高空悬挑混凝土结构模架设计与搭设

王华军，钱艺柏

(正太集团有限公司,江苏 泰州 225300)

1 悬挑结构支模架方案选择

某市中医院门诊住院楼工程建筑高度68.6 m，悬挑结构位于标高62.95 m的16层结构9~10轴间连廊南北的两端，南侧挑出3.4 m，北侧挑出4.7 m，跨度为15.2 m； 连廊悬挑结构梁尺寸为300 mm×600 mm、300 mm×900 mm、400 mm×900 mm、500 mm×1000 mm，板厚150 mm。

考虑到该悬挑结构支模架体高度超高，悬挑长度大，构件荷载较大的特点，搭设落地式支模架不仅工料浪费严重，亦影响工期，且因超高稳定性较差，架体变形难以控制，势必对悬挑结构的施工质量（底部水平度偏差大）产生不利影响。故此方案选用了承载力和稳定性相应较能保证的方式作支模架搭设平台，即“工字钢悬挑作主梁，且工字钢斜撑、上拉钢丝绳卸荷”的方式。在悬挑结构下方两层的位置，采用悬挑工字钢，搭设支模支撑架平台，工字钢单组受力，采用“下撑上拉”的方式减荷。

从14层楼面结构开始搭设，搭设架体高度7.8 m。采用16#、18#工字钢作为水平悬挑横梁， 斜撑采用16#、18#工字钢梁。 钢梁上口采用15#钢丝绳斜拉，横梁间距0.9 m,根据立杆横距布置为900 mm，立杆排距900 mm，架体按照立杆纵横间距均为900 mm，水平杆竖向间距1 500。

2 悬挑支模架设计安装

2.1 悬挑支撑架模平台设计

（1）支模架在14层楼面上，南侧设置16#工字钢挑梁，北侧设置18#工字钢挑梁。工字钢挑梁间距为0.9 m； 具体搭设平面示意见图1。

（2）斜撑在13层用工字钢，斜向支撑着14层的悬挑工字钢。 斜撑是支撑支模架工字钢梁的支撑件，与其上部的工字钢梁焊接连接，为支模架体创造搭设平台。

南侧采用16#工字钢斜撑， 在斜撑与悬挑梁的中部用16#工字钢作为联系梁。北侧采用18#工字钢斜撑， 在斜撑与悬挑梁的中部用16#工字钢作为联系梁。

2.2 悬挑支模平台搭设

图1 悬挑支模架搭设设计

南侧部位悬挑3.4 m，在14层楼面处，埋设16号圆钢压环，布置9.0 m 长的16#工字钢挑梁，悬挑4.7 m，内锚4.3 m，挑梁间距均为900 mm左右，然后在工字钢挑梁上直接搭设支模架立杆，支模架立杆间排距均为900 mm， 步距为1 500 mm。 斜撑采用16#工字钢，斜撑上部与挑梁焊接，下部与13层楼面的预埋铁焊接（图2）。

图2 悬挑与模平台搭设

压环采用Φ16圆钢，设置3道，第一道为定位在离结构外边300 mm处；第二道、第三道为受力压环（其中第二道为备用压环），第三道压环距工字钢末端200 mm处。 拉绳采用15#钢丝绳斜拉，上部拉在15层楼面。 上端在结构上预埋直径16的圆钢锚环，下端在悬挑工字钢上焊接16圆钢拉环，钢丝绳采用专用夹具加紧，每端4个夹具，并留置安全检查弯。

北侧部位悬挑4.7 m，在14层楼面处，埋设16号圆钢压环，布置9.0 m 长的18#工字钢挑梁，悬挑6.1 m，内锚2.9 m，挑梁间距均为900 mm左右，然后在工字钢挑梁上直接搭设支模架立杆，支模架立杆间排距均为900 mm，步距为1 500 mm。 斜撑采用18#工字钢，上部与钢梁焊接连接，下部与13层楼面的预埋铁焊接。

压环采用Φ16圆钢，共设置3道。 第一道为定位压环，在离结构外边300 mm处设置；第三道压环距工字钢末端200 mm处； 第二道距第三道500 mm设置。 拉绳采用15#钢丝绳斜拉，上部拉在15层楼面。上端在结构上预埋直径16的圆钢锚环，下端在悬挑工字钢上焊接16圆钢拉环，钢丝绳采用专用夹具加紧，每端4个夹具，并留检查弯。

2.3 具体搭设方法

2.3.1 搭设流程

本架体分为钢梁安装和支模架两部分：工字钢梁的支撑架体， 是为其上部支模架体创造搭设平台；支模架为模板支架。 架体搭设中挑梁安装及斜撑为重点，整体搭设流程如下：

塔吊配合安装16#（18#）工字钢挑梁→斜撑焊接连接→中间支撑工字钢16#焊接→斜撑上的钢管连接（以上步骤提前焊接）→焊接Φ16钢筋头→搭设支模架→外排脚手架搭设→外挂密目安全网(高出施工层一步)。

2.3.2 搭设要点

（1） 斜撑工字钢搭设以1：1比例放样确定斜杆长度及倾角，然后截角，提前预制焊接，保证架体杆件及搭设尺寸的准确。

（2）斜撑杆安装过程中扶住工字钢，上部先跟悬挑钢梁铰接好，配合下部作业人员焊接（铰接）安装。以保证斜撑杆安装的安全。钢梁安装完成后，用48钢管连接每根斜撑，用卡扣固定。

（3） 在工字钢挑梁上焊接上部立杆钢管定位筋，上部的支模架架体立杆连接牢固。 同时在斜撑杆顶端位置与16#工字钢挑梁焊接， 使斜撑杆牢固连接。

2.3.3 搭设方法

在14层楼面处开始埋设压环，南侧布置6 000 mm长16#工字钢梁， 北侧布置9 000 mm长18#工字钢梁，工字钢间距为900 mm，工字钢上直接搭设支模架立杆。支模架架体立杆横向间距为900 mm，纵向间距按照梁进行布置，不大于900 mm。 板底、梁底木方采用50 mm×100 mm，间距200 mm之内。

工字钢梁安装完成后， 在其顶面铺设一层硬质防护，50 mm×100 mm木方加15 mm多层板一层。工字钢梁上直接焊接￠20的钢筋头固定件，支模架立杆插在固定件上，从而与支模架架体立杆连为一体。

为保证冬季施工结构混凝土强度，能够满足施工进度的需要，12层和13层的相关部位的支模架，暂时不得拆除。 为控制斜撑杆的稳定性，保持工字钢梁与斜撑在同一垂直面， 在斜撑杆中间焊接2根短钢管，横向采用钢管卡扣相连，以增加斜撑杆整体稳定性（图3）。

图3 施工现场搭设图

2.4 支模架架体材料

支模架架体采用Φ48×3.0的钢管扣件式脚手架；方木规格选用50 mm×100 mm；挑梁选用2种长度，南侧为16#工字钢长度9 000 mm，北侧为18#工字钢长度9 000 mm；压环为Φ16圆钢；斜撑采用16#工字钢；在斜撑中间加连接杆，纵向设置2道48钢管相连；立杆固定在工字钢上采用Φ20的短钢筋头。

3 悬挑结构模架及工字钢梁拆除

3.1 顶板梁支模架拆除

顶板模板的拆除构件强度需要达到设计强度的100%， 高支模部位下层支撑拆除时间在该部位上层结构强度达到70%以上时才能拆除。顶板模板拆除时需由工长提前填写拆模板申请，注明混凝土浇筑时间、浇筑部位、同条件试块强度，由技术负责人签署意见，上报监理审批后方可拆除模板。 顶板模板拆除时，先保留跨中支撑，以承受上部施工荷载，然后拆除拉杆。 拆支撑和木方时，由远向近，然后用钩子将木方龙骨和模板勾下，由近向远，将整个模板全部拆完，不得遗留。 拆除顶模时拆下的模板由拆摸人员传递至楼板面堆放， 严禁野蛮拆模，以免损坏顶板模板。

3.2 工字钢梁拆除

3.2.1 拆除流程

将工字梁平台上的钢管、扣件、模板、木方、防护用的大板清理干净， 架体上的障碍物及悬浮物、检查架体的每个节点、连墙杆及支承件、做好拆除前的准备工作→拆除模板及支模架体→拆除工字钢梁斜撑上的连接钢管→割除13层斜撑下端与结构的连接→松14层工字钢支撑梁与圆钢压环螺栓→吊离工字钢梁→斜拉钢丝绳拆除。

3.2.2 拆除要点

拆除支撑工字钢梁前必须将支模架拆除清理干净，以便工字钢梁拆除的安全顺利。 斜撑杆用电气焊割除与13层楼面预埋件的连接，用塔吊拉住悬挑工字梁的外端；再配合14层将悬挑的预埋螺栓压板拆除；将15层楼面的钢丝绳拆除。 钢丝绳将工字钢梁捆牢，用塔吊逐一吊下。

架体及工字梁拆除是高空悬挑结构施工的最后关键一步，在施工中必须做好安全防护，按照“后搭先拆，先搭后拆”的原则，确保施工安全。

4 结论

本工程高空悬挑结构模架，在悬挑结构下面两层搭设，选用钢平台搭设模板支架。 采用工字钢悬挑、下层钢斜撑、上层钢丝绳斜拉，既能够保证安全，又比较经济适用。

[1]GB50666-2011《混凝土结构工程施工规范》[S].

[2]JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规程》[S].

[3]GB50204-2010 《混凝土结构工程施工质量验收规范》[S].