪刀撑的斜杆应每步与立杆扣接。（5）水平剪刀撑：在距主梁1600mm位置设置一道水平剪刀撑。水平剪刀撑两个方向的跨数均为4跨。水平剪刀撑布置在竖向剪刀撑交叉的水平杆层，采用旋转扣件每跨与立杆或水平杆固定，旋转扣件宜靠近主节点。（6）剪刀撑斜杆接长应采用搭接，搭接长度不小于1m，并应采用不少于2个旋转扣件等距离固定且端不扣件盖板边缘离杆端距离不应小于100mm，扣件螺栓的拧紧力矩不应小于40N·M，且不应大于65N·M。（7）竖向剪刀撑和水平剪刀撑应与支撑架同步搭设。

4.5 混凝土浇筑

混凝土采用地泵浇筑，悬空连廊与同楼层梁板同时整体浇筑。

梁、板的混凝土浇筑使用布料杆进行浇筑，先浇筑梁，将梁浇筑至板底后与板混凝土同时浇筑：

（1）梁混凝土浇筑时，不得在同一点进行下料，采用赶浆法振捣施工;（2）每一施工区段内混凝土，自区段中间向四周浇筑，先浇筑中间部分的梁，向四周拓展;（3）梁高范围内竖向分层，每层厚度不大于40cm，梁腹高分层浇筑至板底后与板混凝土一起浇筑。（4）楼板混凝土浇筑时，不得在混凝土浇筑时直接冲击支撑模板，设置一人持斜挡板，出料混凝土朝向斜挡板下料，然后流淌至混凝土板板面。

4.6 支撑架拆除

混凝土到达设计强度后方可拆架，脚手架拆除前应对成品进行全面检查，并进行书面安全技术交底，拆除脚手架前，应将架体上的存留材料、杂物等清除干净。

梁、板模板的拆除必须根据混凝土的同条件试块，填写拆模申请单，审批合格后，方准拆除。本工程支模部位顶板及梁混凝土必须达到设计强度的100%时，方准拆除此部位的顶板模板及支撑体系。支架拆除应获得总监理工程师同意。

（1）模板拆除遵循“先支后拆，后支先拆”的原则，先拆除非承重部分，后拆除承重构件，至上而下拆除。（2）拆除楼板模板先拆除水平横杆，然后拆除立杆。（3）拆模人员站在已拆除的空隙，拆走近旁余下的支柱使龙骨慢慢下落，用钩子将模板钩下，等该段模板全部脱模后，集中运出，集中堆放。（4）拆下的模板及时清理粘连物，用扁铲将粘连物铲掉，涂刷脱模剂，拆下的扣件等小型材料必须及时集中收集管理。（5）梁模板拆除：先拆除梁侧模板，再拆除梁头模板，梁底模板按规范规定拆除。（6）必须按规范规定进行同条件养护的混凝土試块检验，强度达到要求，并申请项目总工同意后，方准进行模板拆除。（7）拆除跨度较大的梁下支撑时，应从跨中开始，分别拆向两端。（8）拆模时要逐块进行，不得抛掷，拆下后必须立即清理干净，板面涂刷脱模剂，并分类堆放整齐，以备再用。（9）工字钢主梁拆除：结构完成后此部位空间较小，工字钢主梁需要切断方能拆除。拆除顺序先从北侧向南侧逐根拆除。工字钢拆除步骤：在工字钢两端2.5米处焊接吊环（HPB300φ20圆钢）→拆除脚手板→挂钩→工字钢两端锚入结构处割断（1m处）→吊离→锚固段工字钢拆除。

4.7 防护架设计

悬空连廊长度为5.4m，工字钢主梁、脚手板、架体支设施工阶段利用楼座外防护架体，采用6m钢管将楼座外架相连，步距1.5m，满挂密目网，临边防护架体不受施工荷载，仅作为防护使用。

结语：

悬空连廊模架体系通过设置悬空模架平台作为模架基础，有效地解决了架体搭设高度超高的问题。模架平台整体受力安全性能良好，模架体系施工简便快捷，同时能够大大节省架体费用投入，产生良好的经济效益。

参考文献：

[1]王继伟.高层住宅项目空中连廊施工技术浅析[J].安徽建筑，2019（004）.

[2]JGJ130-2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].