超长型钢悬臂锚固平台在高层大檐中的应用探析

袁文俊 叶光荣 胥悦 谢东 李长江

针对高层（超高层）建筑结构边缘存在通层、大面积、大跨度环绕型下挂檐影响建材运输的难题，创造性地采用超长工具式型钢悬挂卸料平台技术有效解决了建材运输难题。

高层（超高层）; 大跨度檐; 超长型钢; 工具式; 卸料平台

TU731.2 B

［定稿日期］2022-12-30

［作者简介］袁文俊（1990—），男，硕士，工程师，主要从事项目技术管理工作；叶光荣（1987—），男，本科，高级工程师，主要从事建筑施工管理工作；胥悦（1985—），男，本科，高级工程师，主要从事技术、质量、安全等管理工作；谢东（1991—），男，本科，工程师，主要从事项目技术管理工作；李长江（1994—），男，本科，主要从事BIM相关工作。

随着社会的进步和发展，现代建筑不再能简单地满足使用功能，在保证使用功能的同时，更多地考虑到感觉的多样性和艺术化，孕育了大而复杂的结构造型，建筑物向大跨度、高空间、新型结构的方向发展这无疑对施工材料的安装和运输提出了更高的防护和安全要求［1］。型钢悬挑式卸料平台是高层建筑主体施工材料垂直和水平运输的中转平台，是楼层大批量、大规格材料进出的主要通道。悬挑式型钢锚固平台操作简单，因地制宜，可用于高层建筑建设［2］。在高层建筑结构主体施工中，拆除的模板、支撑架、脚手架等周转材料从室内运至卸料平台，再配合塔式起重机运至上层继续使用在设备安装和装饰阶段，卸料平台配合塔式起重机将大型器具、设备材料等从卸料平台周向室内输送，在水平、垂直空间输送中起到自上而下的重要作用。

由于本工程的高层（超高层）建筑结构边缘有通过楼层、大面积、大跨度环绕型下挂檐，因此通常使用的长6 m工具式挂平台完成建筑所需材料的运输作业在本工程有困难。规范JGJ80-2016建筑施工高处作业安全技术规范要求，型钢平台悬在本工程有困难长度不得超过5 m［3］。本工程主楼结构每层最外侧边梁边缘含宽1.8 m超长檐，且绕每层结构一周，檐厚120 mm无梁，是典型的超长薄型下檐，结构本身无法承载锚固平台荷载，导致每层建材运输困难严重影响施工效率。如果整体采用下挂大挑檐后期二次浇筑工艺，就意味着楼层支架和外架2次支模和拆架，严重制约工期和成本。因此，本工程创造性地采用了超长型钢工具式悬挑平台技术，解决了建材运输难题，保证了施工效率。

1 工程概况

成都市新津区人民医院项目位于成都市新津区宝脚镇迎仙村5组、鹤村10组。项目总用地面积46 123.39 m2，总建筑面积129 902.57 m2，地面建筑89 087.86 m2，地下建筑面积40 095.16 m2。工程主要单体建筑为三中心、医疗技术裙、住院楼，其中住院楼最高达84.85 m。住院楼共19层，9～19层为标准层，每层高4.2 m，每层面积3 000 m2。住院楼各层结构最外侧边梁边缘包括1.8 m宽超长檐，环绕各层结构一周，檐厚120 mm，无梁，为典型超长薄型下檐，结构本身不能承载锚固平台荷载。

2 技术原理

本文采用超长型钢工具式悬挂卸料平台，以18#工字钢为主梁，14#工字钢为次梁，同时设置3道6×3722钢丝绳拉起和14#工字钢下撑的技术原理，创建安全可靠的材料卸料平台在充分满足材料输送量的基础上，加强材料卸料平台的整体性保证施工安全（图1）。

3 技術特点

（1）采用超长工具式型钢悬挂去除材料平台施工，有效解决了高层建筑外缘带一圈超长结构檐的材料运输问题。

（2）采用超长工具式型钢悬挑平台施工具有成本低、安装使用简便、适用性强等特点，工具化的悬挑平台可多次周转使用，且型钢材料定型，节省施工时间，从而降低施工成本［5］。

（3）以18#工字钢为主，采用14#工字钢次梁，同时设置3根钢丝绳拉起和1根型钢下支撑的技术具有安全可靠、抗受力变形和抗弯变形，增强了卸料平台的整体性。

4 施工工艺及操作要点

4.1 施工程序

为了保证超长型钢工具式悬挑卸料平台的安全性和可靠性，在实际应用前对其整体荷载进行了科学的分析验算，严格选用平台构件材料，并实际优化了平台结构的组成和现场平台的布置，最终确定了施工技术流程图（图2）。

4.2 主要施工工序操作要点

4.2.1 受力验算分析

工字钢具有良好的力学性能，以9 m长的18#工字钢为主梁，2 m长的14#工字钢为次梁，3根6×3722 m钢丝绳上拉和14#工字钢下支撑构成超长吊架卸料平台。载荷从平台板传递到副梁，副梁通过螺栓连接传递到主梁，最后由主梁通过钢丝绳和悬挂固定结构传递到建筑物结构的侧梁。

锚固平台设计及受力验算主要依据GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》、GB 50017-2017《钢结构设计标准》、GB 50205-2020《钢骨工程施工质量验收标准》、JGJ 80-2016《建筑施工高处作业安全技术规范》、JGJ 130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、GB/T 20118-2017《钢丝绳通用技术条件》充分考虑规范要求及荷载结构的受力，保证施工过程的安全可靠（表1）。

4.2.2 平台材料选型

4.2.2.1 主梁

主梁采用18#工字钢，工字钢整体长度9 m，悬臂长度6 m，内锚长度2.5 m钢材为Q235，对应参数如表2所示。

4.2.2.2 副梁材料参数

副梁采用14#工字钢，全长2 m，钢材Q235，主梁与地脚螺栓连接，对应参数如表3所示。

4.2.2.3 面板

面板选用15 mm厚钢板。

4.2.2.4 钢丝绳

由于型钢外伸较长，文中钢丝绳共安装3组，需参与荷载受力计算。钢丝绳为6×3722 mm型号，该型号钢丝绳比较灵活，在安装过程中便于长度调节，确保钢丝绳每根的力均匀，避免一根钢丝绳断裂的风险［1］。第一组安装在型钢悬臂锚固平台的最前端，每侧各安装一根。第二组需要安装在距型钢平台前端30～50 cm的位置，在各侧分别作为预备钢丝绳安装。第三组需要设置在距离第二组钢丝绳30～60 cm的位置，在各侧作为加强钢丝绳各设置一根。根据该方法进行安装，如果某组钢丝绳不起作用，卸载平台不会瞬间发生大变形，有较大的安全保护作用（图3）。

4.2.2.5 拉环

拉环采用圆钢环22 mm、隔层地板设置，模板封闭完成前，根据型钢悬臂梁设计位置，对框架边缘梁350 mm×嵌入700 mm中25 mm个PVC套管应确保套管通过模板与模板固定，嵌入位置、标高控制准确，脱模后切除结构表面伸出的PVC套管，保证螺栓钢垫片及工字钢连接板与结构表面紧密接触。

4.2.2.6 下撑型钢

由于型钢外伸较长，为提高卸料平台的安全稳定性，设置型钢下撑，型钢采用14#工字钢，与侧壁垂直方向角度49°，型钢长度7.88 m，与主梁采用M16×45 mm的螺栓連接（表4）。

4.2.3 结构装配的优化

本文型钢悬挑卸料平台采用9 m长18#工字钢，悬挑长度6 m，内锚固长度2.5 m外锚点设置1根，锚定在建筑边梁上，距梁外侧200 mm，内锚点设置3根，距悬臂梁端间距每200 mm设置1根副梁采用14#工字钢，间距900 mm一套；拉3根钢丝绳，第一根距主梁悬臂端500 mm，第二根距主梁400 mm，第三根距主梁500 mm，下支撑与悬臂夹角41°，长7 880 mm（图4）。

4.2.4 现场安装点选定

本文对应工程为装配式结构，层压板厚度130 mm，侧梁长度8 m，考虑到超长型钢悬挑平台的整体稳定性，内外锚点埋设位置应避免侧梁1/3跨度，使梁跨两端1/3区域在该区域内有小梁情况下将锚定钢筋埋设在小梁内，在没有小梁的情况下埋设层压板预备孔卸载平台不能跨越一个或多个设置，也不能跨越2个设置（图5）。

4.2.5 节点样件及埋设

节点作为型钢平台各构件连接的关键点，直接影响整体平台的安全性和稳定型，节点的牢固尤为重要。本文在充分验算的基础上，确保各节点的连接质量。主梁锚固节点为20 mm光圆钢筋加工成“Ω”形，埋设在平台的锚点上。上拉点拉伸环采用穿梁拉伸环，光圆钢筋22 mm、隔层地板设置，模板封闭前，根据型钢悬臂梁设计位置，对框架边缘梁350 mm×嵌入700 mm中25 mm个PVC套管应确保套管通过模板与模板固定，嵌入位置、标高控制准确，脱模后切除结构表面伸出的PVC套管，保证螺栓钢垫片及工字钢连接板与结构表面紧密接触（图6、图7）。

5 结束语

结合工程实际情况，针对高层（超高层）建筑结构边缘通层、大面积、大跨度环绕型下搭檐时的建材运输难题，提出了超长型钢工具式悬挂卸料平台施工技术。通过本文的实际研究应用成果，有效提高了高层（超高层）建筑材料的运输效率，确保了工程进度，节约工期30天。避免了下挂大挑檐后期二次浇注支模框架与外框架的重复支模、脱模，有效节约了工期和成本，具有良好的经济和社会价值。

参考文献

［1］ 杨部廷.附着式升降卸料平台在高层建筑中的应用［J］.现代制造技术与装备，2022，58（9）：171-173.

［2］ 代焕.建筑工程项目卸料平台施工工艺探析［J］.江西建材，2022（6）：195-196+199.

［3］ 程琼，龚群星，李帅，等. 空间受限的施工卸料平台在高层建筑中的应用［C］//.2022年全国工程建设行业施工技术交流会论文集（上册），2022：534-536.

［4］ 倪毅，邵泉，卢德辉，等.悬挑式卸料平台主梁抗弯受力分析研究［J］.广州建筑，2022，50（2）：27-32.

［5］ 蒋卓正，王建新，周长虹.浅析悬挑式卸料平台在房屋建筑工程中的应用［J］.四川建筑，2022，42（1）：44-45.