淺談高層建筑大懸挑結構模板支撐架施工技術

魯鵬旭

（中電建建筑集團有限公司，北京 100120）

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，人們對建筑的要求在不斷變化，尤其是建筑外觀。近幾年來，大中城市高層建筑鱗次櫛比，外觀造型獨特，設計時建筑高處多采用大懸挑結構[1]。高層建筑大懸挑結構的復雜程度較高，建設時工人須高空作業，施工安全是第一要務。在進行該類建筑施工時，通常會采用盤扣架斜撐體系用于結構模板施工支撐[2]，外挑結構越長，該支撐體系的應用安全性將越低。

相對而言，分懸挑支模架或者懸挑性剛模型平臺和鋼管腳手架組成的懸挑支撐平臺，在較長外挑結構的施工過程中，具有較好的應用效果[3]，可作為較高、較長外挑結構的施工支撐平臺，確保外挑結構建筑的施工安全[4-6]。本文以某地區的大懸挑結構建筑為例，針對高層建筑大懸挑結構模板支撐架施工技術展開相關研究，并分析其應用效果。

1 大懸挑結構模板支撐架施工特點

1.1 大懸挑結構概況

某地區的高層大懸挑結構建筑總樓層數為17層，總建筑面積為150862m2，建筑的下部分為5層裙房，上部分為3棟主樓，主樓建筑總高度為71.4m，外圍的圍護結構周長為105.1m。該建筑的屋面結構復雜程度較高，四周均采用大懸挑結構設計，懸挑結構板的懸挑長度分別為1.5m和2.5m，其厚度為1.2m，懸挑結構板和地下室頂板之間的距離為78.6m。懸挑結構板節點的結構示意圖如圖1所示。

圖1 懸挑結構板節點的結構示意圖

1.2 大懸挑結構模板支撐架施工特點

（1）該建筑的懸挑結構的懸挑長度較長，斜角以及懸挑結構載荷自重也相對較大。

（2）懸挑結構位置距離地面較高，整個施工支撐架的搭設均屬于高空作業，危險性較高。

（3）懸挑結構呈現不規則形狀，支撐架的設計、安裝和拆除施工的復雜程度較高。

2 大懸挑結構模板支撐架施工技術

2.1 模板支撐架施工技術原理

由于該建筑外挑結構板較高，并且均位于圍護結構的外側，普通的盤扣架斜撐體系很難滿足該外挑結構的施工需求，施工風險較大[7]。因此，該項目采用分懸挑支模架作為支撐架，完成其外挑結構的施工。

該懸挑支撐架采用懸挑腳手架的施工方式，將工字鋼安裝在下一層的樓板處，并且完成下撐槽鋼的焊接，以此組成基礎的三角支撐架。與此同時，結合上部結構和施工時的載荷情況，對該三腳架的受力情況進行分析，并判斷支撐桿體系的承載力，依據分析結果對支撐架的細節部分進行優化調整[8]，保證支模架和工字鋼的完美結合，形成完整度支撐架體系。其結構如圖2所示。

圖2 懸挑結構模板支撐架結構示意圖

2.2 模板支撐架施工流程和技術要點

懸挑結構模板支撐架的施工，有著嚴格的施工技術流程（如圖3所示），并以水平和垂直兩個方向為主，完成模板支撐架的施工。

圖3 模板支撐架的施工技術流程

2.2.1 水平方向施工技術要點

（1）該方向的支撐架需和垂直方向的支撐架同時搭建；

（2）在一個跨越范圍內，支撐架的轉角位置、端部和間段處均采用一步一鋪設的方式完成；

（3）在單層中設置水平架需采用連續的方式完成；

（4）模板和搭鉤之間需呈現鎖住狀態；

（5）如果支撐架轉角位置的距離小于一個跨距，則增加連墻件，主要采用鋼管和扣件完成。

2.2.2 垂直方向施工技術要點

（1）模板支撐架的支撐桿在施工過程中，均采用交叉支撐，并且每一個交叉點均需采用銷鎖進行加固處理；

（2）施工時交叉支撐和模板鋪設需同時完成；

（3）每一個銷鎖位置均需通過鎖臂和連接棒進行處理，且連接棒直徑不可大于支撐桿內徑的2mm；

（4）模板支撐架安裝時，支撐桿的自由度不能大于4m；

（5）模板支撐架的搭建高度逐漸增加，模板的搭建方向應隨著層數的變化逐漸改變；

（6）對支撐架的水平度和垂直度進行校驗。

3 大懸挑結構模板支撐架施工效果分析

依據上述施工要點完成建筑高處大懸挑結構模板支撐架的施工后，需要分析該支撐架對于建筑高處大懸挑結構的支撐效果。在測試過程中采用的測試設備包含靜態應變掃描儀，其精度為1με，其范圍在0～10000με之間；位移計，其精度為0.01mm，其檢測范圍在0～30mm之間。

3.1 位移變化測量分析

獲取建筑高處大懸挑結構在施工進度為30%、50%以及100%三個情況下，模板支撐架的位移變化結果，該位移能夠反映支撐架的撓度位移，以此衡量支撐架施工后的應用安全性，其測量結果如表1所示。該結果僅隨機呈現不同跨度位置的10個檢測點的測試結果，應用標準為位移結果低于±2mm。

表1 模板支撐架的位移變化結果（單位：mm）

從表1的測試結果可知：在不同的跨度位置下，每個檢測點在施工進度為30%、50%以及100%三個情況下的位移變化結果，均顯著低于應用標準，最大位移結果為1.550mm，最小位移結果為-0.069mm。因此，本文采用的建筑高處大懸挑結構模板支撐架施工效果較好，能夠保證懸挑結構的施工安全。

3.2 應力變化測試分析

為進一步分析該項目建筑高處大懸挑結構模板支撐架施工效果，隨機選擇10個檢測點的靜態應力測試結果，通過該數據分析模板支撐架的承載力，結果如表2所示。

表2 模板支撐架的承載力測試結果（單位：MPa）

從表2的測試結果可知：采用本文的模板支撐架施工技術進行施工時，在均勻載荷和不均勻載荷兩種使用工況下，支撐架的應力變化幅度較小；均在允許的90～-102MPa和103～-106MPa之間，滿足支撐架的應用標準。因此，該項目采用的支撐架施工技術應用效果較好，能夠保證支撐架承載力的穩定性，沒有顯著的應力波動變化。

4 結束語

應用大懸挑結構的建筑逐漸增多，該類建筑在施工過程中面臨極大的安全挑戰，主要是由于懸挑結構具有不規則、高度高、懸挑長度較長等特點，而且還需要在高空完成作業。因此，確保大懸挑結構施工的安全性尤為重要。為保證案例項目結構的安全施工，本文研究了建筑高處大懸挑結構模板支撐架的施工技術，并對施工技術的應用效果進行分析，判斷其是否滿足懸挑結構建筑施工的安全需求。研究內容和方法可為高空大懸挑結構建筑施工安全工作提供借鑒。