高空懸挑現(xiàn)澆混凝土桁架結(jié)構(gòu)的模板支撐體系及其施工

中鐵航空港建設(shè)集團(tuán)北京有限公司 北京 100070

1 工程概況

三亞美麗之冠酒店工程由6 棟產(chǎn)權(quán)式酒店、1 棟產(chǎn)權(quán)式公寓及1 棟白金五星級(jí)酒店、1 棟七星級(jí)酒店及地下車庫(kù)、裙房等建筑物組成，總建筑面積約65.8 萬(wàn)m2，其中地下約32.3 萬(wàn)m2，地上約33.5 萬(wàn)m2，結(jié)構(gòu)形式為樁筏基礎(chǔ)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。為滿足建筑設(shè)計(jì)的要求，采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土桁架結(jié)構(gòu)，呈階梯樹狀錯(cuò)落懸挑。懸挑桁架部分總建筑面積約4.3 萬(wàn)m2，最遠(yuǎn)端挑出13.5 m，距地面約55 m（圖1）。

2 主要技術(shù)方法

2.1 腳手架類型選擇

（a）結(jié)合本工程外立面特點(diǎn)及懸挑桁架承重特點(diǎn)，承重腳手架分為內(nèi)支模架、外支模架，其中內(nèi)支模架又分為普通樓層支模架、桁架層支模架、緩沖層支模架，外支模架分為高支模落地架和高空懸挑支模架。

（b）高支模落地架和高空懸挑支模架，分別利用2011品茗計(jì)算軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算，充分考慮濱海地區(qū)的風(fēng)荷載因素，按照海南省三亞市30年一遇風(fēng)荷載核算。高支模支撐架分別對(duì)模板面板、模板支撐木方（即次龍骨）、托梁鋼管（即主龍骨）、模板支架立桿荷載及穩(wěn)定性、地基承載力進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果均滿足核載和材料自身的強(qiáng)度要求。高空懸挑支模架分別按照單跨外伸梁、斜牛腿鋼梁的強(qiáng)度及架體的整體穩(wěn)定性等進(jìn)行計(jì)算，還對(duì)上拉鋼絲繩、模板支撐桿件、節(jié)點(diǎn)構(gòu)件等進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果符合受力要求（圖2）。

2.2 高空懸挑腳手架

2.2.1 高空懸挑腳手架技術(shù)要點(diǎn)

懸挑支模架由型鋼懸挑梁、下?lián)涡弯撆Ｍ?、上拉鋼絲繩及架體4 部分組成。由工字鋼挑梁和型鋼斜牛腿作為主要受力構(gòu)件，牛腿生根點(diǎn)在懸挑工字鋼下層樓板混凝土澆筑前預(yù)埋，并在安裝牛腿時(shí)與牛腿采用焊接方式連接；懸挑工字鋼后部錨環(huán)在本層樓板混凝土澆筑前預(yù)埋，并在安裝工字鋼挑梁時(shí)用木楔緊固；工字鋼挑梁和型鋼斜牛腿之間采用焊接方式連接，支撐腳手架搭設(shè)與中間層結(jié)構(gòu)施工同步，待承重層澆筑混凝土之前將鋼絲繩斜拉至懸挑工字鋼端部作為安全儲(chǔ)備。

圖1 典型外立面

圖2 懸挑部分結(jié)構(gòu)支模架示意

2.2.2 高空懸挑腳手架變形觀測(cè)

每棟樓每個(gè)懸挑段（或落地段）作為一個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域，每個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域在陽(yáng)角必設(shè)、中部設(shè)置1 個(gè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)采用長(zhǎng)120 mm、Φ25 mm短鋼筋焊接在工字鋼梁上，距離端頭1.4 m。目測(cè)每天1 次，儀器監(jiān)測(cè)為搭設(shè)完畢后第1次，結(jié)構(gòu)頂板混凝土澆注后1 周內(nèi)每天1 次，1 個(gè)月內(nèi)每周1 次，后續(xù)監(jiān)測(cè)為每個(gè)月1 次，遇到6級(jí)風(fēng)、大雨天氣等惡劣天氣臨時(shí)增加監(jiān)測(cè)次數(shù)，監(jiān)測(cè)直到腳手架完全拆除。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)警值為腳手架頂端水平位移超出10 mm或垂直度變化超出10 mm或基礎(chǔ)沉降超過10 mm。

通過過程中的監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)綜合指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，未出現(xiàn)變形或沉降超出預(yù)警值的現(xiàn)象。

2.3 安全合理的腳手架的拆除技術(shù)

按照腳手架功能區(qū)分為基礎(chǔ)層腳手架、普通樓層腳手架、高支模落地架、緩沖樓層腳手架、桁架層腳手架。普通樓層腳手架結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%，即可拆除所有樓層模板體系。桁架層腳手架結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%即可拆除次梁及樓板模板體系，同時(shí)保留主梁及斜撐等特殊結(jié)構(gòu)模板體系，待組合桁架內(nèi)所有構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉完畢后方可拆除。緩沖樓層腳手架及懸挑支模架必須待上部桁架層腳手架模板體系全部拆除完畢后，方可拆除，完畢后桁架柱下方必須設(shè)置2×2鋼管格構(gòu)架頂緊以便將上部荷載傳至下層。高支模落地架必須待上部所有桁架層結(jié)構(gòu)施工完成、預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束后方可拆除?；A(chǔ)層腳手架必須待高支模落地架拆除完畢后方能拆除。

3 質(zhì)量安全控制措施

3.1 質(zhì)量控制措施

（a）所有材料包括型鋼、圓鋼、鋼絲繩、繩卡、花籃螺栓、鋼管、扣件等進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明，并經(jīng)質(zhì)檢部門驗(yàn)收合格后才能使用。

（b）牛腿埋板及鋼梁錨環(huán)預(yù)埋時(shí)需拉線控制其位置及標(biāo)高，偏差不得大于10 mm；在澆筑混凝土過程中派專人看守，及時(shí)調(diào)整因混凝土澆筑及振搗產(chǎn)生的位移。

（c）鋼梁嚴(yán)格按照方案中要求安裝，其位置、順直度、根部及端部標(biāo)高、間距等均需控制，鋼梁在架體生根處焊接Φ25 mm短鋼筋頭，避免鋼管根部不穩(wěn)定。

（d）牛腿埋板與牛腿、牛腿與鋼梁下部焊接時(shí)，焊縫處應(yīng)提前做好防銹措施，焊縫應(yīng)飽滿，并在焊接后涂刷防銹漆，由質(zhì)檢員逐一檢查并做好記錄，落實(shí)責(zé)任人。

（e）鋼絲繩卡環(huán)按照規(guī)范要求設(shè)置，并用花籃螺栓擰緊。

（f）鋼梁錨固端用木楔或短鋼筋焊接，并時(shí)常檢查其松緊程度。

（g）監(jiān)測(cè)須重點(diǎn)關(guān)注腳手架最底層立桿與卸荷點(diǎn)立桿的彎曲變形，腳手架立桿垂直度，大橫桿的彎曲變形，監(jiān)測(cè)腳手架連墻是否牢固，監(jiān)測(cè)鋼絲繩卸荷點(diǎn)連接情況和吊環(huán)變形，鋼絲繩是否拉緊，懸挑鋼梁與錨固鋼筋是否采用硬木塞緊。

（h）懸挑型鋼和鋼牛腿安裝完成后須進(jìn)行驗(yàn)收，合格后才能搭設(shè)滿堂腳手架；滿堂腳手架搭設(shè)完成后須進(jìn)行驗(yàn)收，合格后才能支設(shè)模板及鋼筋綁扎。施工過程中要進(jìn)行檢查并留有記錄。

3.2 安全控制措施

（a）在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)有專職安全負(fù)責(zé)人，專門負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全施工，落實(shí)有關(guān)安全生產(chǎn)的規(guī)章制度，進(jìn)場(chǎng)前和施工中對(duì)安裝作業(yè)人員進(jìn)行安全教育。特種作業(yè)人員必須經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，并獲得操作證才能上崗作業(yè)。

（b）電工、電焊工工作時(shí)必須穿絕緣鞋。電焊時(shí)下方必須有接火斗，防止因火花造成火災(zāi)，現(xiàn)場(chǎng)必須配有水桶及滅火器。

（c）型鋼利用塔吊進(jìn)行拆除，下方拉警戒線，嚴(yán)禁人員及車輛出入，安全員盯崗到位。

（d）成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的應(yīng)急預(yù)案小組，明確組員職責(zé)分工，提前進(jìn)行應(yīng)急演練，以確保結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)的安全。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)三亞美麗之冠酒店工程懸挑桁架結(jié)構(gòu)實(shí)施過程中出現(xiàn)的各種情況，在解決實(shí)際問題的同時(shí)，將總結(jié)的新技術(shù)、采用的新工藝的技術(shù)指標(biāo)、應(yīng)用情況、施工要點(diǎn)作了詳細(xì)的研究。所研究的內(nèi)容在實(shí)際工程中已得到應(yīng)用，能夠很好的解決了工程施工中存在的問題，未出現(xiàn)任何結(jié)構(gòu)質(zhì)量及結(jié)構(gòu)安全問題，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，對(duì)類似工程具有較高的推廣應(yīng)用前景。