超高层结构高空悬挑吊拉结构逆作法施工技术研究与应用

超高层结构高空悬挑吊拉结构逆作法施工技术研究与应用

杨磊

杨磊

南通三建集团股份有限公司江苏省南通市226100

摘要：较多结构中逆作法施工较多适用于地下结构或者低空结构，结构柱更多的是承受了上部的压力,而本项目打破常规,逆作法使用在高空悬挑结构,同时悬挑结构中的结构柱不再是承受压力,而是承受拉力,拉住下部结构。在追求结构新颖的同时以及设计的创新，给现场施工以及技术要求施加非常大的难度，所要求的施工技术必须过硬，无论是从质量上还是安全上必须对整体进行综合考虑，本项目已全部施工完毕，通过施工过程中和施工后检测，未发现任何质量、安全问题，完美的攻克了技术难题。为此本文针对两种结合的新型结构组合进行研究和探讨，为后续类似工程提供相应的数据和依据。

关键词：吊拉结构施工;逆作法施工;高空悬挑结构;悬挑吊拉结构

一、工程概况

美丽之冠珠海横琴梧桐树大厦项目，位于珠海市横琴岛国家级开发区中的口岸服务区。工程外造型为梧桐树形状。梧桐树大厦在±0.000以上的结构整体布置为矩形，1轴至10轴的轴间距离为81m，A轴至D轴的轴间距离为27m。该结构在9-11层、14-20层、21-26层和29-31层的1/01轴和1/10轴外侧均设计了悬挑长度较大的悬挑结构，在1/01轴和1/10轴外侧立面形成了多层次大悬挑的钢筋混凝土结构体系。其中，9层-12层（标高42.600~标高55.780）、14-20层（标高64.580~90.980）、21-26层（标高95.380~117.380）、29-31层（标高130.560~139.360）均设有新型高空悬吊结构，9层-12层最大悬挑长度为8700mm(10层、11层)，14层-20层最大悬挑长度为13200mm（17层、18层、19层），21层-26层最大悬挑长度为13200mm（23层、24层、25层），29-31层最大悬挑长度为8700mm(30层)，见图1-1。

图1-1梧桐树大厦1轴和10轴外侧结构立面布置图

9层、10层悬挑结构为吊挂结构，在9-10层层间设置支承斜柱（截面为800mm×700mm）。吊挂结构的吊柱均为钢骨混凝土柱，柱截面为900mm×600mm，钢骨截面为H400×200×16×20；11层悬挑结构为常规结构，柱截面为900mm×600mm；悬挑结构板厚120mm，梁截面为600mm×700mm，其中1/01~2/01、1/10~2/10间设置有钢骨，截面为H400×200×10×25；其余梁截面包括：400mm×700mm、400mm×600mm、400mm×500mm。29-31层与9-11层的布置相似。

14层~18层悬挑结构为吊挂结构，在14-18层层间设置支承斜柱（14-15层斜柱截面为800mm×900mm、16-17层斜柱截面为800mm×700mm）。吊挂结构的吊柱均为钢骨混凝土柱，柱截面为900mm×600mm，钢骨截面为H400×200×16×20；19层、20层悬挑结构为常规结构，柱截面为900mm×600mm；悬挑结构板厚120mm，梁截面为600mm×700mm，其中1/01~3/01、1/10~3/10间设置有钢骨，截面为H400×200×10×25；其余梁截面包括：400mm×700mm、400mm×600mm、400mm×500mm，见图1-3。21-26层悬挑结构的布置与14-18层相似。

为确保结构受力特点以及考虑下部平台支撑荷载，在施工过程中进行分段，采用逆作法，先行施工上部部分结构，以减少下部支撑平台承受荷载。由于南北立面分为了多次悬挑，且悬挑结构的悬挑长度均较大，增加了施工难度，从而要求施工单位在制定悬挑结构施工方案时考虑到吊挂结构的特性，在2/01、2/10和3/01、3/10的劲性吊柱施工时应考虑受力体系的转换，增加了施工的复杂性。本文拿14-20层作为一个结构体系进行方案分析。

二、高空悬挑吊拉结构的施工难点

1、从上至下施工过程中,确保结构受力体系未发生改变；

2、梧桐树大厦1/01轴、1/10轴外侧悬挑结构的受力体系为吊挂结构，制定悬挑结构模板支撑方案时需考虑到结构受力体系的特殊性，采取逆序施工方法，确保吊挂结构主受力体系的成型；

3、梧桐树大厦1/01轴、1/10轴外侧的悬挑结构为多层次大悬挑混凝土结构，9层悬挑结构楼面标高42.600，16层悬挑结构楼面标高为73.380，均属于危险性较大的高空支模；

4、板与柱混凝土强度不一致，混凝土浇筑过程中的控制。

5、因为采用逆作法，所以在施工过程中，考虑施工缝处理时，必须采取有效的措施。

三、高空悬挑吊拉结构施工的总体方案

3.114层~20层悬挑结构总体施工方案

1)先行在13层南北立面上设置悬挑斜拉钢桁架支撑平台，作为上部结构施工过程中的着力点，待钢桁架安装完毕后，开始进行结构施工；

2）14-20层的总体逆作施工顺序（示意图如下）：

①STEP1:14层斜柱、15层斜柱内侧楼层施工；

②STEP2:15层斜柱、16层斜柱内侧楼层施工；

③STEP3:待16层楼面混凝土强度满足设计要求后，施工16层斜柱，17层斜柱内侧楼层。

④STEP4:17层斜柱，18层悬挑结构施工（含悬挑阳台）。

⑤STEP5:待18层混凝土强度满足设计要求后，施工第19层楼面悬挑结构；

⑥STEP6:待18层吊挂结构（主三角撑）和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至17层楼面，施工17层斜柱外侧吊挂结构（含悬挑阳台）；

⑦STEP7:待17层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至16层楼面，施工16层斜柱外侧吊挂结构（含悬挑阳台）；

⑧STEP8:待16层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至15层楼面，施工15层斜柱外侧吊挂结构（含悬挑阳台）；

⑨STEP9:待15层吊挂结构和悬挑阳台板的混凝土强度满足受力要求后，落架至14层楼面，施工14层斜柱外侧吊挂结构（含悬挑阳台）；

⑩step10：施工20层楼面结构可在17层楼面施工时同步进行。

14-20层施工具体顺序示意图

3）结构全部施工完成后，拆除下部钢桁架。

3.2高空悬挑吊拉结构施工的注意事项

1）现场实施前，必须进行全面的质量安全技术交底，将其交底交至作业人员手中，并且将其方案制作成PPT进行讲解，确保作业人员充分理解方案内容和施工方法。

2）在施工过程中，每到工序必须进行三检，方案设计人员参与工序验收，并做好验收记录。

3）施工过程中，必须安排至少一名专职安全员对现场施工进行全程跟踪，并做好跟踪检查记录，并及时将记录上报至技术部门。

3）做好监测记录，每天至少一次进行监测，如发现不正常现象及时上报技术科，并要求现场停止施工。

四、结语

在工作中，难免会遇到类似的复杂工程，作为技术人员，首先要学会冷静思考，学会全面综合的考虑，将其质量、安全充分分析透彻，一个技术难题的诞生，繁衍出一系列的需要去解决的事项，例如是否经济、是否可手操、是否安全等等，在面对这一系列问题的时候，需要去集思广益，不能闭门造车，本文针对高空悬挑吊拉结构逆作法施工的方法进行了分析和研究，项目已竣工验收完毕，证明了方案的可行性和可操作性，为后期类似工程提供了数据和方法。