高空連廊懸空模架平臺施工技術研究應用

王建偉 李成剛 魏長江

【摘要】高層住宅因消防疏散、應急通道的需求，需設置高空連廊。由于連廊下部無結構呈懸空狀態，給連廊結構施工階段模架體系設計及施工造成很大困擾。在保證安全的前提下，使懸空連廊模架施工兼顧經濟性和操作簡便性，其模架體系設計及施工方法尤為關鍵。

【關鍵詞】高空連廊;懸空平臺;模架;工字鋼? ? ? ? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.066

1、前言

《高層民用建筑設計防火規范》規定超過十八層，每個單元設有一座通向屋頂的疏散樓梯，十八層以上部分每層相鄰單元樓梯通過陽臺或凹廊連通（屋頂可以不連通），十八層以上部分每層相鄰單元樓梯通過陽臺或凹廊連通（屋頂可以不連通）。十二層及十二層以上的住宅每單元只設置一部電梯時，從第十二層起應設置與相鄰住宅單元聯通的聯系廊。聯系廊可隔層設置，上下聯系廊之間的間隔不應超過五層。

因此，十八層的高層住宅通常在十三層或十四層位置設置連廊，十八層以上的高層住宅通常在十九層及以上設置連廊。由于連廊下部懸空，連廊結構施工階段模架體系需兼顧安全性、經濟性和可操作性，其模架體系設計及施工方法尤為關鍵。

2、工程概況

金融街·金悅府項目一期總承包工程位于廊坊市安次區龍河園區。項目總建筑面積為177384.72m2，包括10棟住宅樓、地下車庫及其配套工程。其中，3-7#、3-13#、3-14#高層住宅第十四層設置有室外連廊，懸空高度為37.6m，連廊長度5.4m，寬度1.7m。

3、模架體系設計

3.1 懸空模架平臺設計

常規模架體系為滿堂式腳手架（盤扣式），自車庫頂板開始搭設。連廊懸空高度為37.6m，模架搭設高度超高，架體的受力及結構穩定性存在較大安全風險，須組織專家論證。同時，搭設時間長使得工期增加，搭設體量大導致成本增加、資源浪費。因此，常規方案并不適用于連廊模架體系。

本工程通過設置懸空模架平臺作為模架基礎，解決了架體搭設高度超高的問題。通過安全計算，模架平臺采用四根20a#工字鋼搭設而成，作為模架基礎的擱置主梁。擱置主梁平鋪在十三層樓板上，共4根，每根長度7m，縱向每邊錨入結構800mm，工字鋼橫向間距900mm。擱置主梁通過樓板預埋的U型錨固螺栓進行固定，每根擱置主梁每側設置兩道錨固螺栓，螺栓直徑20mm。U型錨固環開口端套絲，采用雙螺母+L6*16mm角鋼作為壓板對工字鋼進行固定。第一道U型錨固距離鋼梁端的距離200mm，第二道與第一道U型錨環間距200mm。為保障樓板預埋螺栓錨固強度，在螺栓預埋位置增加兩根直徑18mmHRB400級鋼筋，長度1500mm。

在工字鋼上按立桿位置焊接直徑為25mm長200mm的短鋼筋，使豎向鋼筋插入腳手架立桿內部，保證架子根部的穩定性，防止鋼管位移。操作平臺設計為垂直于主梁方向滿鋪木腳手板，木腳手板與主梁采用鐵絲（規格10#3.5mm）綁扎相連接;呈“”狀。

3.2 模架體系設計

連廊長5.4m，寬1.7m，其中梁截面尺寸為200×500mm，板厚150mm。懸空模架平臺設置在13層（層高2.9m），扣除擱置主梁高度200mm，因此連廊模架搭設高度為2.7m。結合連廊結構形式，模架采用滿堂式鋼管扣件腳手架（φ48.3×3.6鋼管）。

樓板支撐體系選擇：立桿縱向間距1200mm，橫向間距900mm，橫桿步距1200mm。龍骨設計：次龍骨50×50×2.5mm方鋼管，中心間距600mm，拼縫位置采用50×50mm木方;主龍骨為雙Φ48.3×3.6mm鋼管，水平間距為1200mm。

梁支撐體系選擇：梁底不設置立桿，立桿與板共用，采用小橫桿與梁兩側立桿（橫桿）連接，跨度方向小橫桿間距為500mm。梁側模板固定方式采用φ14對拉螺栓固定，間距依次為50mm、350mm、450mm。次龍骨50×50×2.5mm方鋼管，中心間距150mm，拼縫位置采用50×50mm木方;主龍骨為雙Φ48.3×3.6mm鋼管，水平間距為900mm。

剪刀撐設置：架體四周設置豎向剪刀撐，在架體1600mm位置設置一道水平剪刀撐。

4、懸空模架施工工藝及方法

4.1 測量放線

由測量技術人員根據設計錨固點位進行預埋U螺栓，位置需精確定位，根據標測定出懸空連廊所需的水平橫桿、立桿長度、頂托標高，由專業架子工根據測放出的立桿位置、標高，進行支架搭設。

作業前，首先對作業工人進行技術和安全交底。施工機具準備齊全，具備作業條件。然后按照施工工藝流程進行腳手架搭設，搭設過程中如有構配件、桿件有質量問題，堅決不予使用。

4.2 模板支撐架搭設方法

（1）根據立桿及橫桿的設計組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。下部先全部裝完一個作業面的底部立桿及部分橫桿。再逐層往上安裝，同時安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后，考慮支架的整體穩定性，距離主梁1600mm的位置安裝一道水平剪刀撐，安裝時自下而上進行順接。（2）支架組裝時應控制水平框架的縱向直線度、直角度及水平度;（3）支架拼裝完畢后，應用經緯儀檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度。并在無荷載情況下逐個檢查立桿底座有否松動或空浮情況，并及時旋緊可調座和薄鋼板調整墊實;（4）支撐架搭設完畢后，應對其平面位置，頂部標高，節點聯系及縱橫向穩定性進行全面檢查，符合要求后，方可進行下一步施工;（5）扣件式支架鋼管不得使用嚴重銹蝕、彎曲、壓扁及裂紋的鋼管;（6）支架頂部可調托撐放圓鋼管作為主龍骨。可調托撐伸出頂層水平桿的懸臂長度不得超過500mm，其螺桿伸出立桿頂端長度不超過300mm，插入立桿的長度不小于150mm。螺桿外徑與立桿鋼管內徑的間隙不得大于3mm，安裝時應保證上下同心;（7）頂托安裝：為便于在支架上高空作業，安全省時，可在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。根據梁底高程變化決定斷面間距，設左、中、右三個控制點，精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量，以便校驗。最后再用拉線內插方法，依次調出每個頂托的標高。

4.3 支架搭設注意事項

（1）立桿應選用同類管徑和壁厚的鋼管搭設，嚴禁不同型號的鋼管混合使用，且所有材料均采用國標構件;（2）在搭設之前，必須對進場的腳手架配件進行嚴格的檢查，禁止使用規格和質量不合格的桿配件;（3）支架的搭設作業，必須在統一指揮下，嚴格按照以下規定執行;（4）支架的搭設和拆除的施工人員必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋;（5）作業層上的施工荷載應符合設計要求，不得偏載、超載，嚴禁懸掛起重設備;（6）支架的搭設要保證橫桿的可靠連接，支架搭設前，一定要計算好支架的高度，頂托與底托的調節量，使其在可以調節的范圍內。

4.4 構造設計要求

（1）底層縱、橫向水平桿作為掃地桿，立桿底部與次梁之間設置φ20HRB400鋼筋（長度20cm，與主梁焊接固定），避免鋼管滑動。掃地桿距地不大于300mm。（2）立桿采用連接套管進行連接，在同一水平高度內相鄰立桿連接位置宜錯開，錯開高度不宜小于600mm。（3）可調托撐螺桿外徑與立桿鋼管內徑的間隙不得大于2mm，安裝時保證上下同心。可調托撐鋼板厚度不得小于5mm。可調托撐絲桿與調節螺母嚙合長度不得少于5扣，插入立桿內的長度不得小于150mm。可調托撐上的主楞梁應居中，其間隙每邊不大于2mm。（4）豎向剪刀撐：支架架體外側四周應設置從底到頂連續設置豎向剪刀撐;剪刀撐的斜桿應每步與立桿扣接。（5）水平剪刀撐：在距主梁1600mm位置設置一道水平剪刀撐。水平剪刀撐兩個方向的跨數均為4跨。水平剪刀撐布置在豎向剪刀撐交叉的水平桿層，采用旋轉扣件每跨與立桿或水平桿固定，旋轉扣件宜靠近主節點。（6）剪刀撐斜桿接長應采用搭接，搭接長度不小于1m，并應采用不少于2個旋轉扣件等距離固定且端不扣件蓋板邊緣離桿端距離不應小于100mm，扣件螺栓的擰緊力矩不應小于40N·M，且不應大于65N·M。（7）豎向剪刀撐和水平剪刀撐應與支撐架同步搭設。

4.5 混凝土澆筑

混凝土采用地泵澆筑，懸空連廊與同樓層梁板同時整體澆筑。

梁、板的混凝土澆筑使用布料桿進行澆筑，先澆筑梁，將梁澆筑至板底后與板混凝土同時澆筑：

（1）梁混凝土澆筑時，不得在同一點進行下料，采用趕漿法振搗施工;（2）每一施工區段內混凝土，自區段中間向四周澆筑，先澆筑中間部分的梁，向四周拓展;（3）梁高范圍內豎向分層，每層厚度不大于40cm，梁腹高分層澆筑至板底后與板混凝土一起澆筑。（4）樓板混凝土澆筑時，不得在混凝土澆筑時直接沖擊支撐模板，設置一人持斜擋板，出料混凝土朝向斜擋板下料，然后流淌至混凝土板板面。

4.6 支撐架拆除

混凝土到達設計強度后方可拆架，腳手架拆除前應對成品進行全面檢查，并進行書面安全技術交底，拆除腳手架前，應將架體上的存留材料、雜物等清除干凈。

梁、板模板的拆除必須根據混凝土的同條件試塊，填寫拆模申請單，審批合格后，方準拆除。本工程支模部位頂板及梁混凝土必須達到設計強度的100%時，方準拆除此部位的頂板模板及支撐體系。支架拆除應獲得總監理工程師同意。

（1）模板拆除遵循“先支后拆，后支先拆”的原則，先拆除非承重部分，后拆除承重構件，至上而下拆除。（2）拆除樓板模板先拆除水平橫桿，然后拆除立桿。（3）拆模人員站在已拆除的空隙，拆走近旁余下的支柱使龍骨慢慢下落，用鉤子將模板鉤下，等該段模板全部脫模后，集中運出，集中堆放。（4）拆下的模板及時清理粘連物，用扁鏟將粘連物鏟掉，涂刷脫模劑，拆下的扣件等小型材料必須及時集中收集管理。（5）梁模板拆除：先拆除梁側模板，再拆除梁頭模板，梁底模板按規范規定拆除。（6）必須按規范規定進行同條件養護的混凝土試塊檢驗，強度達到要求，并申請項目總工同意后，方準進行模板拆除。（7）拆除跨度較大的梁下支撐時，應從跨中開始，分別拆向兩端。（8）拆模時要逐塊進行，不得拋擲，拆下后必須立即清理干凈，板面涂刷脫模劑，并分類堆放整齊，以備再用。（9）工字鋼主梁拆除：結構完成后此部位空間較小，工字鋼主梁需要切斷方能拆除。拆除順序先從北側向南側逐根拆除。工字鋼拆除步驟：在工字鋼兩端2.5米處焊接吊環（HPB300φ20圓鋼）→拆除腳手板→掛鉤→工字鋼兩端錨入結構處割斷（1m處）→吊離→錨固段工字鋼拆除。

4.7 防護架設計

懸空連廊長度為5.4m，工字鋼主梁、腳手板、架體支設施工階段利用樓座外防護架體，采用6m鋼管將樓座外架相連，步距1.5m，滿掛密目網，臨邊防護架體不受施工荷載，僅作為防護使用。

結語：

懸空連廊模架體系通過設置懸空模架平臺作為模架基礎，有效地解決了架體搭設高度超高的問題。模架平臺整體受力安全性能良好，模架體系施工簡便快捷，同時能夠大大節省架體費用投入，產生良好的經濟效益。

參考文獻：

[1]王繼偉.高層住宅項目空中連廊施工技術淺析[J].安徽建筑，2019（004）.

[2]JGJ130-2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].