高空悬挑大跨度混凝土结构施工技术

高空悬挑大跨度混凝土结构施工技术

王新文吴军胡进

（中兴建设有限公司西南分公司 400020）

【摘要】：现代商业的发展对建筑的需求，早已不在是简单的满足使用功能，更多的是展示一个建筑物的鲜明个性，强调外观的视觉冲击，体现现代生活快节奏、简洁、实用，富有朝气的理念。重庆渝中区京剧团项目为甲级商业写字楼，因外立面需要在主楼12层位置设计3.767m宽悬挑大跨度混凝土结构，对施工技术的要求较高，施工难度大。

【关键词】：高空悬挑大跨度悬挑钢平台拉杆钢管

1、工程概况

建筑面积约214000㎡，地处成熟商业街核心地带，是

地标性建筑之一，建筑立面造型简洁大方，为全玻璃

幕墙。在1-1～1-9轴交1-P轴处设计有一高山流水造

型，即在56.5米（12F)标高处设有外悬挑3.767米的

混凝土结构，并在其悬挑结构外侧设置预埋件与钢结

构连接，进行幕墙装饰施工。高空悬挑结构部分长

37.15米、宽3.6米，主梁截面尺寸为600㎜×700㎜，

次梁截面尺寸为300㎜×600㎜，边梁400㎜×700㎜，

梁外有950㎜×500㎜厚板，悬挑部分面积约134㎡。

2、方案选择与确定

针对工程情况对3个施工备选方案进行分析、比较、

确定：

2.1方案一：

由于本项目有商业裙楼存在，且商业裙楼的顶标高为35.5米，，故导致距离悬挑板面56.5米标高高差为21米，因目前裙楼与主楼未同步施工，故只需要将此部分结构留下，待裙楼施工结束后，在裙楼屋面搭设落地式满堂支撑架施工悬挑结构。

2.2方案二：

采用工字钢搭设悬挑钢平台，工字钢下方做型钢斜撑，在工字钢平台上搭设满堂支撑架和外防护架。

2.3方案三：

采用工字钢搭设悬挑钢平台，在工字钢上方设置2道φ20圆钢拉杆斜拉，再在工字钢平台上搭设满堂支撑架和外防护架。

各方案优缺点分析

结论：经比较选择方案三为理想施工方案。

3、方案设计与计算

3.1方案设计思路:明确受力路径，分析受力模型，进行方案设计与验算。

3.2受力路径分析：通过满堂支撑架将施工荷载、结构自身荷载传递至立杆下方悬挑钢平台，钢平台通过拉结点以及锚环将力传递至已成型结构。

3.3受力模型建立：结构计算简图如下：

结构计算简图

3.4受力计算：根据已建立的力学模型结合施工图分析各施工段的受力状况，并精确计算其力的大小。假定该部位是在楼层内施工而非悬挑施工，首先计算模板正常支撑体系时的荷载，然后进行架体间距试设计，将承重杆件所承受的力与承重杆件自重移植于钢平台上，再对工字钢进行受力计算分析。

弯矩图(kN·m)剪力图(kN)

变形图(mm)

3.5钢平台设计：结合梁截面尺寸以及板厚决定采用16#工字钢作为钢平台骨架，工字钢纵

向间距为1.0m（由梁下方立杆验算得知），在横向贯通次梁（600㎜×700㎜）下方设置2根工字钢与纵向工字钢连接作为钢平台框架，工字钢的与结构之间连接采用2根φ20圆钢进行刚性连接。

3.6架体设计：在工字钢上搁置7排立杆作为结构施工、维护架体，对悬挑部分立杆间距设计为横向不等距，由内而外分别按照间距950㎜、950㎜、380㎜、380㎜、540㎜、820㎜，纵向等距为1.0米。

3.7钢平台搭设：为保证悬挑部分能够与大面楼层同步施工，将承重钢平台搭设与施工层以下8.4米高差(10F)处，在工字钢受力薄弱点设置钢筋拉杆（φ20圆钢）进行卸荷，因外挑长度为

4.5米，斜拉点设两处，分别距端部 700㎜、2400㎜处。在工字钢悬挑段设置2道水平拉结杆，采用φ20钢筋与工字钢进行焊接，以加强钢平台侧向稳定性。

3.8架体搭设：因架体搭设高度为8.4米，搭设必须按照《建筑施工模板安全技术施工规范》JGJ162-2008以及《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011中扣件式满堂支撑架中普通型搭设，特别是剪刀撑的设置必须保证数量。

3.9各构件受力参数：

4、施工要点

4.1施工流程：工字钢定位→工字钢平台架设→工字钢平台φ20的圆钢斜拉→钢平台加固、校正→模板架体搭设→工字钢平台底部封闭→钢平台及架体预压试验→结构施工→变形观测→模板及支架拆除→材料清理。

4.2工字钢定位：按照设计好的间距放置工字钢并对工字钢统一放线，在架体搭设的相应位置焊好稳固钢筋（φ20长度20㎝），待工字钢放置就位后，再次拉通线校正。

图4.2-1图4.2-2

4.3工字钢平台架设：在工字钢校正后进行根部紧固处理，除采用锚环外还应在工字钢搁置段增加反向支撑。反向支撑采用联排钢管架进行，钢管支撑立杆应支撑于梁下方，并与外侧架体纵横连接为整体。图4.3

图4.3 图4.4

4.4工字钢平台φ20的圆钢斜拉：本工程采用φ20的圆钢作为钢拉杆（工字钢受力σ

6/141000=1410.7N/mm2＞[f]=215N/mm2）与11层主边框梁进行拉结。拉max=M max/W=198.91×10

杆的连接方式为：与工字钢采用焊接，（焊接形式为双面焊10d)与边框梁采用螺栓连接(拉杆扯丝，配100㎜×100㎜×10㎜垫板外加螺帽组合紧固）。图4.4

4.5工字钢平台标高校正：在工字钢平台斜拉时要配合水平仪进行标高调整，校正方式为在工字钢上同一刻度处进行标高测量，通过不断调整拉杆锚固段的长度达到标高校正的目的。图4.5

4.6架体搭设：架体搭设一定要遵循先外部防护后内部架体、先竖向立杆后水平杆，外部防护与内部架体同步施工，立杆与剪刀撑同步搭设的原则。除搭设剪刀撑外还应该增加斜撑，斜撑两端分别置于贯通次梁下方和10F、11F楼面并与内排架体连为整体。图4.6