高空大跨悬挑屋面板施工技术研究

俞 新 仓晓博

(1.南京智慧新城工程管理有限公司，江苏 南京 210000; 2.中建八局第三建设有限公司，江苏 南京 210000)

高空大跨悬挑屋面板施工技术研究

俞 新1仓晓博2*

(1.南京智慧新城工程管理有限公司，江苏 南京 210000; 2.中建八局第三建设有限公司，江苏 南京 210000)

针对南部新城医疗中心项目科研行政楼主体结构屋面层结构施工中，局部屋面梁板具有高空悬挑、跨度较大等特点,根据现场实际情况、以往施工经验及技术研究，采用搭设型钢构架作为施工平台，并详细介绍型钢构架施工工艺、研究其可行性、探讨施工要点以及施工过程中的注意事项，并通过该工程的顺利实施，证明该施工技术是安全可行的，为建设方和施工方创造了无形的经济效益和社会效益，有关经验可供相关专业人员参考。

高空悬挑,大跨度,型钢构架

0 引言

随着国内城市化进程的快速发展，高层建筑物如雨后春笋，为达到外形美观和视觉效果，各类建筑造型层出不穷，高空悬挑结构也比比皆是，因此给施工方带来了各类施工难题，若仍按传统施工工艺解决必将增加大量施工成本。

1 工程概况

本工程为南京南部新城医疗中心工程，位于秦淮区大明路。该工程地下2层，地上17层，地上建筑面积19.3万m2，结构形式为钢筋混凝土框架—剪力墙结构。其中科研行政楼共17层，建筑总高度70.1 m，屋面层(标高70.1 m)在轴以南交轴～轴局部存在悬挑梁板结构，板厚120 mm，跨度约8 m，区域面积为30 m2，该区域1层～17层无结构梁板。

2 施工难点

1)悬挑高度高。从17层(标高66.25 m)开始悬挑，屋面层标高70.1 m，属于高空悬挑结构，且17层该处梁板本身也是局部悬挑结构，如采用传统高支模施工，成本较大，且安全系数低。

2)悬挑跨度大。该处悬挑结构轴线间距8.4 m，区域面积约30 m2，悬挑工字钢及外脚手架施工难度大，危险性高。

3)悬挑构件为弧形，制作加工困难、质量要求高。该处屋面板外边为弧形，对施工过程中模板定位、加固要求高，且为屋面结构，混凝土成型质量及自防水效果要求高，需要较稳定的施工操作平台。

3 施工方案

3.1方案选择

该区域若按传统方案搭设高支模施工不经济更不安全，结合该工程难点，根据现场实际情况及以往施工经验，选择方案如下。

在该区域17层梁板上(标高66.25 m)搭设9 m长18号工字钢制作的门架，间距1.5 m；在门架上固定14号工字钢作为模板支架的立杆着力点，间距1.2 m；再向上搭设盘扣式脚手架作为梁模板支撑体系，立杆间距1.2 m×1.2 m，步距1.5 m；模板体系主楞采用φ48×3.0 mm钢管，次楞采用50 mm×100 mm方木，面板采用16 mm厚木胶板，完成该处梁板施工。为防止最外侧工字钢门架外翻或者侧滑，在17层结构上预埋压环固定门架两端，示意图如图1所示。

3.2安全计算

根据结构荷载及模板体系分析计算可知，18号工字钢承载上部荷载为结构自重、模板体系自重及14号工字钢自重总和，根据软件分析可简化为简支梁受力，针对单根门架工字钢，最大净跨7.3 m，两斜撑之间距离4.8 m，受力点有5处，平均集中力P均=9.39 kN。

抗弯验算：σ=Mmax/(γxW)=P×L2/(8×c)/(γxW)=116.026 N/mm2≤[f]=215 N/mm2。

挠度验算：νmax=p′×(5×(L/c)4-4×(L/c)2-1)/(384×(L/c)3)×L3/(E×Ix)=15.015 mm≤[ν]=L/250=4.8×1 000/250=19.2 mm。

支座反力：RA=RB=P×L/2=9.391×4.8/2=22.538 kN。

焊缝计算：N=2R=45.076 kN

通过以上安全计算，该设计方案能够满足现场施工。

3.3工艺流程

预埋件留置→门架式型钢构架制作→测量定位→架设型钢构架→焊接固定水平工字钢→满铺脚手板→模板体系及外脚手架施工。

3.4门架式型钢构架施工

该区域门架式单跨构架采用9 m的18号工字钢，下方焊接14号工字钢斜撑，焊缝高度6 mm，长度10 cm，确保门架节点稳定；斜撑的梁侧工字钢与结构梁之间预留约5 cm空隙，待吊装固定后用木楔塞紧；最外沿18号工字钢两端预埋埋件焊接固定，防止侧滑。待单榀构架吊装固定到位后，各构架之间采用14号工字钢点焊连接，形成整体的型钢构架；然后再在14号工字钢翼缘上焊接短钢筋或者采用底托固定立杆形成模板支架体系；四周按要求搭设外架防护，挂密目网，型钢构架上铺设硬防护，形成施工操作平台。

3.5结构模板施工

该区域模板架体与楼层满堂架施工一致，采用盘扣式脚手架作为支撑体系，局部采用钢管扣件加强。

1)施工现场根据排版图进行立杆定点，保证纵横间距；立杆底部设置底座，方便固定在工字钢翼缘上，也可调整立杆高度以符合模数；底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距工字钢上翼缘高度应不大于550 mm。

2)支架体系参数设置同楼层满堂架，外侧立杆满设斜拉杆，且与楼层满堂架有效连接，增加整体稳定性。

3.6型钢构架拆除

待屋面悬挑板模板体系和外架拆除后，首先将塔吊钢丝绳绑扎在上部准备拆除的14号工字钢上，采用割刀(氧割)将其与下部门式型钢构架焊接处断开，切割点选择在离原焊接点100 mm处，避开在门架型钢上进行切割，以免其受热产生物理变化导致材质发生改变，影响整体构架稳定性；然后塔吊将联梁逐个吊下。

待14号工字钢拆除完毕后拆除18号门式型钢构架：首先在所有次构件已全部拆除完毕的钢挑梁的合适位置绑扎好吊卸的钢丝绳，然后缓缓提起钢丝绳，使塔吊处于工作状态，避免晃动，再切割压环使其能自由移动即可准备吊卸，吊卸钢构件需缓缓落下，保证构件平稳、安全着地。同样的方法依序从外向内拆除工字钢。

3.7施工注意事项

1)该处属于高空大跨悬挑结构施工，对门式构架的制作、安装、模板支撑体系的搭设等需集中管理人员及工人进行全面的技术交底。

2)门架式型钢构架施工属于高危作业，操作人员必须持证上岗，施工过程中佩戴安全带，且必须配备合格的塔吊信号工，并在构架上设置斜拉索，安排专人进行调整，保证安全安装和拆除。

3)对钢平台的变形情况进行严格的观测监控，避免荷载骤然作用于平台使变形超过规范要求。

4)严禁高空抛物，尽量避免上下交叉作业。

4 结语

通过本工程将门式型钢构架与盘扣支撑体系工艺相结合，成功解决了高层高空大跨悬挑结构快速简便的施工难题，既满足了结构荷载和施工操作要求，又加快了施工进度，降低施工成本；另外，通过施工过程的严格组织与实施，确保了工程质量和施工安全，为工程创造了无形的经济效益和社会效益，同时也为今后类似高层大跨悬挑结构的支撑体系设计与施工提供了借鉴与参考。

[1] GB 50017—2003,钢结构设计规范[S].

[2] GB 50009—2012,建筑结构荷载规范[S].

[3] JGJ 231—2010,承插型盘扣式脚手架安全技术规范[S].

[4] 孙晓阳.高层大悬挑高空支撑技术[J].施工技术,2011(17):33-35.

Studyonconstructiontechnologyoflargespancantileveredroofslab

YuXin1CangXiaobo2*

(1.NanjingWisdomNewTownEngineeringManagementCo.,Ltd,Nanjing210000,China; 2.ConstructionEightBureauThirdConstructionCo.,Ltd,Nanjing210000,China)

In view of the construction of the main structure and roof structure of the scientific research administrative building of the South New City Medical Center project, the local roof beam and slab has the characteristics of high suspension and large span. According to the actual situation, previous research experience and construction technology, this project uses the erection of steel frame as a construction platform, and introduces type steel frame construction technology, feasibility study, to explore the attention points of construction and construction process, and through the implementation of this project, the construction technique is safe and feasible create intangible economic benefits, economic and social benefits for the construction side and the construction side, the relevant experience for the relevant professional reference.

high altitude cantilever, large span, steel frame

1009-6825(2017)29-0109-03

2017-08-04

俞 新(1968- )，男，高级工程师

仓晓博(1986- )，男，工程师

TU765

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