高层悬挑混凝土结构斜撑锚固支模施工技术研究

时间：2024-05-18

赵卫，刘杰珂，周宇

(中国建筑第五工程局有限公司，湖南长沙 410004)

1 引言

悬挑结构的模板支撑在高层建筑施工中具有严格的技术要求，这也成为房屋建筑模板支撑的一个技术难点[1]。本文针对凸窗飘板和悬挑屋面板共同存在的节点处支模问题，采取了针对性的解决方案，因工艺简单安全为工程带来了良好的效果。针对该处模板支撑的问题，传统施工作业中通常采取临时悬挑工字钢的办法，由于这种施工技术需要在顶层施工时预埋锚固件，这样就会在外墙上留下施工洞，施工完成后再修补孔洞，既延长了施工时间又增加了工序，甚至可能会延误工期以及后期出现渗漏的可能性，降低了施工的质量。

某城区保障房项目建筑总面积为6.425万m2，其中地上建筑面积为5.103万m2，地下建筑面积为1.322万m2，是政府与企业合作的PPP项目，合同工期为25个月。工程的主体结构为剪力墙结构，设计地下建筑1层，地上建筑16层，该工程中最为复杂的环节在于南立面凸窗阳台等结构。

针对以上情况，本文采用了锚固斜撑支模的施工技术，使模板支撑工序简化，该办法安全可靠，降低了以往传统施工中的隐患，同时提升了施工技术，实现了经济效益与社会效益的双赢，具有一定的参考意义。

2 工程难点

因施工地点处于房屋顶层，距地面较高，结构悬挑出框架柱为3.6 m，架柱高且面积较大，因此需要重点考虑搭设支模的安全与稳定性。此外，如果在支模时采用落地式的扣件式钢管，就其上部而言所用荷载不大，但支撑高度已经达到8m以上，无法实现安全施工。因此，在设计支模工作中应该从安全可靠与经济高效方面综合考虑，由于该工艺具有较高的标准，在放样、计算、模板安装与拆模作业中务必严格按照操作流程。混凝土浇筑过程中，应该确保混凝土的相关参数达到设计要求。还有一种斜撑的解决方法，为了在顶层实现斜撑的目的，从顶层的下一层开始斜撑，但是如果屋面外檐悬挑板以及其下部凸窗飘板同时存在，该施工工艺就显得繁琐且不利于操作，凸窗飘板需要进行二次浇注才可完工，并且在这种情况下无法保障质量。

通过分析对比与研究，本工程在支模作业中采用了斜撑锚固的办法，因该技术能够保障模板支撑节点安全稳固，同时可以实现一次完成凸窗飘板施工，不会出现渗漏的情况，这种既可靠又安全的技术很大程度上提高了施工质量，同时保证了工程的时效性，在日后的同类施工中值得进一步研究与实践。

3 主要施工技术

3.1 锚固件预埋

本文施工时结合悬挑屋面板荷载通过冷弯HRB40018钢筋并进行加工而成，钢筋总长度为200 mm，弯曲时取中间位置，角度为123°，见图1，但该尺寸与角度并非固定值，具体施工中可根据实际情况对参数进行适当调整并试验，确保斜撑钢管尺寸的合理性并且达到承载力的要求。

图1 锚固件示意

插锚固件时，具体操作为：一端锚入墙内，另一端预留墙外，见图2。顶层楼面施工时，楼面钢筋与锚固件绑扎在一起，另外锚固位置与钢筋一起绑扎，为了确保锚固件的稳固，锚固部位附加2根HRB400 12短钢筋，绑扎时采用20#扎丝，为保证预埋件的固定和避免发生位移，浇筑混凝土时应派专人看管。浇筑时，下层飘窗板与屋面浇筑工作同步进行，由于斜撑钢管需要从飘窗板穿过，因此需提前预留孔洞，预留孔处制定大小合理的木盒作为模板，预留洞处板面分布筋尽量避免与斜撑钢管接触，如果实际中确实无法避免，为避免后期施工中修补漏洞而采取植筋措施，在预留洞两端留设φ6@100插筋，预留孔洞的具体位置以及大小应该以现场施工情况为准。

图2 锚固件预埋示意

3.2 斜撑架搭设

按照从里到外、从下到上的顺序搭设基础架，在搭设过程中确保所有基础架与内部满堂架以及结构边柱稳固连接[2]。首先建设操作平台，可通过满铺脚手架实现，搭设支撑架时先搭设近端的支撑立杆，然后对远端立杆进行搭设，所有的立杆必须确保稳固连接，以实现支撑的稳固不偏移。搭设模板支架时与内部满堂架整体拉结，采用搭接的方式并且确保连接扣件超过三个，连接横杆，满堂架最外侧两排立杆比作业面高2.5 m，使用密目网与白色大眼网满挂于满堂架外侧，同时满挂安全平网。待顶层混凝土强度超过75%，模板支架搭设工作完成以后开始搭设悬挑结构模板支撑体系。斜撑的支撑点为钢筋锚固件，挑檐底部设水平杆2道，连接内支模架，最终形成整体，见图3。

图3 斜撑锚固支模示意

3.3 混凝土浇捣

在本施工中，混凝土浇捣的难点在于混凝土的密实度问题[3]，通过设计多个方案对比研究后，采取优化配置混凝土比例，以混凝土标号不变的基础上降低混凝土坍落度，再加入适量减水剂，同时增加粗粒径含量，目的在于降低混凝土的流淌速度。进行二次振捣时合理把握时间，首先用铁楸拍振出浆，使用小型高频振动棒振捣1h，注意合理把握振捣时间，若长时间振捣将损坏模板，之后用木抹搓平。但是应注意1h振捣时间并非定数，实际施工时应结合施工所处的环境温度、振捣条件以及混凝土参数，通过试验确定具体时长[4]。振捣过程中的顺序为从下至上。布料的顺序为左右均匀进行，避免因集中下料而打弯或踩弯面层钢筋。完成振捣后定时检查混凝土，确保质量达到设计要求。

3.4 模板拆除

当混凝土硬度满足拆模要求后做好拆模准备。首先将支模最上面的模板拆除，由于完整性需要，保留最上面连接的钢管，将其余部分割离后，用塔机吊钩勾住钢筋网架，然后系一根保险绳进行调节，逐步将剩余模板拆除，模板落于支撑平台上。拆模时的顺序与安装顺序相反，拆模时应认真工作，严格按照拆模顺序进行，完成工作的同时保障施工安全。

4 操作要点

预制锚固件阶段，其材料可使用钢筋余料，以现场飘窗板的实际宽度为参考，严格遵循模板安装规范布置2道斜撑，并且根据斜撑布置位置在顶层楼板钢筋支模时预埋好锚固件。设计预留洞时，首先应注意提前预留锚固件孔洞，并且结合锚固件的预埋位置合理预留孔洞，预留孔洞支模时为实现经济节能的目的，可采用模板预料[5]。木盒模板上预留线槽，支模时将预留钢筋弯折处理；搭设斜撑时为确保斜撑的稳固性，在锚固钢筋部位外墙混凝土上凿除2 cm，使其形成凹槽。确保斜撑上部水平杆连接内架，并保证连接立杆数不低于2根，完成斜撑体系搭设后由监理单位进行验收，以确保安全施工。