高层建筑悬挑结构支撑施工技术

高层建筑悬挑结构支撑施工技术

谭长春

恩平市第一建筑工程有限公司广东江门529400

摘要：随着社会进步，人们对建筑美学的要求越来越高，设计师顺应需要，设计了独特建筑外形的建筑，高大的混凝土结构悬挑在主体建筑外面，这就增加了高空支撑的施工技术难度。恩平某酒店19、20层室外观景平台的设计为悬挑混凝土结构，根据工程特点支撑体系采用外挑工字钢，在其上搭设满堂架模板支撑体系。本文通过自己的工程实践，解决了高空悬挑结构支撑的问题，对今后类似工程具有一定的参考价值。

关键词：高空悬挑结构；施工技术；支撑

工程概况

恩平某酒店位于市政广场旁，地上20层综合酒店，地下负一层商业及停车场，建筑面积38600㎡，屋面女儿墙标高为86m。工程19、20层的顶层外观平台为悬挑结构，悬挑结构尺寸为15600mm×2000mm，梁截面尺寸为250mm×800mm，板厚130mm，混凝土强度为C30。

1、支架施工方案的选择

针对该建筑高层部分施工方案，且为了安全可靠且经济合理地选择支撑体系，我们考虑了三种方案。方案一采用外挑工字钢；方案二型钢桁架；方案三为满堂脚手架。

但如果本工程采用满堂脚手架，得从地面施工部分开始搭设脚手架直到高层施工楼层，并通过相应的措施保证施工脚手架的安全，这种方案存在其缺点：脚手架高度超过60M，其存在的安全隐患极大，而且采用这个方案搭建会占用材料量大；结构施工后如果需要对脚手架保留，还需要定期进行脚架维护、监控、整修以便额用于后期施工，但如果拆除的话又需要重新搭设手架。

经分析，方案二成本高，一次投入型材多，重复使用概率低。方案三经济但满堂架长细比过大，悬挑高度高，体系容易失稳。可见应采用钢口满堂的脚手架进行施工并不是理想的施工方案，因此本工程根据现场环境以及安全性、成本等各方面的考虑决定采用外挑工字钢为施工方案，提供安全系数的同时，还大大的降低了人力资源，以及进一步的提高了经济效益。

2.支撑体系设置

外挑工字钢采用8.8米长工字钢I18，间距按1100mm布设，工字钢悬挑长度为2800mm，室内为6000mm，每条工字钢支承端预留两条20钢筋与工字钢焊接，20钢筋入结构梁内必须达到800mm，两条20钢筋弯曲为90°角并与工字钢焊接，为了确保支撑体系侧向稳定，设置纵横剪力撑和斜撑，支撑的外围纵横设置一道48钢管与工字钢焊接。

3．钢管脚手架体的搭设

双排外脚手架设置在支撑体系外围，脚手架材料全用48厚3mm的钢管，立杆间距1100mm，步距1500mm，外脚手架悬空部位用48钢管从两个方向悬挑搭设，悬空底层水平方向管由两条增加到四条，平均间距分布，另外外脚架悬空位置要加强剪刀撑，以防施工震动造成的不利影响。

4.工字钢支撑体系的设计

4.1支撑体系采用工字钢I18，查热轨普通工字钢GB706-1988知q=1.2×24.1㎏/m=0.29KN/m，立杆传来荷载设计值为6.8KN（计算过程略）；截面积A=30.74cm2；Ix=1699cm4；Wx=185.4cm3，tw=6.5mm；采用弯矩分配法进行内力计算：

弯矩计算简图

经过计算，得出

MA=-6VB+0.29×8.8+6.8×6.4+6.8×7.2+6.8×8+1.3×8.2+1.3×8.8=0

最大剪力VB=28.6KN

最大弯矩MB=1.3×2.8+1.3×2.2+6.8×2+6.8×1.2+6.8×0.4+0.29×2.8×1.4=32.12KN.m

4.2按抗弯强度计算

5.工字钢支撑体系施工要点

5.1满堂脚手架在离地200mm处加设纵横向钢管加强整体性。

5.2外挑双排外脚手架与旁边脚手架水平方向连接必须采用整条钢管，不能采用对接，外挑脚手架底部加强增加两条钢管，以防重物下坠。

5.3混凝土浇筑时严格控制施工荷载，由于地泵钢管的冲击力较大，故混凝土泵送至悬挑位置边，然后人工扒运至悬挑位置。

5.4浇混凝土时严禁集中堆放，混凝土堆放厚度不能超过200mm。

6.施工过程中的质量检验措施

6.1施工过程中所使用的工字钢需经过施工技术人员检查，并达到标准的要求之后才能进入到施工现场，进而应用在该工程建设当中；而且在钢平台进行安装施工中，焊工必须要保证持证上岗，同时还要保证工字钢组装的过程中不会出现移位的问题，焊缝的位置不能出现裂纹或者是孔洞，同时还要在焊接之后对其质量进行严格的检验，此外在整个制作和安装过程中，都需要对其予以严格的控制。

6.2防止因结构梁柱破坏而引起的支撑体系失稳、变形，支撑工字钢梁的梁柱必须要做受力验算；出现承载力不足的情况要及时进行加固，等到梁柱混凝土的基本强度到了设计强度，支撑体系才可以承受上部传来的荷载。

6.3在实际施工过程中，对可能产生的变形进行实时观测记录数据。

6.4进行分段验收和检查，发现有不符合要求的应迅速整改。

7.结语

通过采取上述措施，该悬挑结构工程已顺利完成浇筑，证明方案安全可靠，通过对支撑体系承载力及稳定性的计算，为今后类似工程架体选择提供参考。

参考文献：

[1]高层大跨度悬挑结构支模设计两则，肖备，谢建民2006年

[2]钢结构设计规范GB50017-2003

[3]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011

[4]实用建筑结构静力手册，国振喜，2009年