高空大悬挑结构模板支撑架的设计与施工

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1 模板支撑体系选择与设计

1.1 高空大悬挑结构模板施工中主要特点

（a）由于高空大跨度悬挑结构悬挑长度比较大、面积也不小，且施工高度高，施工难度和危险性较大，保证施工安全和稳定是一大难点。

（b）虽然悬挑结构的荷载不一定很大，但是如果采用传统的落地式支模架的话，支撑架高度远远超过8 m，甚至会超过100 m，显然满足不了施工要求而且不经济。

因此施工前必须首先从安全角度考虑，然后考虑经济、便捷等施工各个角度进行悬挑结构的支模架方案的选择。扣件式钢管支模架具有承载力高，装拆方便、布置灵活等优点。结合高空大悬挑结构的特点，支撑架可采用悬挑式扣件钢管支模架。

1.2 悬挑式扣件钢管支模架的设计

悬挑式扣件钢管支模架根据现场实际情况一般可采取以下几种基本形式：

形式一：在悬挑结构的下层楼面设置悬挑型钢，支模架立杆直接支设在悬挑型钢上，悬挑型钢上部设置斜拉钢丝绳（图1）。

形式二：在悬挑结构的下层楼面设置悬挑型钢，支模架立杆直接支设在悬挑型钢上，悬挑型钢下部设置顶撑（图2）。

形式三：在悬挑结构的下层楼面设置悬挑型钢，支模架立杆直接支设在悬挑型钢上，悬挑型钢设置顶撑和钢丝绳（图3）。

图1 形式一

图2 形式二

图3 形式三

三种形式的型钢支架比较：形式一，型钢施工较为方便，也可减少型钢用量，但是由于钢丝绳松紧度很难控制，容易造成型钢下沉产生挠度过大；形式二，型钢受力相对明确、稳定，挠度控制相对较好，但是型钢用量相应增多；形式三，形成双保险，结构稳定安全相对容易保证，但是材料用量增大、成本增加，工序也相应增多。

以某小学二期工程2#、3#教师公寓为例：该工程主楼地下1 层，地上25 层，剪力墙结构，建筑高度75 m，2#楼总建筑面积23 836 m2，3#楼总建筑面积24 717 m2，标准层层高3 m；2#、3#楼在主体19层、21层、23层设置消防悬挑连廊，外廊悬挑长度最长达3.1 m，连廊宽度1.3 m，板厚120 mm，梁截面主梁250 mm×600 mm、次梁250 mm×500 mm。该工程根据实际情况及安全保证考虑采用了形式三进行设计施工。其19层悬挑连廊悬挑支撑架设计要点为：采用长9 m的18#工字钢悬挑在18层平面上，悬挑长度最长4 m，间距按1 200 mm控制，并根据实际状况进行适当调整；顶撑支设在17层上，采用14#工字钢顶撑，顶撑中部纵横杆连接；上部用6×37的Φ14 mm钢丝绳斜拉；钢管支撑架设立在型钢上，支撑架最高达6.1 m，梁板纵距按不大于1 200 mm进行控制，步距1.5 m；最外侧设置1 排钢管作为围护架。

2 模板支撑体系施工构造措施[1-5]

2.1 悬挑型钢

支承结构型钢的纵向间距应与上部支撑架立杆的纵向间距相同，模板支撑架立杆直接支承在悬挑型钢上。型钢应平行，且间距符合要求。钢管立杆的基脚处焊Φ25 mm的钢筋，钢筋长出型钢面20 cm，以确保上部架体的稳定。且悬挑型钢的固定端长度不应小于悬挑长度的1.25 倍。

悬挑型钢锚箍采用一级圆钢。在悬挑结构的下层楼面钢筋绑扎施工时，将锚箍按型钢平面布置图进行预埋，锚脚置于下皮板筋之底。用扎丝与下皮筋绑牢，必要时进行点焊。型钢末端设2 个锚箍，伸出锚箍200 mm。型钢与锚箍之间用木楔整实，两锚箍的木楔整实方向相反。钢丝绳吊环≥Φ20 mm。预埋钢板、锚箍及钢丝绳吊环位置应准确，支架焊缝应符合要求。

2.2 立杆

梁板立杆的纵横向间距应相等或成倍数，不宜大于1 200 mm，并由计算确定。立杆接长严禁搭接，必须采用对接扣件连接，相邻两立杆的对接接头不得在同步内，且对接接头沿竖向错开距离不小于500 mm，各接头中心距主节点不大于步距的1/3。严禁将上端钢管立杆与下段钢管立杆错开固定在水平杆上。

2.3 扫地杆与水平杆

纵向扫地杆设置在距立杆底端200 mm高处的立杆上，横向扫地杆设置在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。水平杆间距不大于1 800 mm，并在满足支撑架设计要求下进行平均分配确定步距，每一步的纵横向水平杆必须双向拉通。水平杆件接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接，两相邻水平杆的接头不应设置在同步或同跨内，错开的距离不小于500 mm，各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。

2.4 剪刀撑

模板支撑架外侧周边及内部纵横向每4 跨由底至顶设置连续竖向剪刀撑，并在竖向剪刀撑顶部交点平面、扫地杆处设置水平剪刀撑，水平剪刀撑间距不超过6 m。

2.5 周边拉结

悬挑结构模板支模架与楼层内模板支模架应连续设置连成整体，不得断开。模板支撑架应与有结构柱的部位进行刚性连接，连接件按水平间距6～9 m、竖向间距2～3 m进行设置。

2.6 封闭措施

悬挑支模架底部应全面封闭，满铺脚手板并用安全网兜底。悬挑支模架外侧增加1～2 排立杆并铺设脚手片，外侧设置安全网作操作面兼防护外架，并按外架的要求进行设置。

3 混凝土浇筑控制要点

在浇筑混凝土时，应按照先里后外、先中间后两边、先墙柱后梁板的顺序进行施工，且墙、柱和梁板宜分开浇筑。确保楼层内侧支模架比外侧架体先受力，防止倾覆。

混凝土不宜直接倾倒在悬挑部位的梁板上，应将混凝土浇筑在非悬挑部分，再由人工铲运至悬挑部位，以减少泵送混凝土对悬挑部位的冲击，且混凝土集中堆放不能过高。

混凝土浇筑前由公司及项目部对支撑架全面自检后，会同建设方及监理等共同进行验收，验收合格后方可浇筑；在混凝土浇筑过程中，应派专人看护支撑系统，不少于2 人，密切注意支撑系统的变化并进行监测，一般监测频率为20～30 min一次，如发现下沉、松动、变形和水平位移等情况应及时处理。

4 结语

随着建筑结构的发展，高空大悬挑结构会越来越多，其施工技术管理也显得越发重要。本文通过高空大跨度悬挑结构工程的施工实例进行总结，重点叙述了悬挑式钢管支模架的设计、施工构造措施以及相关的施工注意事项，既可满足施工及安全要求，又能满足经济需求，为企业今后遇到类似的结构提供了借鉴和参考。