超高層建筑采光井頂部結構支撐體系施工技術

趙樂，韋靜林，許遠搏，柳印生，方萬剛

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東深圳 518048）

1 工程概況

某城市綜合體項目位于廣州市萬博中央商務區內，項目用地面積約3.5×104m2，建筑面積約3.486×105m2，包含住宅、商業、辦公、酒店等業態。

項目B#塔樓26 層，建筑高度130.7 m，4～24 層東、西兩側分別設有建筑采光井；C#塔樓為31 層，建筑高度153.4 m，4～24 層東側均設有建筑采光井。此3 處采光井部位平面尺寸自西向東依次為3.30 m×4.05 m、5.00 m×4.40 m、5.00 m×4.90 m，自25 層開始，取消建筑采光井，增設梁板結構，梁截面尺寸分別為300 mm×600 mm、300 mm×800 mm、500 mm×1 200 mm、1 000 mm×1 600 mm，板厚150 mm（見圖1 和圖2）。B#、C#塔樓24 層層高4.5 m，24～25 層之間設有設備管理夾層，層高2.15 m。

圖1 B# 塔樓建筑采光井部位示意圖

項目C#塔樓25 層至27 層西側設有結構梁（見圖2），無板，梁截面為600 mm×1 500 mm（25 層）、600 mm×1 200 mm（26 層、27 層）。

圖2 C# 塔樓建筑采光井部位示意圖

2 關鍵技術方案選擇

由于項目主體施工采用全鋼附著式升降腳手架，采光井上部的結構距地面102 m，無法搭設落地式鋼管腳手架。又由于設備管理夾層層高為2.15 m，不便于梁板模板的搭設與拆除。經綜合考慮，項目決定在24 層相應部位架設型鋼梁作為支撐架底座，即采用型鋼+ 鋼管腳手架支撐體系，搭設高度為6.65 m。

C#塔樓東側、B#塔樓東西兩側建筑采光井位置均為梁板結構。此3 處型鋼主梁可擱在24 層板面，采用預埋壓環方式將型鋼主梁固定在24 層結構板面，如圖3 所示。

C#塔樓西側采光井兩側均為剪力墻及約束柱，型鋼主梁無法擱置在24 層結構板面，因此，采用墻柱內預埋連接件對型鋼主梁進行剛性連接固定，如圖4 所示。

圖4 型鋼主梁拉結大樣圖（二）

3 支撐體系方案設計

3.1 建筑采光井頂部結構模板支撐體系設計

以C#塔樓東側采光井部位為例進行模板支撐體系設計。

考慮建筑采光井部位南北兩側均有梁板，型鋼主梁可放置在樓板面。在樓板上合適位置預埋20 mm 的U 形螺栓，每端各設置2 個螺栓。雙槽鋼周圍采用木楔子楔緊，U 形螺栓放置在梁內，底部角部附加2 根長150 mm 的φ18 mm 加強鋼筋。型鋼次梁與主梁正交放置，主次梁之間采用滿焊固定連接，如圖3 所示。

設備管理夾層施工時在建筑采光井結構邊緣按型鋼主梁投影定位預埋拉環，用于對主梁拉結，提高型鋼主梁的穩定性，如圖3 所示。根據25 層結構排布支撐體系立桿（見圖5），型鋼主次梁排布如圖6 所示。C#塔樓東側建筑采光井頂部結構支撐體系剖面如圖7 所示。

圖3 型鋼主梁拉結大樣圖（一）

圖5 C# 塔樓24 層東側建筑采光井頂部結構支撐體系立桿定位圖

圖6 C# 塔樓24 層東側建筑采光井頂部結構支撐體系型鋼定位圖

圖7 C# 塔樓東側建筑采光井頂部結構支撐體系剖面圖

3.2 建筑采光井結構梁模板支撐體系設計

C#塔樓西側結構梁兩端均為剪力墻及約束柱，型鋼主梁無法擱置在兩側板面，因此，采用墻柱內預埋連接件對型鋼主梁進行拉結。

在23 層豎向結構施工時，提前預埋鋼板埋件，將雙槽鋼主梁與埋板采用熔透焊接形成整體，組成整個腳手架的支撐系統，如圖4 所示。

型鋼次梁與主梁正交放置，主次梁之間采用滿焊固定連接。根據25 層結構梁板排布支撐體系立桿。由于結構屬于構造梁，為便于施工及確保操作安全性，在構造梁東側搭設雙排腳手架便于施工，整個支撐體系架體立桿定位如圖8 所示。

圖8 C# 塔樓24 層西側建筑采光井結構梁部位支撐體系立桿定位圖

防護雙排腳手架型鋼采用16#工字鋼，兩端預埋20 mm的U 形螺栓對型鋼主梁進行限位，每端各設置1 個螺栓，工字鋼周圍采用木楔子楔緊，U 形螺栓放置在梁內，底部角部附加2 根長150 mm 的18 mm 的加強鋼筋。根據立桿定位排布型鋼主次梁，如圖9 所示。

圖9 C# 塔樓西側建筑采光井結構梁部位支撐體系型鋼主次梁定位圖

設備管理夾層施工時，在結構邊緣按型鋼主梁投影定位預埋拉環，用于對主梁拉結，提高主梁的穩定性，支撐架型鋼主梁拉結如圖4 所示。

C#塔樓西側建筑采光井結構梁部位支撐體系剖面如圖10所示。

圖10 C# 塔樓西側建筑采光井結構梁部位支撐體系剖面圖

3.3 模板支撐體系搭設要求

架體自24 層開始搭設、搭設高度為6.65 m，支撐架材料為48 mm×3.0 mm 鋼管，15 mm 厚模板、40 mm×90 mm 木枋等。經計算，主梁需選用20#工字鋼，但20#工字鋼的質量達到28 kg/m，后期施工時人工難以操作，選用22#雙槽鋼（背對背焊接）對主梁質量進行分解。梁模板設計參數詳見表1，板底立桿橫、縱距均為1 000 mm，架體步距均為1 500 mm。

表1 梁模板設計參數表

4 結語

該部分建筑采光井頂板結構模板支撐體系各項參數分別經過理正結構設計工具箱軟件、PKPM 施工軟件、品茗建筑安全計算軟件驗算，底部型鋼主次梁、鋼管桿件、模板、木枋等的抗剪、抗彎、撓度均滿足要求，各部位結構構件的強度也能滿足要求。模板支撐體系的安全穩定性滿足施工要求。

該部分結構已于2016 年10 月澆筑完成，在施工過程中未出現任何異常情況，支撐體系安全可靠，模板拆除后混凝土觀感良好。目前，該項目正在申報廣東省優質結構工程。