高空大跨度悬挑结构连廊脚手架施工工法

6 高空大跨度悬挑结构、连廊脚手架施工技术

1 工程概况

当代万国城北区工程即“当代MOMA”项目，是当代置业公司开发的高档综合社区。该项目位于东直门地区，以住宅为主，并配有完美齐全的配套设施，如幼儿园、影剧院、大型宴会厅、酒店、空中游泳池及社区活动中心，车库地下二层还设有网球场。车库顶板上设有景观水池，冬季可作为溜冰场。当代MOMA项目9栋塔楼通过环状的空中连廊连接在一起，构成一个立体的建筑空间，建筑形体复杂，其中有5栋塔楼有高空大跨度悬挑钢结构挑楼。环绕、越过和贯穿多维的空间层次，是当代MOMA项目的主要特征。塔楼、连廊、挑楼布置如图1-1。

当代MOMA工程采用框架-核心筒结构。B2层高4.15m，B1层高5.3m，首层高4.55m，其余层3.05m。框架柱混凝土强度等级C40-C50，梁、顶板混凝土强度C35。

图1-1 当代MOMA群楼平面图

1.1 悬挑结构概况（表1-1）

表1-1 悬挑楼概况表

1.2 钢结构连廊概况（表1-2）

表1-2 钢结构连廊概况表

2.1 工程特点

2.1.1 结构形体复杂存在大跨度的悬挑结构，并且悬挑部位位置高，悬挑结构底板距地34m到50m 左右不等。

2.1.2 存在大跨度的钢结构连廊结构，9栋塔楼之间用8条连廊连接在一起。

2.1.3 大跨度悬挑结构部分，在外框架梁部分存在悬板。

2.1.4 大跨度钢结构连廊体量巨大，钢结构拼装工程量大。

2.2 工程难点

2.2.1 钢结构连廊重量大，采用地面拼装，整体提升，脚手架需要承受的重量大，如何保证脚手架的安全是本工程的难点。

2.2.2 钢结构悬挑部分，悬挑挑出主楼部分的跨度大，达到10m。悬挑部分所在的位置高，外框架梁部分存在悬板结构，需要搭设脚手架保证悬挑部分结构施工，既能保证结构施工安全，又能保证人员安全是本工程控制的难点。

3 工艺原理

3.1 高空大跨度悬挑结构脚手架

通过利用已经拼装完成的钢结构框架，采用“挑、吊、拉”等相结合的方式，将双排脚手架挑、挂在空中，避免脚手架自地面开始搭设，节约材料、工期、费用。

3.2 高空大跨度连廊脚手架

通过采用在地面搭设的钢结构脚手架，将钢结构连廊在脚手架顶部以及屋面上拼装，然后整体提升，安装到位，避免钢结构连廊散拼对工期、塔吊的影响，从而实现工期、费用的节约，保证施工安全。

4 施工工艺

4.1 高空大跨度悬挑结构脚手架施工技术

4.1.1 分项工程概况

⑴本部分脚手架是在钢结构框架梁、框架柱安装完成以后，在施工混凝土顶板、梁时所使用的脚手架。

⑵脚手架采用双排挑脚手架，采用钢管挑搭，配以钢丝绳卸荷。

⑶脚手架搭设部位（表4-1）。

表4-1 脚手架分布表

表4-2 脚手架概况表

⑴工艺流程

悬挑部分钢结构安装完成（包括钢筋桁架）→在最下层顶板钢梁处搭设悬挑水平杆→搭设最下层外双排架（包括每个框架柱部位做成抱柱连接）→底部必要部位加设钢丝绳卸荷→加设斜拉杆→最下层地面施工（包括埋设钢筋吊环等）→在最下层地面处利用钢筋吊环悬挑水平杆→在第三步大横杆部位每个立杆部位加设斜支撑→拆除最下层顶板钢梁处悬挑水平杆→上层顶板模板支设→→第四步大横杆→第四步小横杆→框架柱部位抱柱连接→最下层顶板施工→第五步大横杆→第五步小横杆→抱框架柱连接→立杆→第六步大横杆→……→剪刀撑→脚手板、护身栏、挡脚板→安全网

⑵17层顶板处悬挑钢管体系施工（以1#楼挑楼为例）

1）钢结构框架结构安装完成以后，首先在最下层顶板钢梁位置做成悬挑水平结构（图4-1）。

图4-1 钢结构安装节点

2）在悬挑部位做成抱框架钢梁以后，要保证抱框架梁的水平杆及立杆连接牢固，应当用力矩扳手逐个测试，合格后方可进行下步工作。

3）水平杆及立杆均采用Φ48的钢管。

⑶最下层双排悬挑脚手架搭设

1）在最下层顶板处悬挑钢管安装完成以后，开始安装最下层双排外脚手架，脚手架形式（图4-2）。

图4-2 双排外脚手架搭示意图

2）在每个外框架钢柱部分均作成抱柱形式，与钢结构框架柱加强拉接，以保证稳定。

3）底部用Φ12.5，6×19钢丝绳进行卸荷。

4）最底部水平杆位置采用双卡口连接，以保证安全。

⑷钢管拉接体系施工

1）拉接钢管上部与钢丝绳吊拉点所在立杆用扣件连接，下部与非钢丝绳吊拉点所在立杆用扣件连接。

2）拉接钢管应当使用整根钢管，不得使用短管接长。

3）拉接钢管不得有裂纹、孔洞等质量缺陷，应当保证拉接钢管的质量符合规范要求。

(5) 悬挑脚手架施工

1）在16层顶板浇筑之前，在16层顶板中预埋钢筋吊环，吊环间距按照立杆间距布置，吊环形式（图4-3）。

图4-3 吊环安装示意图

2）所使用的预埋钢筋吊环必须采用未经冷拉的Ⅰ级Φ12制作。

3）钢筋吊环除底部预留保护层外，不得埋入混凝土顶板中过少，要保证有效锚固长度。

4）待混凝土顶板达到一定4MPa后，开始用水平钢管穿过钢筋吊环，吊环里侧加设水平钢管，锁死，防止钢管滑出，外侧与双排脚手架的内、外排立杆用卡扣连接牢固。

5）在每根立杆根部均应加设水平挑管，水平挑杆间距按照立杆间距设置。

⑹悬挑脚手架斜支撑施工

1）斜支撑应当在16层顶板混凝土强度达到4.0MPa以后才能加设。

2）斜支撑设置在17层，斜支撑的间距按照立杆间距设置，下部与17层顶板上部顶紧，并且与水平悬挑钢管用卡扣连接；上部与双排外脚手架的外侧立杆用卡扣连接。

3）斜支撑与内侧立杆相交接处应当用卡扣与立杆连接牢固，以有效减少斜支撑的有效长度，增加斜支撑的刚度。

4）斜支撑应当使用整根钢管，不得使用短杆进行接长，也不得使用弯曲变形、有孔洞、裂纹等质量缺陷的钢管。