试论屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术

孙家兴 肖刚 刘毅 高智 梁谷平

中国建筑第五工程局有限公司 湖南 长沙 410000

1 屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术分析

屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术在实际应用中，对构件的成型质量有极大的辅助作用，而且，施工效率高，具有支、拆灵活等特性[1]，大跨度悬挑构件的模板支撑稳定性是关键，在实际应用中，避免出现落地架不均匀沉降所导致的架体失衡问题，在大跨度挑檐板的次下层，利用工字钢悬挑架为支撑体系，保证支撑系统的稳定性以及刚度等参数[2]。屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的应用，确定定位，搭设满堂架，对梁板模板进行施工控制，结合模板的高度、长度等，对支撑横架的水平牵引进行控制，与此同时，立柱的间距要均匀，满足屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的应用需求。结合屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的先进性、成本合理性、过程安全性，对钢平台的临时结构进行测算，选择整体结构的悬挑与模板架的支撑体系，并利用横梁布设，避免工字钢出现移动的情况。

2 屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的工艺流程

2.1 技术难点分析

结合屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工设计要求，在确定支模方案中，则需要从高程指标的角度进行分析，并对悬挑结构的悬挑长度进行计算，避免出现悬挑结构支撑稳定性不足的情况出现[3]。梁截面对应的尺寸为300×400mm，主龙骨所采用的钢管型号确定，所以，屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑结构设计以大型支模为核心，通过结构设计与施工技术确定，对支撑空间以及保证安全性等方面有积极作用。布置后的悬挑结构平面，以直角三角形为主，面积为100㎡，在对结构平面进行布设与优化中，可对悬挑结构高度以及支撑结构等方面进行优化，对实现屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术水平提升方面有积极作用。屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术难点分析，则需要对材料选择、模板架施工等方面进行分析，如果出现工字梁位移的情况，则屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的应用也会受到直接的影响。结合悬挑混凝土构件模板的设计要求，搭设满堂支架以及剪刀撑，在支立杆阶段，应该在钢管底部严格按照工程设计进行定位，从而满足屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工的质量要求。

2.2 施工流程分析

屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术在实际应用中，明确工字钢布置的高度，并建立反拉保护，安装常规悬挑外架施工预埋。为进一步减少悬挑钢的受力情况，可以架设横向的工字钢，因此，工字钢在布置的过程中，需要对悬挑钢架的主体结构、支撑架施工过程等方面进行优化，提高屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的实际应用效果。为保证屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的应用，可以通过BIM建模的方式，对工字钢排布以及悬挑架等方面进行设计与模拟，通过施工技术的应用模拟，可保证施工的稳定性，在确定连墙件以及悬挑架结构后，通过BIM模拟，提高悬挑施工水平。屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的应用流程如下：

结合工程的实际需求，计算支撑系统的稳定性以及承载力，结合计算数据，预埋挑梁以及预埋环，设置悬挑工字钢，在工字钢上搭设支撑架体，设置连墙件以及钢丝绳卸载装置。对架体进行加固，在加固过程中，利用水平杆与剪刀撑保持架体的稳定性以及力学性能。完成加固处理后，对架体进行验收，并支设悬挑构件的模板。

在大跨度悬挑板的次下层顶板施工中，预埋钢筋环，混凝土的强度达到项目建设要求后，铺设16号工字钢，工字钢在实际应用是沿着建筑物周边线性进行布置，设置的间距为1.2m。在悬挑的工字钢上搭设脚手架，立杆纵距为1.2m，横距地设置为1.2m，步距地设置为1.5m。在有梁的位置，立杆纵距为0.6m，悬挑的搞对为8.45m。通过18mm钢丝绳与次下层的上层梁连接在一起。完成结构设计后，对模板与支架搭设参数等进行设置与分析，并通过悬挑支撑系统的搭设，满足屋面大跨度挑檐结构施工的支撑要求。

3 屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的实践应用

3.1 工程概述

为研究屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的实际应用，以酒店建筑项目为研究对象。所选研究对象的建筑物高度为25m，地上楼层为六层，每户的顶层都安装悬挑屋面板，悬挑的长度为2550mm，屋面板混凝土等级为C30，建筑结构的安全登记为二级，抗震设防烈度为8度，抗震等级为2级。

3.2 挑檐内架悬挑设计方案

大跨度屋面挑檐内家支撑体系是利用工字钢进行悬挑，悬挑的主梁为16#工字钢，间距为1.2m锚固端的长度为3m，悬挑的长度为3m，次梁则是利用14#工字钢，间距为1m，挑檐内架的横距为1m，纵距为1.2m，步距为1.8m，屋面最外侧次梁为搭设防护外架，内三侧为屋面模板内架搭设。在实际搭设的过程中，结合悬挑支撑架体系的结构，需要先进行放线定位，并固定悬挑主梁以及次梁，安装架体底部安全平网、层板，具体的设计流程如下：

3.2.1 放线定位：顶层结构底板混凝土浇筑之前，可根据挑檐内架悬挑的设计方案，确定主梁位置，放线确定固定主梁尾部的二道锚环的位置，第一道的锚环位置是距离结构边的0.3m位置，第二道是在锚环与第一道之间的2.5m位置。在进行放线定位的过程中，需要保证放线定位数据的有效性以及准确性。

3.2.2 锚环安装，结合锚环定位以及安装需求，对锚环与楼板主筋进行牢固焊接，避免出现浇捣楼板混凝土在实际使用中出现位移的情况。

3.2.3 悬挑主梁的固定，在利用工字钢进行设计中，将工字钢嵌入到锚环内，并利用C18钢筋焊接在工字钢的两端，避免施工过程中出现主梁工字钢移动的情况出现。

3.2.4 架设次梁：结合工程项目的施工要求，对次梁进行定位设计，在主梁工字钢上架设次梁，次梁与主梁的接触部位满焊，避免在施工过程中出现次梁工字钢移动的情况。在次梁上焊接长度150～200mm的C18的钢筋，设定的间距为1200mm，将立杆套座其上，以此保证立杆的稳定性。

3.2.5 安装架体底部安全平网、层板，内外架在进行安装之前，在底部铺设密目安全网一道，并铺设15mm层板，保证实际施工的安全性。

3.2.6 搭设悬挑内架，挑檐位置利用扣件式钢管脚手架作为支撑体系，内架采用φ48.2×3.6钢管，横距为1.0m，纵距为1.2m，步距为1.8m，模板利用15mm厚的多层胶合板，板底模是利用50×100mm间距在300mm以内的方木作为通常背楞，钢管为悬挑的主龙骨，根据立杆的间距对其进行布置，支撑体系则可以通过可调节顶托，沿梁跨方向每6m布置剪刀支撑结构，设置地面与扫地杆相连接。

3.2.7 搭设悬挑外架：悬挑最外侧外架的纵距为1.2m，步距为1.8m，搭设高度超出单体挑檐1.8m，在外侧立面的两端，可以分别设置一道剪刀撑，并从底部到顶部进行连续安装，中间减到支撑架的静距离在15m以内，剪刀撑宽度为外架立杆4跨6m，并以搭设立杆顶为基准。剪刀撑斜杆采用搭接的方式，搭接长度1m，利用2个旋转扣件进行固定，扣件边缘距离斜杆端100mm。剪刀撑斜杆可以利用旋转扣件进行固定，并对横杆伸出端以及立杆的稳定性进行处理，外架连墙件则是利用钢管预埋的方式，保证一端与预埋钢管用扣件进行连接，另一端则是与立杆或者大横杆进行连接。安全立网则是采用阻燃密目式安全网进行安装，连墙件的布置选择二步三跨，竖向的间距为3.m，水平间距为4.5m，利用扣件进行连接，在结构转角位置，设置连墙件，并对连接方式进行处理，满足屋面大跨度挑檐结构的实际施工要求。

3.3 连墙件改造

模板支架的搭设则需要结合屋面大跨度挑檐结构模板架的设计，按照模板支撑系统设计方案搭设，而且，连墙件为脚手架、结构主体之间的撑拉杆、限制脚手架纵向自由变形长度的约束连杆，将其作为承受水平力作用的支撑点。将脚手架与建筑结构的实际施工联系到一起，保证脚手架在实际使用安全性及稳定性。为避免山墙位置连墙件的合理性，则需要对连墙件进行改造。首先，选择与主体结构固定的模式，回收利用22mm钢筋肥料，将其切为35mm，一端进行开牙处理，将其作为连墙杆的固定端，另一端为弯锚锚固。其次，改造连墙杆的过程中，利用钢管、角铁焊接在一起，作为连墙杆，并通过螺母进行锁紧，达到架体与主体结构有效连接的目的。通过计算，连墙件最大拉应力为1470N，所以，选择的角钢为Q235，厚度为3mm，结合焊点的强度进行计算，焊缝的长度为5mm，板的厚度为3mm，焊缝允许的拉应力为167MPa。

3.4 施工过程管控

为保证屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工的准确性、安全性以及有效性，对工字钢排布、外架搭设等进行全过程跟踪与检查，保证既定计划的落实。楼面混凝土浇筑前扫浆采用搅拌均匀的素水泥浆，用钢丝刷涂刷均匀；结构板低洼处水泥浆聚集的地方，安排专人进行清理，防止在水泥浆聚集的低洼处因为水泥浆

过多而产生隔离层，造成空鼓开裂。在进行混凝土浇筑的过程中，则需要对屋面大跨度挑檐结构模板架的沉降进行监控，如果出现屋面大跨度挑檐结构模板架下沉的情况，则需要对柱墙、梁板的实际情况进行施工控制，并对施工过程进行管控与优化，满足屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工的操作需求。屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工的支撑架比较高，所以，在楼面砼浇捣前，完成内剪力墙混凝土结构设计，并对刚性连墙件的受力支撑点进行设置。安装以及拆卸等环节，操作人员需要佩戴安全带、安全帽等，装、拆模板可以随时拆装与运输，扣件以及钢管不能在脚手架上堆放。从施工人员技术与安全施工意识的角度，强化施工教育以及技术培训的工作水平，对施工的工行专项交底工作进行完善，并拉警戒线，对各路口、安全通道等派遣专人进行看守，保证屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑的综合施工水平。

4 结束语

结合屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工技术的应用原理，高空悬挑钢梁为模板支撑架的核心，保证施工设计准确性、施工安全性的基础上，可通过屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工流程，对支撑架的施工过程、注意事项以及安全管控等方面进行完善，提高屋面大跨度挑檐结构模板架的悬挑施工水平。此外，为保证屋面大跨度挑檐结构模板架的稳定性，还需要对屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工的安全管控、员工培训、技术创新等方面进行综合管理，保证施工安全的前提下，可对施工技术进行针对控制，满足屋面大跨度挑檐结构模板架悬挑施工需求。