高层建筑悬空大跨度装饰梁模板支撑体系施工技术的应用(1)

成雪剑

摘要：建筑悬空构件模板支撑体系施工技术的优劣，将直接影响到建筑工程整体的结构质量与施工安全。鉴于悬空大跨度装饰梁模板支撑体系的复杂性，文章结合工程实例，通过控制预埋件施工以及施工平台搭设质量，配合正确的受力分析、荷载计算，以确保支撑体系强度、刚度和稳定性满足安全施工的要求。

关键词：悬空结构 模板支撑体系 施工

引言：现代建筑紧跟时代的发展方向，在建筑外观设计方面展现出多元化的需求，使现代建筑外观设计同时具备功能性和艺术性，采用悬空结构设计的现代高层在建筑外观上更具观赏性。在高层建筑施工过程中，悬空大跨度结构梁模板支撑体系的施工技术已经相对成熟，并在实际工程中得到广泛运用，在保证项目施工安全的同时也提高了施工质量标准。

1、工程概况

新疆华凌古树小镇14#住宅楼建筑 总高度104.85m，建筑层数为地下3层，地上33层，剪力墙结构，结构设计沿建筑立面高度方向依次在87.85m、93.65m、100.425m、102.2m、103.65m设置了5根跨度为8m的悬空结构梁，用于连接建筑U型立面结构，其中87.85m及93.65m处结构梁截面尺寸为300mm×1200mm;其余梁尺寸为300mm×600mm。

懸空结构梁距离主体结构室外连廊花池5.5m，梁端连接电梯井剪力墙，梁边沿外剪力墙平齐，结构梁混凝土设计强度为C30。结构梁层间在87.85m～102.2m位置设外墙装饰构件，102.2m以上部分采用砌体填充。悬空结构梁沿梁边以及梁上部均设有650mm宽混凝土悬挑板造型，最高处悬挑板标高为104.85m，在浇筑混凝土时须一次成型。

2、支撑体系方案选择

悬空结构梁悬空高度不断升高，风荷载逐渐增加，结合悬空结构梁高度高、跨度大且距离主体结构较远等工程特性，按照常规方法搭设钢管脚手架模板支撑系统，将耗费大量的工程周转材料且施工过程复杂，又不能保证施工安全，难以满足工程实际需要，不具备实际操作性。

考虑到施工操作以及安全防护等因素，综合分析采用悬挑工字钢作为结构梁模板及施工操作平台的支撑杆件，在外剪力墙柱预埋的钢牛腿以及主体结构作为悬挑工字钢的支撑点，将施工荷载和结构梁自重由钢管传递至工字钢再传至主体结构或预埋钢牛腿上。待下部梁混凝土浇注完成，混凝土强度达到设计强度等级的100%时，可作为上层结构梁模板及施工操作平台的支撑杆件。

3、悬空结构梁模板支撑体系施工技术及要点

3.1预埋件施工

在主体结构30层84.35m处的外剪力墙中预埋钢牛腿，钢牛腿与剪力墙钢筋采用焊接固定，并在钢牛腿外侧焊接20cm高A20钢筋，防止工字钢滑移。在浇筑混凝土时，要求预埋处振捣密实，增加混凝土对预埋件的握裹力。

3.2工字钢定位

选取三根长为9m的28b工字钢作为结构梁模板及施工操作平台的主要支撑杆件，其中两根工字钢埋设在主体结构剪力墙中，水平间距500mm;另一根工字钢放置在预埋钢牛腿上，采用M16的U型卡环与钢压板与牛腿固定，防止工字钢侧翻，搁置工字钢前，沿搭设支撑系统纵向在工字钢中部焊接200mm高A25mm的立杆定位钢筋，间距600mm。

3.3支撑体系搭设

模板支撑架体采用A48.3×3.6的钢管搭设，将支撑立杆套在工字钢对应位置的抗滑移钢筋上。梁两侧外立杆作操作平台防护使用，立杆之间用横向水平杆相连固定，横向水平杆还应在梁底两侧设加腋斜撑杆，斜撑杆与横向水平杆和立杆连接固定，以形成空间结构整体受力。纵向水平杆垂直于支撑立杆，按步距500mm设置，内侧纵向水平杆沿立杆高度连续布置至顶部水平防护。沿立面设置连续剪刀撑，随层每跨设置刚性连墙件或抛撑，以保证架体稳定性，连墙件中的连墙杆应呈水平设置，当不能水平设置时，应向脚手架一端下斜连接。

3.4铺设操作平台

在悬空结构梁两侧相邻架体横向水平杆上沿工字钢方向铺设50mm×50mm木方，间距不大于100mm，木方上满铺30mm厚脚手板脚手板作人工操作平台，再采用15mm厚胶合板拼缝整齐严密，不留缝隙，形成模板支撑体系以及结构梁施工的操作平台。

3.5架体监测

分别在工字钢梁端部、中部设置三个监测点，测定每根钢梁的标高，悬空结构梁模板支撑系统以及操作平台每搭设上升一次，都必须对工字钢梁进行一次标高复测。在混凝土浇筑过程中，派专人看护模板支撑体系，密切监测工字钢以及支撑系统的变化，保证支撑系统稳定性。

5、操作要求

1）架体搭设完成后还须用力矩扳手对扣件的紧固程度进行复测，避免出现扣件螺栓滑脱造成架体失稳的情况。

2）严格控制悬空结构梁模板支撑系统搭设质量，按照受力分析以及荷载计算结果进行架体搭设，杜绝因架体搭设不规范造成支撑结构失稳、变形的现象。

3）架体内操作平台站人板必须平整牢固。操作平台内立杆与结构梁之间应采用木板进行严密封闭，架体上的杂物要及时清理，防止钢管等材料掉落伤人。

4）连墙件设置有困难时，应采用其它可靠措施固定，连墙件拉结点应保证牢固，防止其移动变形，且尽量设置在外架纵横向水平杆接点处，宜靠近主节点设置，因施工需要除去原拉结点时，必须重新补设可靠、有效的临时拉结点，以确保外架安全可靠。

5）梁模板应按照图纸要求进行起拱，起拱高度为跨度2‰，当悬空结构梁混凝土强度达到设计强度等级的100%时，方可拆模，拆模时应注意拆模操作层安全防护措施是否齐全有效，如有缺失应立即补全后，才允许拆模作业。

6）混凝土浇筑时，应减少倾倒混凝土对悬空结构梁模板支撑体系以及操作平台产生的冲击，操作人员应分散施工，确保施工过程中不发生因超载造成架体失稳。

7）在进行架体监测时，应时刻注意架体是否有由不均匀沉降，是否产生垂直度偏差;架体安全防护措施是否稳固有效;架体与杆件是否有变形现象。如发现上述安全隐患，必须立即停止施工，疏散操作人员，并及时对架体进行加固整改处理，必要时应拆除重新搭设。

6、实施效果

华凌古树小镇14#住宅楼采用悬挑工字钢作为悬空结构梁模板支撑体系的支撑杆件，搭设模板支撑体系与操作平台，通过科学合理的设计，成功解决了施工技术存在的难题，如期顺利地完成了悬空结构梁混凝土浇筑任务，并保证了施工质量，在整个施工期间，面对复杂的施工环境和不确定的人为因素，支撑体系稳固有效，在满足施工需求的同时还具有一定的安全储备。

7、结语

随着高层建筑悬空结构设计的不断增多，针对大跨度高悬空结构支撑体系的施工技术也愈发成熟，结合工程实际情况，以简化施工流程，加快施工进度，建立安全可靠的支撑体系为目的，经过有效的分析计算、合理施工、可靠的安全措施，全方位确保大跨度高悬空结构施工顺利进行。

8、参考文献

[1]《建筑施工高处作业安全技术规范》[S] JGJ80-2016

[2]《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》[S] JGJ130-2011