框筒結構大截面超高花架梁施工技術研究

張忠良

(淮南市山南開發建設有限責任公司，安徽 淮南 232100)

1 工程概況

1.1 項目概況

該項目位于某市，占地面積15 821.73 m2，建筑面積178 802 m2；本文以辦公樓塔樓為研究對象，層高為4.5 m，總高143.9 m，共計31層。項目效果見圖1。

圖1 項目效果圖

1.2 工程概況

辦公樓塔樓屋面板以上分別為設備房層、機房層及機房頂層，層高分別為4.50、4.50、4.50 m；其中，設備房層及機房頂層由核心筒、邊柱、邊梁構成，機房頂層由核心筒、邊柱、邊梁及連接框梁構成，總高約為13.5 m，且建筑西、北兩側的邊梁、邊柱逐層內收，呈揚帆狀，屬于建質[2013]31號文規定的超過一定規模的危險性較大的分部分項工程的范疇，施工危險性及難度較大。

2 施工重難點

2.1 施工重難點

1)東、南兩側屋頂層以上邊梁高度高、截面大且未內收，邊梁施工危險性及難度較大，需進行可靠拉結，防止鋼筋綁扎、混凝土澆筑過程中支模架體的傾覆。

2)核心筒及花架邊梁、邊柱間的連接梁構件僅在機房頂層設置，高約13.5 m，跨度大、截面大，模架體系極易因屋頂層較大的風載作用而失穩。

3)該樓屋頂花架層花架距離核心筒距離較遠，混凝土澆筑時無布料機安裝條件，混凝土澆筑難度較大。

2.2 重難點分析

1)滿足屋面花架支模體系的施工要求，尤其是要對花架邊梁支模體系的整體穩定性及安全性進行加強，其次是要加強對非邊花架梁高支模及高大模板支模體系的控制，消除安全隱患。

2)屋面結構作為開裂、滲漏的高發區域，需降低支模體系的不良影響，保證屋面結構后續防水施工效果。

3)花架體系為架空結構，上層無樓板封閉，無法對整個支模體系進行回頂，核心筒為機房及設備間，外墻及頂板防水要求高，無具備預埋件埋設條件，存在支模架體系整體傾覆隱患。

4)需支設操作架，為花架梁施工提供操作平臺。

2.3 支模架搭設參數

1)根據花架的結構型式，支模可采用花架梁支模(寬度為梁寬+0.5 m)+兩側操作平臺(內部框架梁兩側寬度分別為1 m+1 m，邊梁內側寬度為1 m+1 m+1 m+1 m)，且滿足支模架高寬比小于3的抗傾覆要求，如圖2所示。

圖2 花架邊梁支模示意圖

2)由于采用圖2中所示的支模體系后，剩余的非支模區域面積較小，考慮到施工的便利性要求，本工程擬在原有花架梁支模體系基礎上，采取滿堂架的支模體系，可滿足花架梁模板支模體系的使用要求。

3)花架梁支架以外區域滿堂架采用鋼管扣件式腳手架搭設，需考慮花架梁底桿件分布情況，立桿縱距0.9 m，立桿橫距1.5 m，步距1.5 m；滿堂架需分層搭設，根據施工內容，每層滿鋪鋼笆網及舊模板封閉或掛設水平兜網防護，保證上下多道操作空間的獨立性，保證下層空間的施工安全，并在操作層與滿堂架交界位置拉設安全網隔離，保證施工安全；各層花架梁支架待下層施工完成后向上搭設，如圖3～4所示。

圖3 花架梁邊施工防護

圖4 滿堂搭設區掛設兜網防護

4)為防滿堂架支設、花架梁施工引起屋面板開裂，為屋面留下滲漏隱患，屋面板以下3層支模架(即31層至29層)需于花架滿堂架拆除后再予拆除。

5)考慮到花架為架空結構，各層花架梁位均未設樓板封閉，且核心筒區域不具備埋設預埋件拉桿條件，可按以下方案處理：在屋面梁框架梁位中心線位置預埋短鋼管，埋深約0.25 m，外露長度約0.35 m，并設兩道拋撐，分別對設備層以下及機房層以下滿堂體系進行拉結加強，預埋短鋼管距離上層花架邊梁外邊線投影線距離約為4 m，所有預埋立桿間采用橫桿拉通，局部位置的拋撐，受圓柱影響，不能回頂至花架邊梁的，可將拋撐位置微調，并與貫通橫桿連接，拋撐與屋面板夾角為45°～60°邊梁下斜撐立桿需盡量與樓地面垂直，為保證安全，預留安全儲備，本工程在選取計算模型時，取斜向支撐立桿與樓地面夾角為60°，可滿足使用要求，如圖5～6所示。

圖5 花架邊梁支模示意圖

6)由于屋面花架為框架結構，不利于泵管的安裝，該區域混凝土運輸采用塔吊吊運方式，施工速度慢，施工效率低，需提前與攪拌站溝通，保證混凝土材料的及時供應，盡量提高屋架的施工效率。

7)外架與花架支模體系屬于兩個獨立系統，為防產生連鎖反應，原則上應禁止互相拉結，考慮到頂層花架高度較高，梁底斜桿總長較長，需于頂部增設一道水平桿與外架連通，需增設一道卸荷鋼絲繩對外架作加強處理。

8)屋面花架結構需設置豎向及水平向剪刀撐，其中，架體四周需滿搭豎向剪刀撐，內部沿縱橫方向每隔4～6跨設置豎向剪刀撐一道，水平剪刀撐水平距離不大于2 m，且離地高200 mm掃地桿部位及頂部最后一道水平桿部位均設水平剪刀撐一道。

圖6 預埋立桿平面布置圖

4 施工效果

施工效果見圖7～8。

圖7 花架梁支模

5 安全管理措施

1)腳手架搭設人員必須是經過考核合格的專業架子工，上崗人員應定期體檢，合格者方可持證上崗。

2)搭設人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。

3)腳手架的構配件質量與搭設質量應按規定和施工方案要求進行檢查驗收，合格后方可使用。

4)作業層的施工荷載應符合設計要求，不得超載；不得將模板支架、纜風繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管等固定在腳手架上；嚴禁懸掛起重設備。

5)腳手架使用中應加強日常維護和安全檢查，安全網應按照規定搭設和拆除。

6)腳手架使用期間，嚴禁拆除下列桿件：主節點處的縱、橫向水平桿，縱、橫向掃地桿。

7)在腳手架上進行電、氣焊作業時，必須有防火措施和專人看守。

8)各種電線不得直接在鋼管架上纏繞，電線和電動機具必須與腳手架接觸時，應當有可靠的絕緣措施，并要通過安全員的檢查方可使用。

9)防火措施：應設置足夠數量的滅火器。每層安放2個干粉滅火器。不準任何人在腳手架上吸煙，或從吸煙室內向腳手架上扔煙頭。

10)搭拆腳手架時，地面應設圍欄和警戒標志，并派專人看守，嚴禁非操作人員入內。

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