高层建筑悬挑结构支撑施工技术

高层建筑悬挑结构支撑施工技术

恩平市第一建筑工程有限公司广东江门529400

摘要:随着社会进步,人们对建筑美学的要求越来越高,设计师顺应需要,设计了独特建筑外形的建筑,高大的混凝土结构悬挑在主体建筑外面,这就增加了高空支撑的施工技术难度。恩平某酒店19、20层室外观景平台的设计为悬挑混凝土结构,根据工程特点支撑体系采用外挑工字钢,在其上搭设满堂架模板支撑体系。本文通过自己的工程实践,解决了高空悬挑结构支撑的问题,对今后类似工程具有一定的参考价值。

关键词:高空悬挑结构;施工技术;支撑

工程概况

恩平某酒店位于市政广场旁,地上20层综合酒店,地下负一层商业及停车场,建筑面积38600㎡,屋面女儿墙标高为86m。工程19、20层的顶层外观平台为悬挑结构,悬挑结构尺寸为15600mm×2000mm,梁截面尺寸为250mm×800mm,板厚130mm,混凝土强度为C30。

1、支架施工方案的选择

针对该建筑高层部分施工方案,且为了安全可靠且经济合理地选择支撑体系,我们考虑了三种方案。方案一采用外挑工字钢;方案二型钢桁架;方案三为满堂脚手架。

但如果本工程采用满堂脚手架,得从地面施工部分开始搭设脚手架直到高层施工楼层,并通过相应的措施保证施工脚手架的安全,这种方案存在其缺点:脚手架高度超过60M,其存在的安全隐患极大,而且采用这个方案搭建会占用材料量大;结构施工后如果需要对脚手架保留,还需要定期进行脚架维护、监控、整修以便额用于后期施工,但如果拆除的话又需要重新搭设手架。

经分析,方案二成本高,一次投入型材多,重复使用概率低。方案三经济但满堂架长细比过大,悬挑高度高,体系容易失稳。可见应采用钢口满堂的脚手架进行施工并不是理想的施工方案,因此本工程根据现场环境以及安全性、成本等各方面的考虑决定采用外挑工字钢为施工方案,提供安全系数的同时,还大大的降低了人力资源,以及进一步的提高了经济效益。

2.支撑体系设置

外挑工字钢采用8.8米长工字钢I18,间距按1100mm布设,工字钢悬挑长度为2800mm,室内为6000mm,每条工字钢支承端预留两条20钢筋与工字钢焊接,20钢筋入结构梁内必须达到800mm,两条20钢筋弯曲为90°角并与工字钢焊接,为了确保支撑体系侧向稳定,设置纵横剪力撑和斜撑,支撑的外围纵横设置一道48钢管与工字钢焊接。

3.钢管脚手架体的搭设

双排外脚手架设置在支撑体系外围,脚手架材料全用48厚3mm的钢管,立杆间距1100mm,步距1500mm,外脚手架悬空部位用48钢管从两个方向悬挑搭设,悬空底层水平方向管由两条增加到四条,平均间距分布,另外外脚架悬空位置要加强剪刀撑,以防施工震动造成的不利影响。

4.工字钢支撑体系的设计

4.1支撑体系采用工字钢I18,查热轨普通工字钢GB706-1988知q=1.2×24.1㎏/m=0.29KN/m,立杆传来荷载设计值为6.8KN(计算过程略);截面积A=30.74cm2;Ix=1699cm4;Wx=185.4cm3,tw=6.5mm;采用弯矩分配法进行内力计算:

弯矩计算简图

经过计算,得出

MA=-6VB+0.29×8.8+6.8×6.4+6.8×7.2+6.8×8+1.3×8.2+1.3×8.8=0

最大剪力VB=28.6KN

最大弯矩MB=1.3×2.8+1.3×2.2+6.8×2+6.8×1.2+6.8×0.4+0.29×2.8×1.4=32.12KN.m

4.2按抗弯强度计算

5.工字钢支撑体系施工要点

5.1满堂脚手架在离地200mm处加设纵横向钢管加强整体性。

5.2外挑双排外脚手架与旁边脚手架水平方向连接必须采用整条钢管,不能采用对接,外挑脚手架底部加强增加两条钢管,以防重物下坠。

5.3混凝土浇筑时严格控制施工荷载,由于地泵钢管的冲击力较大,故混凝土泵送至悬挑位置边,然后人工扒运至悬挑位置。

5.4浇混凝土时严禁集中堆放,混凝土堆放厚度不能超过200mm。

6.施工过程中的质量检验措施

6.1施工过程中所使用的工字钢需经过施工技术人员检查,并达到标准的要求之后才能进入到施工现场,进而应用在该工程建设当中;而且在钢平台进行安装施工中,焊工必须要保证持证上岗,同时还要保证工字钢组装的过程中不会出现移位的问题,焊缝的位置不能出现裂纹或者是孔洞,同时还要在焊接之后对其质量进行严格的检验,此外在整个制作和安装过程中,都需要对其予以严格的控制。

6.2防止因结构梁柱破坏而引起的支撑体系失稳、变形,支撑工字钢梁的梁柱必须要做受力验算;出现承载力不足的情况要及时进行加固,等到梁柱混凝土的基本强度到了设计强度,支撑体系才可以承受上部传来的荷载。

6.3在实际施工过程中,对可能产生的变形进行实时观测记录数据。

6.4进行分段验收和检查,发现有不符合要求的应迅速整改。

7.结语

通过采取上述措施,该悬挑结构工程已顺利完成浇筑,证明方案安全可靠,通过对支撑体系承载力及稳定性的计算,为今后类似工程架体选择提供参考。

参考文献:

[1]高层大跨度悬挑结构支模设计两则,肖备,谢建民2006年

[2]钢结构设计规范GB50017-2003

[3]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011

[4]实用建筑结构静力手册,国振喜,2009年

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