高空大跨懸挑屋面板施工技術研究

孟維亮

摘? 要：屋面系統在建筑的美觀度呈現效果中存有重要影響，其作為外部圍護系統的重要一環，需要獲得來自于建設方的關注。針對現有造型獨特的建筑，需要調整常規屋面施工方法，形成與建筑造型相對照的屋面結構。本文借助某造型特殊的建筑工程，介紹如何實現高空大跨懸挑式屋面板的基本施工訴求。以此來研究運用安全的屋面板作業方法。

關鍵詞：高空大跨;懸挑屋面板;施工技術

屋面板可對屋面荷載進行承擔，一般被設置到屋頂區域，構成材料多為金屬材料，如合金與鋁鎂錳等材料。雖然常規屋面板施工應用技術已經發展至成熟，施工單位能夠流暢地完成屋面板部分的任務，但是當施工條件發生改變之后，屋面板施工難度也將增加。如在建設跨度較大的建筑系統時，現場作業環境極具復雜化與危險性元素，隨著人們對于建筑造型提出更豐富的要求，這高空懸挑型建筑越來越多，必須解決屋面建設問題。

1 工程概況

本工程為地下2層，地上17層，地上建筑面積19.3萬m2，結構形式為鋼筋混凝土框架一剪力墻結構。其中科研行政樓共17層，建筑總高度70.1m，屋面層（標高70.1m），存在懸挑梁板結構，板厚120mm，跨度約8m，區域面積為30m2，該區域1層～17層無結構梁板。

2 施工技術難點

本建筑具有相對較高的懸挑高度，具體在17層的位置開始形成懸挑系統，標高數值為66.25m，屋面層的實際標高為70.1m，因此可知該建筑結構屬于高空懸挑型，在17層上設置的梁板也運用了局部懸挑式結構。如果使用過去的高支模施工方案，不僅會消耗較多的施工建設資金，同時也無法做出安全層面的保障。懸挑跨度也比較大，對懸挑結構進行測量之后，發現軸線間距設為8.4m，區域面積在30m2左右，使用外腳手架與懸挑式工字鋼進行施工，操作性比較差，同樣也存有不可控的隱患因素。懸挑式構件被設計成弧形，本身質量要求嚴苛，加工制備耗時長，構件的質量穩定性難以得到保障。屋面板系統的外邊也被直接設計成弧形，在施工期間，必須定位模板，加固不易實現，考慮到建設的是屋面結構，其具有一定的防水訴求，因此必須要給作業人員搭設出可用的操作平臺。

3 屋面板施工方案

3.1 選定施工方案

該區域若按傳統方案搭設高支模施工不經濟更不安全，結合該工程難點，根據現場實際情況及以往施工經驗，選擇方案如下。在該區域17層梁板上（標高66.25m）搭設9m長18號工宇鋼制作的門架，間距1.5m;在門架上周定14號工字鋼作為模板支架的立桿著力點，間距1.2m;再向上搭設盤扣式腳手架作為梁模板支撐體系，立桿間距1.2m×1.2m，步距1.5m;模板體系主楞采用鋼管，次楞采用50mm×100mm方木，面板采用16mm厚木膠板，完成該處梁板施工。為防止最外側工宇鋼門架外翻或者側滑，在17層結構上預埋壓環固定門架兩端。

3.2 施工流程剖析

留置屋面預埋件，制備施工所需的門式鋼構架系統，在相應的位置進行定位與測量工作，穩定地完成鋼構架架設工作，對水平工字鋼進行固定以及焊接處理，鋪設數量充足的腳手板，最后處理外腳手架與模板體系施工任務。

3.3 形成門式鋼架系統

該區域門架式單跨構架采用9m的18號工字鋼，下方焊接14號工字鋼斜撐，焊縫高度6mm，長度10cm，確保門架節點穩定;斜撐的梁側工字鋼與結構梁之間預留約5cm空隙，待吊裝固定后用木楔塞緊;最外沿18號工字鋼兩端預埋埋件焊接固定，防止側滑。待單榀構架吊裝固定到位后，各構架之間采用14號工宇鋼點焊連接，形成整體的型鋼構架;然后再在14號工字鋼翼緣上焊接短鋼筋或者采用底托固定立桿形成模板支架體系;四周按要求搭設外架防護，掛密目網，型鋼構架上鋪設硬防護，形成施工操作平臺。

3.4 模板施工

模板施工的內容相對比較簡單，樓層滿堂架與模板架體需保持一致性，支撐系統為盤扣式腳手架，在局部位置使用鋼管扣件達到加強目標。根據排版圖提示的信息，在施工現場開展定點立桿工作，精準把控橫縱距離，將底座設置到立桿的底部區域，同時也能實現工字鋼邊緣處的加固工作，根據模數來改變立桿的實際高度，將橫向水平桿與縱向水平桿當做掃地桿應用，其與工字鋼的距離需控制到550mm以內。設置支架系統時，選用的參數參考滿堂架，將斜拉桿設置到外側立桿處，并連接滿堂架，使模板保持極高的穩定性。

3.5 拆除型鋼構架

待屋面懸挑板模板體系和外架拆除后，首先將塔吊鋼絲繩綁扎在上部準備拆除的14號工字鋼上，采用割刀（氧割）將其與下部門式型鋼構架焊接處斷開，切割點選擇在離原焊接點100mm處，避開在門架型鋼上進行切割，以免其受熱產生物理變化導致材質發生改變，影響整體構架穩定性;然后塔吊將聯梁逐個吊下，待14號工字鋼拆除完畢后拆除18號門式型鋼構架：首先在所有次構件已全部拆除完畢的鋼挑梁的合適位置綁扎好吊卸的鋼絲繩，然后緩緩提起鋼絲繩，使塔吊處于工作狀態，避免晃動，再切割壓環使其能自由移動即可準備吊卸，吊卸鋼構件需緩緩落下，保證構件平穩、安全著地。同樣的方法依序從外向內拆除工字鋼。

3.6 主要施工事項

本次屋面板施工活動中，關注以下幾個重點施工事項，考慮到結構系統屬于高空跨度大懸挑式復雜結構，制作門式構架的任務極為關鍵，甚至關聯著屋面板施工成敗，管理人員還要集中精力應對支撐模板支撐體系，穩定安裝模板，最初的技術交底在本工程中同樣不能缺失。使用門式鋼構架輔助屋面板作業工作，盡管操作性增強，但是仍舊具有較高的危險程度，參與操作的工作人員必須持有資格證件，作業期間始終佩戴安全帶等安全裝置，塔吊信號工需具有豐富的作業經驗，將斜拉索安裝到施工構架上，有專門的工作人員負責調整事宜，確保拆除與安裝的工作都能夠以安全的方式實現。監控鋼平臺出現的變形情況，不可突然施加較大的荷載，否則平臺變形的概率也將增大。規避上下交叉作業活動與高空中的拋物行為。

通過本工程將門式型鋼構架與盤扣支撐體系工藝相結合，成功解決了高層高空大跨懸挑結構快速簡便的施工難題，既滿足了結構荷載和施工操作要求，又加快了施工進度，降低施工成本;另外，通過施工過程的嚴格組織與實施，確保了工程質量和施工安全，為工程創造了無形的經濟效益和社會效益，同時也為今后類似高層大跨懸挑結構的支撐體系設計與施工提供了借鑒與參考。

4 結束語

本文針對工程中的特殊屋面板施工要求，研究了新的工藝手段，主要將支撐體系與門式鋼構架搭設工藝結合，以此來簡化作業過程，使屋面板施工活動也能夠保持極強的便捷性，同時達到了結構荷載承擔標準，操作施工過程也并不復雜，施工節奏加快的同時，并未將屋面板的整體施工成本增加，符合工程建設經濟原則。對這種高空大跨度施工條件進行深入理解，進而開發出更多可用的圍護結構施工方法，支持我國建筑造型更新活動。

參考文獻

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