悬挑结构的模板支撑系统施工技术探讨

赵 群

(佛山市顺德区碧桂园物业发展有限公司，广东 佛山 528312)

0 引 言

近几年来，我国建筑行业得到前所未有的发展，其建设数量日益增多，加上人们生活质量的提高，人们在重视居住环境的舒适度与使用功能性的同时也要求建筑外表的美观度。为了满足人们对建筑多样化的不同需求，由此出现了很多先进的施工技术与施工新材料。高空悬挑结构就是其中的一种新型结构形式[1]，这种结构形式能够更好地满足居住者日益增加的使用功能需求，并且其自身具备的独特新颖外观也获得人们的一致喜欢与认同，目前已被广泛应用到建筑行业施工中。但从以往工程实践表明，当前所采用的高空悬挑结构的模板支撑技术在应用过程中存在较多问题，如由于安全组织管理工作不到位导致支撑系统的危险性比较高、施工管理混乱、一级资源得不到合理利用造成严重浪费等问题。以下将结合笔者参与的高空悬挑结构工程实例，提出其实施技术。

1 工程案例

本工程为某城市建筑工程项目，该项目建筑总面积达到12 780 m2，层数为地下1层、地上10层，建筑总高度为47 m，结构体系采用框架结构。本建筑物在最高层有外伸3.4 m的悬挑结构，形 成了一个长约 40 m、宽约4 m、高约35 m的共享空间。悬挑区域板厚为100 mm，加上悬挑区域梁截面有不同类型，因此本工程的悬挑结构相当复杂。

2 方案的比较与选定

方案一：对于悬挑结构施工高度未达到50 m的工程是可以采用传统的落地架支撑系统，即在三层裙楼的屋面混凝土顶板上搭设落地式模板支架[2]。但是传统的支撑系统具有较多不足之处，从以往工程中落地架支撑系统的应用情况看来看，该体系需要耗费较多材料、支模高度较高、提高了施工成本，从而导致经济效益较低、工期较长以及增加安全管理难度。初步估算需要钢管、扣件合计约230 t。

方案二：采用钢管斜撑结合型钢挑梁支撑系统，利用七至九层楼面搭设大悬挑钢平台，如图1和图2所示。在八层楼面上设置悬挑型钢梁，悬挑梁下部设斜撑杆，斜撑杆固定于七层楼面，悬挑梁上部设斜拉杆，斜拉杆固定于九层楼面，悬挑型钢、斜撑杆、斜拉杆焊接形成悬挑支撑架，悬挑支撑架通过次梁或联系梁纵向相连形成钢平台，钢平台上部搭设模板支架体系统。

图1 支撑系统平面布置图

图2 支撑系统剖面图

方案二采用钢管斜撑作为支撑系统的受压杆件，具备很多的优势，不仅整体刚度大、稳定性好、节点牢固，而且无论是安装还是拆除都非常方便、灵活性比较强，经济效率高，因此应用到本工程坡屋面悬挑结构施工中是可行的。

3 悬挑结构支撑体系构造要求

本工程悬挑结构采用钢管斜撑结合型钢挑梁支撑系统。在本工程搭设中，经过各方面的综合考虑，最终选择18号工字钢6 m作为悬挑支撑平台主梁，把预埋件锚固在10层楼面，锚固长度为2.4 m，挑出3.6 m；水平之间的距离要控制在1.2 m以内，同时施工人员需要在每根钢梁的下方设置3道钢管斜撑，每道钢管斜撑不能为单杠设置，需设置为双管且设置在工字钢两侧，这样能够起到更好的支撑效果。悬挑支撑平台上的模板支撑架构造搭设完成之后，需要将其跟建筑物同一楼层内的普通模板支撑架连接起来，成为一个整体。本次工程支撑系统的具体设置具体包括以下几方面：

邻近立杆间的距离以及斜撑纵横向之间的距离要控制在1.2 m以内，同时其步距要确保在1.5 m以内。另外施工人员需要在其每个步距之间各设置纵横双向水平杆，并采用对接的方式对立杆进行加长。

另外，需要沿着架体的外侧进行设置1道竖向剪力撑，在架体的内侧纵横两方向各设置一道剪力墙，并且确保各个纵横两向剪力墙之间的距离不得超过3.6 m，这样能够发挥最大的支撑效果。在最高层(也就是第十层)的水平杆以及扫地杆处分别设置1道水平剪力墙，同时在水平杆和扫地杆中间处再加上要到剪力撑。

结合工程实践经验，笔者认为为了最大限度发挥水平杆及剪力撑的支撑功能，在设置过程中应该尽量让其扣在立杆之上，若没法设置的情况下，可以将其扣在水平杆上。一般情况，采用顶托，将立杆跟梁、板底钢管外楞进行连接，对于那些无法连接的地方，则可以采用双扣件进行连接。在连接过程中，需要注意立杆支撑点跟顶步双向水平杆的最大长度至少要在500 mm以上，同时顶托螺杆伸出钢管顶部长度要控制在200 mm以内，可有效确保其安全性。扫地杆跟钢挑梁面之间的距离要控制在200 mm以内，在铺设过程中，脚手板需要全面进行铺设，并在其下方铺满安全网。

4 支撑体系施工技术实施

4.1 施工准备

在施工准备阶段，施工人员需要找出预埋件的准确预埋位置，预埋工作完成并通过该工程技术负责人员的检查验收之后，方可进行一道工序[3]。然后，需要将钢梁运用起吊机运至安装楼层之后，施工人员就可以把钢梁从预埋的U形螺栓中穿过，并按照施工要求将标准长度的钢梁预留出来，符合要求之后，施工人员需要将钢梁与U形螺栓空隙，利用土方进行牢牢插紧，从而起到良好的固定钢梁作用。

4.2 安装施工

在正式安装过程中，由于其会涉及很多方面因素的影响，尤其是安全构件的尺寸还有间距等方面，这就要求施工人员需要严格按照规定要求以及合同要求进行作业。施工过程中所应用的钢梁、配件、模板以及材料等在进入施工场地之前，必须按照合同和施工方案对其进行认真检查，包括数量、规格、尺寸、质量等各方面，一切满足规定之后才能投入使用，严禁使用不合格的工程材料，以免为后续施工的顺利开展埋下安全隐患。

在进行混凝土浇筑过程中，施工人员不允许将泵管布设在悬挑结构上，以免导致悬挑结构出现变形等不良影响。另外如遇4级以上大风时，施工人员必须停止混凝土浇筑作业，降低出现安全事故的风险[4]。施工人员在浇筑混凝土过程中，首先需要先浇筑楼层内的混凝土，完成之后再对悬挑结构梁、板结构进行混凝土的浇筑。同时要安排专人时刻观察模板以及其支架，并做好相应的养护工作，一旦出现问题，混凝土浇筑工作就需马上停止，将问题处理好后方能再进行，从而有效确保整个混凝土浇筑质量。

等到悬挑结构混凝土强度完全凝固之后，就可以安排人员将支撑系统拆除掉。在正式拆模之前，需要经过该项目的主管工程师审核获批后，方能进行拆除工作。在拆除过程中，施工人员要按照先拆后支，后拆前支，先拆非承重部件，后材承重部件的顺序严格进行拆除作业，确保整个拆除工作的有序进行。为了避免拆除下来的材料会影响到后续的施工，需要安排人员及时将其运出施工场地，不允许堆放在外架上，以免发生安全事故。

5 结束语

高空悬臂结构成了当前主要建筑形式之一，选取合理的模板支撑系统可以有效提高施工效率和节省成本。文章通过结合某47 m高悬臂结构施工实例，综合考虑最终选取钢管斜撑结合型钢挑梁支撑系统，该支撑系统不仅整体刚度大、稳定性好、节点牢固，而且无论是安装还是拆除都非常方便、灵活性比较强，经济效率高。从该支撑系统在本工程中的应用情况来看，该支撑系统是可行的，可为同类工程提供参考实例。