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摘要:文章通过工程实例,介绍了高空大跨度型钢悬挑式钢管支模架施工的施工方案、工艺流程及操作要点。 关键词:高空悬挑结构；支模技术 Abstract: This article through engineering examples, introduces the high large span steel cantilever type steel pipe formwork support construction construction scheme, process flow and key operation points.
Key words: high cantilever structure; formwork technology
中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：
0. 前言
现阶段，我国各地的房地产市场上，高层住宅偏多，而开发商为了加推本项目的特点，纷纷在高空上设计了悬挑结构的阳关房，以增加建筑造型及户型的使用面积。由于是在高空上增加悬挑结构，支模架搭设难度较大。本文主要就合肥市和平盛世一期工程中2#、3#楼18层楼面（标高50.97M）的西南角、东南角设计的悬挑阳光房结构的支模架搭设情况，以工程实际操作情况来说明高空悬挑结构的模板支架施工方法及技术要点。
一、工程概况
合肥市和平盛世一期2#、3#楼工程中，2#、3#楼18层楼面（标高50.97M）的西南角、东南角各设计有悬挑阳光房，3～C轴至3～C轴交3～1轴(3～47轴、2～23轴、2～1轴)位置，平面呈多边形状，共计四处。阳光房设计为混凝土悬挑结构，最大悬挑长度为2.3m，其中悬挑梁 截面尺寸为300mm×470mm（宽×高），长为2300mm，悬挑板厚为120mm，面积约8.13平方米,混凝土强度为C30，主体框架梁截面尺寸为300mm×590mm（宽×高）。18层~33层均设计有该结构，33层的阳光房顶面标高为100米。
二、模板支撑架形式选用及设计
(1)总体设计思路
考虑到施工安全、可靠性同时兼顾经济效益。本专项方案涉及高空悬挑施工砼梁、板特点，经多方考虑选用水平悬挑钢梁形成操作平台，并在钢梁上设斜拉杆，在施工工艺上采取了主体结构和悬挑阳光房分开浇筑的方法，施工缝留置在离墙700mm的位置，在主体结构砼强度达到75%设计强度以上后再进行阳光房的梁、板浇筑。悬挑水平钢梁分为主、次梁，通过焊接连接成整体平台，以便提高水平悬挑梁的稳定性。
(2)梁、板模板支撑架形式选择及搭设参数
梁、板模板支撑架采用扣件式钢管脚手架，梁、板底采用双扣件。
梁、板模板搭设参数：①搭设高度为2.7米，支模架立杆支承点坐落于由16#工字钢主梁、16a#槽钢次梁的梁架上，所有支撑点位置都焊接2Ф20短钢筋，避免钢管滑动，而影响整体稳定性。②支模架搭设参数为：立杆横距800mm，立杆纵距800mm，立杆步距1500mm，300*470挑梁底支撑小横杆为Ф48×3.0@450，梁底方木采用2根50*70方木。③支模架搭设前先搭设外架,外架搭设高度为6.7米，钢梁上做满铺脚手片作为外架及支模架操作平台，外架周围进行全封闭挂密目网防护处理。
(3)梁、板模板支撑体系设计荷载取值
1)模板支架设计时考虑的荷载标准值：①模板0.35KN/m2及支架自重0.648KN/m；②新浇混凝土自重25KN/m3；③施工人员及施工设备荷载荷载4.50KN/m2。
2)模板支架的荷载分项系数: ①模板及支架自重、新浇混凝土自重、钢筋自重梁取1.35；②人员及施工设备荷载荷载、振捣混凝土时产生的荷载取1.4；
③本工程模板支架计算时梁、板支架施工活载组合均采用；④施工人员及施工设备荷载荷载2.5KN/m2；⑤振捣混凝土时产生的荷载2.0KN/m2=4.5KN/m2
（4）模板安拆操作工艺
1）梁、板模板支设
①梁模安装工艺：弹梁轴线并复核→搭支模架→安放梁底模并固定→梁底起拱→扎梁筋→安侧模→侧模拉线支撑（梁高加对拉螺栓）→复核梁模尺寸、标高、位置→与相邻模板连固
楼板模安装工艺：搭支架→测水平→摆50×70木楞→调整楼板模标高及起拱→铺九合板模板→清理、刷油→检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。
②梁、板的安装要密切配合钢筋绑扎，积极为钢筋分项提供施工面。
③所有≥1.5mm板缝必须用胶带纸封贴。
④梁模板铺排从梁两端往中间退，嵌木安排在梁中，梁的清扫口设在梁端。
⑤梁侧模板底部的压条不得使用九合板，用方木固定钢管顶、夹牢；
2）模板拆除
①拆模板前先进行针对性的安全技术交底，并做好记录，交底双方履行签字手续。
②支拆模板时，2米以上高处作业设置可靠的立足点，并有相应的安全防护措施。拆模顺序应遵循先支后拆，后支先拆，从上往下的原则。
③模板拆除前必须有混凝土强度报告，强度达到规定要求后方可拆模。
④模板拆除前必须办理拆除模板审批手续，经技术负责人、监理审批签字后方可拆除。
⑤板模拆除，先拆除斜拉杆或斜支撑再卸掉柱箍和串心螺杆，然后用撬棍轻轻撬动模板使模板与混凝土脱离，然后一块块往下传递到地面。
⑥楼板、梁模拆除，应先拆除楼板底模，再拆除侧帮模，楼板模板拆除应先拆除水平拉杆，然后拆除板模板支柱，每排留1～2根支柱暂不拆，操作人员应站在已拆除的空隙，拆去近旁余下的支柱使木档自由坠落，再用钩子将模板钩下。
三、操作平台形式选择及设计
（1）操作平台形式选择及搭设参数
设计中阳光房从18层（50.97m）楼面悬挑出，在17层结构平面标高（48.12m）位置搭设操作平台及围护架。
搭设参数：
①水平悬挑主梁采用16#工字钢，最大悬挑长度为3.2M，内锚固长度为5M，水平悬挑主梁布置在17层结构平面即标高48.12米处，在水平悬挑主梁离墙2.00米（1.08米）位置设一道14#工字钢斜拉杆，主体外框架梁外侧支撑点位置在标高50.58米处，在预埋件及16#工字钢主梁上焊接短加劲板，加劲板与14#工字钢采用8.8级M20摩擦型高强螺栓进行连接。
②水平挑梁在楼板的压点采用Ф16圆钢，圆钢通过与楼板下层钢筋焊接保证其牢固，并要保证两侧30CM以上搭接长度。
操作平台搭设荷载取值：支模架立杆轴心压力设计值: 6.97kN；围护架立杆轴心压力设计值：3.319kN；施工均布荷载取值：4.5 kN；
（2）操作平台型钢吊装方案
①操作平台型钢吊装准备工作
对参与工程施工的机械设备、施工机具提前进行检修，做好检修和保养工作，确保完好无损提前进入现场。在使用前必须经过检查，确认合格安全可靠，放可使用。对吊具、绳索、机工具进行必要的负荷试验，进行试吊、试运转，确认安全可靠，方可进行吊装。每次吊装，在吊装前应查清吊物重量，选好吊点，严禁超荷起吊，起吊时，重物下面不得通过和站人，无关人员严禁进入吊装现场，吊装时，应设有警戒线，并有专人负责。
②钢梁吊装顺序
为保证优质、安全、高效完成钢梁吊装任务,把吊装工作划成二个阶段进行。
第一阶段：预埋主钢梁的吊装：在17层模板施工完成后，钢筋绑扎前进行。
第二阶段：主、次钢梁以及斜拉杆钢梁吊装：在18层楼面结构（阳光房楼面除外）浇注完成后，砼强度达到75%后进行。
③吊装方法
主钢梁吊装：主钢梁为16#工字钢，理论重量约20.5kg/m，次梁型钢为16a#槽钢，理论重量约17.23kg/m，斜拉杆为14#工字钢，理论重量约16.89 kg/m。如何将钢梁吊运至安装点，是确保整个连廊施工顺利施工的一个关键点。主钢梁最大长度为8.2米，按照塔吊说明书中起重特性表：在距塔身22m部位时，最大起重量为3.0T，在满足吊装要求的同时可以一次吊运，由于主梁长度相差较大，因此采用长的单独吊运（8.2米），其余一次吊运。
次钢梁以及斜支撑钢梁吊装：吊装准备工作就绪后，首先进行试吊，吊起高度为100―200�时停吊，检查索具牢固性和稳定性。经确认无误后方可指挥吊机缓慢上升，放置时必须减速，避免垂直冲击楼板。
四、操作平台安装及拆除方案
（1）安装工艺流程
施工准备→主梁安装→斜拉杆预埋件安装→次梁安装→斜拉杆安装→支模架安装→模板安装→检查、验收
（2）操作平台安装方法
①安装施工准备
检查预埋压环和预埋钢板的位置是否准确以及牢固。斜拉杆预埋件在18层结构浇注前必须按施工方案尺寸位置进行预埋。吊装前，根据操作平台脚手架平面布置图上尺寸进行放样，以免尺寸与方案不符。 按照规范规定对型钢、钢管、扣件、脚手片进行检查验收，不合格产品不得使用。型钢堆放在主楼南地下室顶板上的型钢堆放场上。底层垫方木，各层钢构件支点须在同一垂直线上，以防钢构件被压坏和变形。并设标牌，标明构件的型号、规格、数量以便安装。
②操作平台主梁安装及方法
操作平台的主梁采用塔吊直接吊装，按照事先弹好的线就位。主梁吊装就位后，用木楔将主梁与事先预埋好的Φ16压环楔紧。
③次梁安装
次梁作为操作平台辅助支架基础，与主梁连接成一个平面，布置按图纸。次梁铺设按照由内向外的顺序，次梁就位后采用点焊与主梁进行固定。次梁安装固定完成后，在次梁上根据立杆位置焊接2根Φ20长100mm短钢筋头，以用来防止立杆位移。次梁固定后，随铺脚手片，确保进入下一步次梁的安装前，有安全的操作面。操作工人须系好安全带。
④斜拉杆安装
在主楼18层结构完成砼强度达到75%并完成次梁安装后，根据拉结点位置进行斜拉杆安装。斜拉杆采用14#工字钢，主梁上的拉结接点设置在外墙出去2.00m（1.08m）处，垂直方向在18层结构梁上，用预埋钢板300×350×10mm连接。斜拉杆安装步骤：第一步：主梁、次梁安装完毕后，需在斜拉结点以内采用方木、胶合板在次梁上铺设上人操作平台，作为斜拉杆安装时的操作平台。第二步：斜拉杆采用14#工字钢，长度约2.8m，重47.29kg，采用手动葫芦和钢丝绳进行协助安装。斜拉杆连接采用高强螺栓，先将斜拉杆吊运至墙体预埋件高度，进行与墙上预埋件的临时固定，螺母暂时不拧紧，指挥将斜拉杆缓缓放至主梁拉结点位置，进行主梁上连接点的连接，最后紧固螺母。
⑤平台支架搭设方法
搭设平台支架时，首先在以安装、固定好的次梁上采用方木、模板铺设上人操作平台，留出短钢筋位置，然后开始搭设立杆，立杆套进提前焊好的短钢筋上，以防止位移，造成架体与钢梁悬空。立杆搭设，先按四角开始竖立杆，然后连接扫地杆、水平杆使架体稳定，在按立杆间距要求进行搭设。支架搭设总高度为2.9m，步距为1.50m，离地200mm设扫地杆。架体搭设完毕后，在支架低层、顶层满铺上脚手板，用铁丝固定牢固。
（3）操作平台拆除方法
①拆除准备工作
拆除之前清除脚手架上的所有杂物，阳光房底部及周边15m拉上警戒绳，禁止行人进入；由项目技术负责人进行安全拆除技术交底,并履行签字手续；拆除作业人员必须带好安全帽、安全带。
②架体拆除
第一步：清除架体脚手板上的垃圾、杂物，拆除安全网；第二步：拆除架
体上的脚手板：拆除顺序从东、西侧往中间进行；第三步：由上而下进行小横杆、大横杆、立杆拆除。架体拆除时，上部楼板均已封闭，拆除的钢管、扣件无法利用塔吊进行吊装，拆除下来的钢管、扣件，通过窗洞口运至楼层内，严禁堆载在待拆的架体上。
③斜拉杆、主梁、次梁拆除
操作工人必须系好安全带并保证安全带有可靠拉结点后方可进行拆除作业。首先进行斜拉杆拆除，为确保安全，斜拉杆拆除之前，特增加防护拉结6×19Φ19.5钢丝绳。斜拉杆拆除时采用手动葫芦和钢丝绳进行两重拉结防护，防止坠落。拆除过程与安装时过程相反进行。次梁由外向内依次拆除，拆除采用切割法，脚手片随拆随铺。确保进入下一步次梁的拆除前，有安全的操作面。斜拉杆拆除后，再进行次梁、主梁、防护钢丝绳的拆除，拆除前在下层搭设临时悬挑手架作为辅助操作平台，拆除按先次梁，再主梁、钢丝绳。
④操作平台主梁拆除
在17层楼层内安装小型卷扬机将主梁拖进楼层内，对于无法整根拖出的主梁，采取分段拖出、气割的方式进行拆除。
操作平台防雷措施：在平台脚手架四角位置，采用Ø16园钢分别与脚手架立杆及主体结构接地干线主筋焊接连接。
五、混凝土浇捣部署
（1）砼方案的选择：
根据设计图纸，一层以上楼面混凝土强度等级均为C30。混凝土全部采用商品混凝土，阳光房部位混凝土浇注采用塔吊进行二次翻转，其余混凝土的浇捣采用固定泵一次泵送到位。浇筑混凝土前应提前与混凝土搅拌站联系，做好合理安排运输车辆和砼输送泵，保证混凝土能连续浇捣，按时完成。
（2）楼面混凝土浇注
阳光房连接主体结构部位砼设计强度等级达到要求后，进行阳光房部位梁、板的施工、砼浇注。阳光房部位砼浇注采用塔吊吊运混凝土方式自里向外进行浇注。混凝土浇筑过程中，应随时将混凝土铲平，严禁将混凝土堆积过高，高度不得超过0.2m。混凝土振捣时，应采用平板振捣，禁止采用振捣棒振捣。
（3）砼浇捣质量保证措施
①加强天气情况信息的采集，以保证砼连续浇筑的顺利进行。砼浇捣完成终凝后，应视气温情况，及时浇水养护。。
②砼浇捣前，模板、支撑、钢筋、预埋件及管线等均应进行检查和签署“隐蔽工程验收单”“技术复核单”并由业主、监理工程师现场代表认可，最后由项目工程师签发砼“浇捣令”，上述工程未结束，未签发“浇捣令”，不得擅自施工。
③砼浇筑前，应将模板内的垃圾、杂物、油污清理干净，并浇水湿润模板，模板缝要堵严。
④柱、梁砼振捣采用插入式振动器，振动器移动间距不宜大于400厘米，振动时间≥15秒，一般至振实和表面露浆为止，尤其在钢筋埋件较密部位(节点)要多振，以防产生空洞，使用振动器要快插慢拔，振动棒应避免碰钢筋、模板、预埋管线等。砼浇捣应分层浇捣，每层厚度控制在50厘米以内,上下两层间歇时间不得超过2小时，振动捧插入下层砼应5厘米以上，确保两层的紧密结合。
⑤砼浇捣过程中，要保证砼保护层厚度及钢筋位置的正确性。不得踩踏钢筋，不得移动预埋件和预留孔洞的位置，如发现偏差和位移，应及时校正，特别要重视竖向结构的保护层和板及挑梁结构负弯矩部分钢筋的位置。
⑥在砼施工阶段应掌握天气的变化情况，以保证砼连续浇筑的顺利进行。砼浇捣完成终凝后应浇水养护。
⑦为了确保砼浇捣，在每一次砼浇捣前，对振动人员进行技术交底，并在施工中加强监督、指导，同时项目经理部对砼浇捣人员关于每个楼层砼质量进行奖罚，以加强施工人员的责任心和积极性。
⑧在拆模过程中，如发现砼有影响结构安全质量问题时，应停止拆除，并报技术负责人研究处理后再行拆除。
⑨已拆除模板及支架的结构应在砼达到设计强度后，才允许承受全部计算荷载，当施工荷载大于设计荷载时，应经研究加设临时支撑。
⑩平板砼的标高控制：在浇捣砼之前，将楼层标高用卷尺及水准仪由标高基准点引测至楼层各构造柱及受力柱的钢筋上，离楼板砼面50cm用红油漆涂红作标记，浇砼时，利用此标记，由砼工在各柱子间拉墙线控制楼板砼的厚度。平板砼浇捣完毕，在砼初凝之后，终凝之前，待平板砼有七、八成干时，用木抹进行两次抹面，有效控制楼板砼的微裂缝。梁、柱节点处的模板预先绘出大样图，并预先试拼，确保梁柱节点处的模板拼接严密，以免漏浆。
六、结语
实践证明，水平悬挑钢梁形成操作平台支撑体系，稳定性好，刚度大，施工简便，安全可靠，可缩短施工工期;经施工过程中的跟踪检查，未发现任何问题，确保了工程质量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。