中国建筑第二工程局有限公司云南昆明650228
摘要：随着人们对建筑空间的艺术追求不断提高，悬挑的建筑外檐造型以其强烈的表现力，成为建筑师表现建筑空间艺术的一个重要手段，同时也给建筑施工技术提出了更高的要求。本文结合实际工程案例，就该项目悬挑外檐模板脚手架的选型及施工技术的应用进行阐述，为同类项目悬挑构件的施工提供经验参考。
关键词：悬挑；外檐；脚手架；工程案例
一、工程概况
本工程位于昆明市官渡区环湖东路与盘龙江交汇处，项目占地约3.5万㎡，总建筑面积129627万㎡，其中地上建筑面积89127㎡，地下建筑面积40500㎡，包括7栋高层及10栋多层住宅建筑。各楼栋均采用平屋面结构形式，屋面板及屋面框架梁为悬挑结构，最长的悬挑板悬挑长度为2.3m。
二、悬挑板支模架设计
2.1悬挑主梁设计
屋顶悬挑支模架主梁选用16#工字钢，间距1.2m布置，转角及采光井位置铺设16#工字钢次梁；工字钢主梁最大悬挑长度3.8m，与主体结构锚固长度5.2米，并设计三道U型圆钢锚环进行结构锚固，主梁悬挑端头设计上拉钢丝绳进行卸荷。
工字钢悬挑段应伸出外立杆不少于100mm，立杆中轴线部位竖向焊接直径为18mm、长100mm的立杆限位钢筋。同时沿立杆中轴线向在工字钢梁的下侧横向焊接直径为18mm、长120mm的卸荷绳定位钢筋。悬挑梁与建筑结构连接应采用水平支承于建筑梁板结构上的形式，锚固端长度应不小于1.25倍的外挑长度。钢梁禁止采用对焊钢梁。型钢悬挑梁应设置在主体结构上，悬挑端应按悬挑跨度上挑角度为0.5-1％。支承点应设置在结构梁或墙上；本工程施工屋面悬挑结构时，部分悬挑工字钢支撑点设置在阳台梁上，根据最不利荷载验算阳台边梁及楼板等悬挑结构承载力满足受力要求。为安全起见，该区域的阳台下部保留3层支模架。
2.2上拉杆件设计
工字钢主梁设置2根6×19直径15.5的钢丝绳，拉结点位于工字钢悬挑端的端部及中部，钢丝绳公称抗拉强度1400N/mm²，钢丝绳与结构采用预埋拉环连接，两道钢丝绳分别拉结至单独预埋环上，钢丝绳与结构梁或墙体之间采用柔性橡胶垫或木枋衬垫。
2.3防护设计
悬挑主梁钢丝绳固定完成后，先在悬挑工字钢上挂设安全兜网，之后间距300铺设木方，木方与工字钢采用12号镀锌铁丝绑紧，再满铺12mm厚的废旧模板进行硬防护。
三、施工方法
3.1楼板预埋圆钢锚环
用于固定悬挑钢梁的圆钢锚环采用可周转锚固螺栓。在屋面板施工前，预埋直径为25的PVC套管，使用铁丝将PVC套管与楼板钢筋绑扎牢固。套管高度根据楼板厚度调整，以高出楼板顶标高50mm为宜。混凝土浇筑完成后，待强度达到75%，方可将工字钢和U型环安装固定，工字钢与U型环间空隙用木楔楔紧。
（1）螺栓卡环加工时，螺栓圆钢伸入钢板底座（钢板需开孔洞）孔内保证基座下表面齐平，钢板孔上下口处将圆钢和钢板进行满焊使其焊接成为一整体，以角焊缝形式焊接，焊缝厚度为7mm，钢板孔内与圆钢进行焊接使圆钢四周与钢板孔四周进满焊，下表面保证齐平。
（2）采用Ø18圆钢制作预埋螺栓卡环，每根工字钢设置三个预埋卡环，卡环圆钢套PVC套管预埋以便周转循环使用。
（3）应在楼板下层钢筋绑扎后开始安装预埋螺栓卡环，由架工班组严格按照悬挑架平面图进行测量放线，将其下端铁板用铁钉紧贴并固定在底面模板上。
在预埋圆钢锚环时，对应位置必须设置加强钢筋，要求采用两根1.5m长直径16mm的三级钢，并采用绑扎铁丝与板底筋固定。
3.2安装工字钢
（1）先将工字钢按照设计图纸位置进行安装摆放，将工字钢挑出结构边0.6m（外排外架离结构边1.2m），施工人员站在下一层外架钢笆网上，进行固定钢筋的焊接工作。
（2）在完成以上工序后，再悬挑工字钢，使挑出长度达到设计要求。
（3）主梁应穿过预埋的圆钢锚环内，圆钢锚环与工字钢主梁的间隙应用木枋塞紧，对于剪力墙位置及阳台板线条位置应设置木盒，保证工字钢主梁安装之后与楼板平齐。
（4）剪力墙留洞位置处理措施
根据本工程实际结构，布设工字钢时需在部分剪力墙位置做留洞处理，留洞尺寸为100mm*200mm（宽100mm，高200mm），剪力墙模板支设过程中，用12mm厚木模板按100mm*200mm尺寸做木盒并固定在预留洞位置，留洞位置禁止破坏或切割剪力墙或暗柱主筋，如根据定位与墙柱筋有冲突，应错开或对留洞位置进行微调。安装完成后，再将孔口两侧和顶部设置木楔子楔紧。待脚手架使用完成后，取出工字钢，对剪力墙留洞位置重新支模，并采用比原剪力墙混凝土设计强度高一标号的微膨胀细石混凝土对洞口进行封堵。
3.3脚手板封闭
在工字钢悬挑梁安装固定完成之后，应对每道工字钢主梁间隙及与主体结构之间的间隙进行封闭，支模架与主体结构之间的间隙应用12mm厚九夹板进行封闭并搭设钢管防护架，架上满铺700*800mm钢笆网。
3.4外架防护做法
考虑支模架搭设过程中的安全防护需要，为施工人员提供梁板侧模封闭的操作施工面，在悬挑支模架外侧搭设一排单排防护架，防护架搭设实际高度6米，高出屋面檐口1.5米，外排防护架距屋顶悬挑梁、板间距300mm，架体立杆横向间距1.2m，水平杆步距1.8m，拦腰杆按间距600mm进行设置。脚手架立面连续搭设剪刀撑，剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m，应采用不少于3个旋转扣件固定。剪刀撑写干应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线主节点的间距不宜大于150mm。防护架及防护栏杆均要求设置6*1.8m绿色阻燃型安全密目网。
单排防护架与内排支模架连接，架体连墙件按两步两跨设置，连墙件与剪力墙节点采用软拉硬撑方式处理，即采用钢管与剪力墙对拉螺杆焊接，钢管端部与剪力墙面顶紧，剪力墙内侧采用两道卡扣固定，保证连墙件受力稳定。连墙件采用钢管提前在框架梁内预埋的方式进行设置，宜为两步两跨。墙杆用短钢管制成，长度约500mm，一端用扣件固定于脚手架的立杆上，另一端与建筑物中的梁或剪力墙相连，梁上连墙钢管在浇筑混凝土时需及时插入，剪力墙中的连墙钢管需提前预埋直径为20mm的pvc管。连墙件与架体和楼层预埋钢管均采用双直角扣件连接，第一道连墙件从底部第一根纵向水平杆处开始设置，连墙件尽量靠近主节点，偏离主节点不大于300mm。采用在框架梁内预埋短钢管形式时，钢管埋设深度不小于350mm，连墙件与短钢管扣节点伸出混凝土面不宜超过200mm，连墙件与预埋钢管采用双扣件连接，超出部位不小于150mm。
3.5张拉钢丝绳
在浇筑悬挑主梁上一层梁板、墙柱混凝土之前，应先进行吊环预埋，用于固定钢丝绳的拉环经计算均选用ø20圆钢，为保证受力良好，在混凝土强度达到75%后方可在上面固定钢丝绳。本工程卸载钢丝绳采用直径15.5mm钢丝绳（6×19，公称抗拉度1400N/mm²），每跨钢丝绳为两道，下拉点分别作用于内外排立杆中轴线工字钢梁下侧。采用手动葫芦拉紧钢丝绳后，再用U型绳卡将钢丝绳锁紧。每端连接钢丝绳采用的U型绳卡要匹配，安全弯高度宜为50mm，本工程选用绳卡形式为为3+1，钢丝绳锚固端绳卡规格为Y15，绳卡间距≧6d，绳卡拧紧到钢丝绳压扁三分之一直径为宜。钢丝绳每跨均应设置。
吊环锚固位置在剪力墙上时，可利用穿墙螺杆孔或直接开两个直径20mm的圆孔，孔中心距80mm。钢丝绳穿过圆孔后绕过短钢管再从另一个圆孔穿出，短钢管顶紧剪力墙，以固定钢丝绳。
3.6搭设支模架
将立杆插入工字钢焊接的两根定位钢筋上，并搭设纵横扫地杆，纵向扫地杆应于主体楼层内的支模架连通设置，扫地杆距立杆下口距离不应大于200㎜，板底立杆横向间距1200㎜，纵向间距1200㎜，梁底横向立杆间距600mm，梁底立杆纵距1200mm，支模架水平杆步距不应大于1500㎜，立杆顶部端应设置纵横水平拉杆，并保证自由端长度不大于500mm，U型顶托螺杆外露长度不应大于200㎜。当支模架在剪力墙位置搭设时，应与楼层内支模架体进行连接，按两步两跨设置，采用剪力墙穿墙螺杆焊接短钢管，将内外两侧支模架进行拉结贯通。
3.6悬挑支模架验收
在悬挑支模架支设完毕之后，应由生产经理组织项目总工，安全总监，现场楼栋责任工长，方案编制人，业主单位，监理单位负责人进行该悬挑支模架搭设验收，在各方验收完成之后，方可进行下一道工序。
验收内容应包括：工字钢主梁是否平整，圆钢锚环是否设置到位，整个悬挑主梁是否稳定受力良好，钢筋斜拉杆应设置到位并张拉紧固，支模架体立杆间距，水平杆步距，扫地杆设置，U型顶托使用等均应符合规范及方案要求，安全防护措施必须设置到位。
3.8悬挑支模架拆除
（1）技术准备
悬挑外檐必须达到混凝土设计强度且拆模令已签字齐全。
全面检查脚手架的扣件连接，连墙件、支撑体系等是否牢固。
拆除安全技术措施应由工长逐级进行书面技术交底；拆除中途不得换人，如更换人员必须重新进行安全技术交底。
拆除前，班组要学习安全技术操作规程，班组必须对拆架人员进行安全交底，交底要有记录，交底内容要有针对性，拆架子的注意事项必须讲清楚。
拆架前在地上用安全警示带先设好安全警示范围，并设专人进行监护，没有监护人，没有安全员或工长在场，外架不准拆除；另指派一个责任心强、技术水平高的班组长担任指挥，负责拆除工作的全部安全作业；严禁一切非操作人员入内。
（2）脚手架拆除
严格遵守拆除顺序，由上而下，后搭者先拆，先搭者后拆，先拆栏杆、脚手板、剪刀撑，而后拆横、纵向水平杆、立杆等。
专人统一指挥，上下呼应，动作协调。拆除的外架材料：钢管、扣件、安全网等立即人工转运到指定堆放场地，拆除的外架材不得在外架上过夜。
当外架拆除至悬挑工字钢时，先拆除悬挑工字钢上架体，拆除悬挑工字钢时先拆除焊接在悬挑工字钢上的走钢，除焊后移至到地面安全位置，并进行堆放，再对悬挑端部钢丝绳进行拆除，钢丝绳拆除后应先将其卷起并放置在安全位置以免影响下一道工序的进行以及引发安全事故，最后将悬挑工字钢固定的木楔子取下，利用塔吊将其吊至地面安全位置并进行堆放。
（3）人员准备
组织现场技术人员、管理人员、操作人员、安全员等进行技术交底，明确拆除顺序、安全保护措施、特殊构件的拆除方法。
现场总指挥、安全员及班组长要明确分工，职责分明，到岗到位，认真负责。在拆除区域设立标志，警戒线及安检员。
安排人员清除架体上的杂物、垃圾、障碍物，检查外架各部情况，如有异常需妥善处理后方可拆除。
拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。
脚手架拆除过程中，不中途换人，如必须换人，则应该在安全技术交底中交代清楚。
结论
悬挑结构属于敏感结构，对设计及施工质量都有较高的要求，必须正确对待。本文详细阐述了上翻悬挑式屋檐的模板脚手架设计选型及施工方法，在案例工程中取得了良好的质量、经济效益。
参考文献：
［1］JGJ130-2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范［S］
［2］JGJ162-2008，建筑施工模板安全技术规范［S］
［3］GB50017-2003，钢结构设计规范［S］
作者简介：
李俊性别：男出生年月：1992年8月9日职称：中建二局助理工程师职务：昆明金科廊桥水岸小区项目技术员通讯地址：昆明市官渡区环湖东路与盘龙江交汇处金科廊桥水岸小区项目部电话：13529221404