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摘要：本文就悬挑型钢钢管架模板施工工法进行了探讨，结合了具体的实例工程，对该技术支承平台体系的选择和施工、模板架的搭设、架体的构造措施、混凝土的施工作了详细的阐述，以期能为类似的高空大悬挑结构的模板施工提高参考借鉴。
关键词：悬挑型钢钢管架模板；施工；工法
在高层建筑施工中，悬挑式脚手架因其节省材料的特点获得了较多的运用，但以往的悬挑式脚手架是采用钢管作为悬挑支承机构，稳定性较差，不能为建筑主体的结构施工提供安全可靠的操作平台，而采用型钢材料作为悬挑梁的悬挑式脚手架，具有较好的稳定性、安全性，能满足施工安全生产需要。
1 工程概况
据勘查，该工程有地下1层，地上20层，占地总面积为20967平方米，总建筑高度为78.6米。在标高69.0m处的20层平面悬挑结构最大外挑长度4.1m，最小外挑长度2.0m，悬挑主梁截面400×900，次梁截面300×600、250×500，板厚100，层高3.6m（图1）。
图1 20层悬挑结构梁板平面布置图
2 工程特点
①高度高，悬挑结构离地高度高达69.5m。
②悬挑结构悬挑长度大，最大净挑长度4.1m。
③模板施工无操作面，施工危险性大。
3 方案比选
3.1 方案1
采用落地钢管架搭设，受力明确，技术难度不大，但地基承载力要求高，地基须进行特殊的加固处理，周转材料用量大，工作量大，搭设质量难以控制，施工危险性大，且费用较高。
3.2 方案2
采用钢管斜撑支设，虽然费用较低，但无作业面，安全难以保证，同时斜撑杆件角度小于60°，由于扣件对钢管的约束属半刚性连接，杆件存在弯矩，整个架体受力情况较为复杂，且架体在施工荷载的作用下抗倾覆性能难以满足要求。
3.3 方案3
采用钢丝绳斜拉悬挑型钢做为模板支架的支承杆件，并在该悬挑型钢上铺设脚手板做为施工的操作平台，受力明确，操作简单，可有效地解决高空作业困难、模板支设难度大的技术难题，同时也可将该支撑体系做为后期装饰的施工作业平台。
4 总体思路
①利用钢管模板支架直接承受悬挑结构的自重和施工荷载，外挑型钢做为钢管支架的承力构件，斜拉钢丝绳、结构梁、锚环将外挑型钢转化为连续梁的结构受力体系，并辅以相关的构造措施和安全措施进行施工。
②利用悬挑型钢搭设施工作业平台。
③制定相应的混凝土施工措施，确保架体合理受力。
④利用现场的塔吊安装和拆除作业平台。
5 支承平台的选择
选用长9000间距800的25a工字钢做为悬挑主梁，后置2道∮18的钢筋锚环，悬挑主梁端部设置2根∮15的斜拉钢丝绳拉吊于上层顶结构边梁。悬挑主梁外伸4525，内置4475。
6 支承平台的设计验算
6.1 钢管支架立杆竖向力计算
经计算立杆竖向力最大为8.33kN（含荷载分项系数）
6.2 悬挑型钢主梁设计验算
悬挑型钢主梁采用25a工字钢，计算简图如图2。
①抗弯强度验算
经计算，。
σmax=Mmax/W=24.55×106/401880=61.08N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求。
σmax———型钢所受的最大正应力
Mmax———型钢所受的最大弯矩
W———型钢的正截面抗弯截面模量
②抗剪强度验算
经计算，
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=32.7×1000×[116×2502-（116-8）×2242]/（8×50235400×8）=18.62N/mm2
τmax=18.62N/mm2≤[τ]=170N/mm2符合要求！
τmax———型钢所受的最大剪应力
Qmax———型钢所受的最大剪力
Iz———型钢的截面惯性矩Iz=50235400mm4
δ———型钢腹板厚度δ=8mm
b———型钢宽度b=250mm
h———型钢腹板高度h=224mm
③挠度验算
经计算，νmax=4.33mm≤[ν]=2×la/400=2×4625/400=23.12mm
符合要求。
la———悬挑长度la=4625mm
图2 计算简图
7 工艺流程
施工准备→预埋锚环、吊环→型钢主梁设置→铺设临时脚手板→满膛架立杆、联梁、拉环弹线→拉环焊接→联梁和定位钢筋焊接→设置斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳→搭设钢管满膛架→支设模板→柱混凝土施工→梁板钢筋绑扎→梁板混凝土施工→混凝土养护→模板钢管架拆除→型钢主梁和联梁拆除。
8 主要施工方法
8.1 预埋锚环、吊环
在预埋锚环的楼层模板上弹出固定锚环和定位锚环的位置线，并预埋好∮18钢筋锚环。在预埋吊环的楼层梁侧面，上下预埋2∮18钢筋吊环，吊环应顺钢丝绳方向设置。
8.2 型钢主梁设置
型钢主梁根据设计要求选用。结构悬挑长度4.1m的悬挑型钢主梁采用长9m的25a号工字钢，结构悬挑长度2.0m的悬挑型钢主梁采用长6m的槽口水平的【16a槽钢。
在悬挑楼层上将间距1000mm的短钢管垫在型钢主梁下，用粗绳栓系拉拽并辅以铁撬将型钢从固定锚环中穿入，从定位锚环中穿出，直至达到设计要求的位置。采用木楔将型钢主梁顶面和两个侧面楔紧。 8.3 铺设临时脚手板
从里向外纵向临时铺设50厚木脚手板，脚手板应固定牢固，不得有探头板。8.4联梁、拉环、立杆定位钢筋设置按照设计要求在型钢主梁上弹出立杆、联梁、拉环的位置线，然后在型钢主梁翼缘上双面满焊2个间距1000mm的∮18钢筋拉环和槽口向上的[16a槽钢联梁以及100高∮20的定位钢筋。
8.5 斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳设置
将斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳穿过型钢上的拉环和预埋在结构中的吊环，利用葫芦预紧钢丝绳，并用绳夹锁紧。
8.6 搭设钢管满膛架
将钢管立杆套入定位钢筋中，并搭设钢管满膛架，立杆步距不大于1500mm，确保立杆的垂直度，纵横杆件相互拉通，扣件拧紧力矩达40N·m～65N·m。底步架搭设完毕且稳固后，将临时脚手板拆除，并及时在底步钢管架上满铺脚手板或胶板。及时设置水平防护层和操作层以及临边防护。利用每层预埋的钢管，按照逐层2跨设置连墙件。沿架体纵向两侧和横向每隔间距不大于4m设置垂直连续剪刀撑，在梁下、中间和扫地杆处设置水平剪刀撑，满膛架与楼层结构柱采用钢管按照间距不大于3m牢固抱结，每根杆件抱结点不少于2个，与楼层模板满膛架相互拉通，横杆伸入楼层满膛架不少于2跨。
8.7 支设模板
按照梁板模板的设计要求支设模板（图3）。
图3 400×900梁模板施工大样图
8.8 柱混凝土施工
浇筑楼层部分的结构柱，留置好施工缝，并将柱钢筋清理干净。
8.9 梁板钢筋绑扎
按照设计要求绑扎梁板钢筋。
8.10 梁板混凝土施工
待楼层混凝土结构柱强度达到50%后，浇筑梁板混凝土。悬挑结构采取从中间向两边对称浇筑的方式，并先浇筑楼层内梁板混凝土，再浇筑悬挑结构的梁板混凝土，及时做好混凝土的养护工作。
8.11 模板钢管架拆除
按照方案和规范要求拆除模板钢管架。
8.12 型钢主梁和联梁拆除
在型钢主梁上铺设临时脚手板。用锤敲击联梁，使其与主梁的焊接点脱开，拆除型钢联梁，并利用塔吊将联梁吊运至指定位置。然后拆除型钢主梁上的斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳，松开型钢主梁与锚环间的木楔，并在型钢主梁下垫上间距1000mm短钢管，拉拽型钢至楼层内，再运至指定地点。
9 施工注意事项
①型钢主梁就位前应在其下及时做好安全平网，架体搭设时应做好临边防护，高空作业应系好安全带，遇五级以上风力和雨雪天气，应停止高处作业。
②吊环和拉环应顺钢丝绳方向设置。
③[16a槽钢和25a工字钢材料进场时应严格检查，有产品合格证明文件。
④架体搭设前，应待预埋吊环的混凝土强度达到C10后预紧钢丝绳，使型钢端部上倾5‰，且不高于根部20mm。
⑤钢管支架立杆应套入定位钢筋，架体纵横间距、步距、接头位置和方法应符合方案和规范要求，立杆垂直度偏差小于20mm，架体步距偏差小于50mm。
⑥钢管支架垂直剪刀撑、水平剪刀撑、连墙件的设置位置和方法以及与柱的抱结措施、与室内满膛架的拉结措施应符合方案要求，所有纵横杆件应相互拉通。
⑦架体扣件的拧紧力矩应达40N·m～65N·m。
⑧混凝土应采取现浇柱、并待柱混凝土强度达到50%后浇筑梁板，且先浇室内结构梁板混凝土，再浇悬挑结构混凝土，并从中间向两边对称浇筑的施工程序。不得直接将混凝土泵送到悬挑结构上，应采取人工倒运的方式浇筑悬挑结构混凝土。
⑨待悬挑结构混凝土强度达到100%后方可拆除悬挑结构模板架。
⑩型钢主梁拆除先运送至室内，然后运至指定地点。遇室内墙体难以施工时，可采取分段割除，分段运送的方式。
10 结语
综上所述，在高层建筑工程施工中，采用悬挑型钢外脚手架，与落地扣件式钢管脚手架相比，在确保工程施工安全的前提下，具有降低工程成本、设施料投入少、脚手架架体安全系数提升明显等优势，常常被众多施工企业做为高层建筑施工外脚手架搭设的首选方案。本文就悬挑型钢钢管架模板施工工法作了详细探讨研究，旨在为类似悬挑结构的模板施工提供参考。
参考文献：
[1]刘广文、付学勇.高空混凝土结构悬挑高大模板施工技术[J].住宅产业.2011（11）.
[2]黄明勇.悬挑型钢外脚手架在高层建筑施工中的控制要点[J].城市建设理论研究.2012（12）.
关键词：悬挑型钢钢管架模板；施工；工法
在高层建筑施工中，悬挑式脚手架因其节省材料的特点获得了较多的运用，但以往的悬挑式脚手架是采用钢管作为悬挑支承机构，稳定性较差，不能为建筑主体的结构施工提供安全可靠的操作平台，而采用型钢材料作为悬挑梁的悬挑式脚手架，具有较好的稳定性、安全性，能满足施工安全生产需要。
1 工程概况
据勘查，该工程有地下1层，地上20层，占地总面积为20967平方米，总建筑高度为78.6米。在标高69.0m处的20层平面悬挑结构最大外挑长度4.1m，最小外挑长度2.0m，悬挑主梁截面400×900，次梁截面300×600、250×500，板厚100，层高3.6m（图1）。
图1 20层悬挑结构梁板平面布置图
2 工程特点
①高度高，悬挑结构离地高度高达69.5m。
②悬挑结构悬挑长度大，最大净挑长度4.1m。
③模板施工无操作面，施工危险性大。
3 方案比选
3.1 方案1
采用落地钢管架搭设，受力明确，技术难度不大，但地基承载力要求高，地基须进行特殊的加固处理，周转材料用量大，工作量大，搭设质量难以控制，施工危险性大，且费用较高。
3.2 方案2
采用钢管斜撑支设，虽然费用较低，但无作业面，安全难以保证，同时斜撑杆件角度小于60°，由于扣件对钢管的约束属半刚性连接，杆件存在弯矩，整个架体受力情况较为复杂，且架体在施工荷载的作用下抗倾覆性能难以满足要求。
3.3 方案3
采用钢丝绳斜拉悬挑型钢做为模板支架的支承杆件，并在该悬挑型钢上铺设脚手板做为施工的操作平台，受力明确，操作简单，可有效地解决高空作业困难、模板支设难度大的技术难题，同时也可将该支撑体系做为后期装饰的施工作业平台。
4 总体思路
①利用钢管模板支架直接承受悬挑结构的自重和施工荷载，外挑型钢做为钢管支架的承力构件，斜拉钢丝绳、结构梁、锚环将外挑型钢转化为连续梁的结构受力体系，并辅以相关的构造措施和安全措施进行施工。
②利用悬挑型钢搭设施工作业平台。
③制定相应的混凝土施工措施，确保架体合理受力。
④利用现场的塔吊安装和拆除作业平台。
5 支承平台的选择
选用长9000间距800的25a工字钢做为悬挑主梁，后置2道∮18的钢筋锚环，悬挑主梁端部设置2根∮15的斜拉钢丝绳拉吊于上层顶结构边梁。悬挑主梁外伸4525，内置4475。
6 支承平台的设计验算
6.1 钢管支架立杆竖向力计算
经计算立杆竖向力最大为8.33kN（含荷载分项系数）
6.2 悬挑型钢主梁设计验算
悬挑型钢主梁采用25a工字钢，计算简图如图2。
①抗弯强度验算
经计算，。
σmax=Mmax/W=24.55×106/401880=61.08N/mm2≤[f]=205N/mm2
符合要求。
σmax———型钢所受的最大正应力
Mmax———型钢所受的最大弯矩
W———型钢的正截面抗弯截面模量
②抗剪强度验算
经计算，
τmax=Qmax/（8Izδ）[bh02-（b-δ）h2]=32.7×1000×[116×2502-（116-8）×2242]/（8×50235400×8）=18.62N/mm2
τmax=18.62N/mm2≤[τ]=170N/mm2符合要求！
τmax———型钢所受的最大剪应力
Qmax———型钢所受的最大剪力
Iz———型钢的截面惯性矩Iz=50235400mm4
δ———型钢腹板厚度δ=8mm
b———型钢宽度b=250mm
h———型钢腹板高度h=224mm
③挠度验算
经计算，νmax=4.33mm≤[ν]=2×la/400=2×4625/400=23.12mm
符合要求。
la———悬挑长度la=4625mm
图2 计算简图
7 工艺流程
施工准备→预埋锚环、吊环→型钢主梁设置→铺设临时脚手板→满膛架立杆、联梁、拉环弹线→拉环焊接→联梁和定位钢筋焊接→设置斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳→搭设钢管满膛架→支设模板→柱混凝土施工→梁板钢筋绑扎→梁板混凝土施工→混凝土养护→模板钢管架拆除→型钢主梁和联梁拆除。
8 主要施工方法
8.1 预埋锚环、吊环
在预埋锚环的楼层模板上弹出固定锚环和定位锚环的位置线，并预埋好∮18钢筋锚环。在预埋吊环的楼层梁侧面，上下预埋2∮18钢筋吊环，吊环应顺钢丝绳方向设置。
8.2 型钢主梁设置
型钢主梁根据设计要求选用。结构悬挑长度4.1m的悬挑型钢主梁采用长9m的25a号工字钢，结构悬挑长度2.0m的悬挑型钢主梁采用长6m的槽口水平的【16a槽钢。
在悬挑楼层上将间距1000mm的短钢管垫在型钢主梁下，用粗绳栓系拉拽并辅以铁撬将型钢从固定锚环中穿入，从定位锚环中穿出，直至达到设计要求的位置。采用木楔将型钢主梁顶面和两个侧面楔紧。 8.3 铺设临时脚手板
从里向外纵向临时铺设50厚木脚手板，脚手板应固定牢固，不得有探头板。8.4联梁、拉环、立杆定位钢筋设置按照设计要求在型钢主梁上弹出立杆、联梁、拉环的位置线，然后在型钢主梁翼缘上双面满焊2个间距1000mm的∮18钢筋拉环和槽口向上的[16a槽钢联梁以及100高∮20的定位钢筋。
8.5 斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳设置
将斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳穿过型钢上的拉环和预埋在结构中的吊环，利用葫芦预紧钢丝绳，并用绳夹锁紧。
8.6 搭设钢管满膛架
将钢管立杆套入定位钢筋中，并搭设钢管满膛架，立杆步距不大于1500mm，确保立杆的垂直度，纵横杆件相互拉通，扣件拧紧力矩达40N·m～65N·m。底步架搭设完毕且稳固后，将临时脚手板拆除，并及时在底步钢管架上满铺脚手板或胶板。及时设置水平防护层和操作层以及临边防护。利用每层预埋的钢管，按照逐层2跨设置连墙件。沿架体纵向两侧和横向每隔间距不大于4m设置垂直连续剪刀撑，在梁下、中间和扫地杆处设置水平剪刀撑，满膛架与楼层结构柱采用钢管按照间距不大于3m牢固抱结，每根杆件抱结点不少于2个，与楼层模板满膛架相互拉通，横杆伸入楼层满膛架不少于2跨。
8.7 支设模板
按照梁板模板的设计要求支设模板（图3）。
图3 400×900梁模板施工大样图
8.8 柱混凝土施工
浇筑楼层部分的结构柱，留置好施工缝，并将柱钢筋清理干净。
8.9 梁板钢筋绑扎
按照设计要求绑扎梁板钢筋。
8.10 梁板混凝土施工
待楼层混凝土结构柱强度达到50%后，浇筑梁板混凝土。悬挑结构采取从中间向两边对称浇筑的方式，并先浇筑楼层内梁板混凝土，再浇筑悬挑结构的梁板混凝土，及时做好混凝土的养护工作。
8.11 模板钢管架拆除
按照方案和规范要求拆除模板钢管架。
8.12 型钢主梁和联梁拆除
在型钢主梁上铺设临时脚手板。用锤敲击联梁，使其与主梁的焊接点脱开，拆除型钢联梁，并利用塔吊将联梁吊运至指定位置。然后拆除型钢主梁上的斜拉钢丝绳和安全储备钢丝绳，松开型钢主梁与锚环间的木楔，并在型钢主梁下垫上间距1000mm短钢管，拉拽型钢至楼层内，再运至指定地点。
9 施工注意事项
①型钢主梁就位前应在其下及时做好安全平网，架体搭设时应做好临边防护，高空作业应系好安全带，遇五级以上风力和雨雪天气，应停止高处作业。
②吊环和拉环应顺钢丝绳方向设置。
③[16a槽钢和25a工字钢材料进场时应严格检查，有产品合格证明文件。
④架体搭设前，应待预埋吊环的混凝土强度达到C10后预紧钢丝绳，使型钢端部上倾5‰，且不高于根部20mm。
⑤钢管支架立杆应套入定位钢筋，架体纵横间距、步距、接头位置和方法应符合方案和规范要求，立杆垂直度偏差小于20mm，架体步距偏差小于50mm。
⑥钢管支架垂直剪刀撑、水平剪刀撑、连墙件的设置位置和方法以及与柱的抱结措施、与室内满膛架的拉结措施应符合方案要求，所有纵横杆件应相互拉通。
⑦架体扣件的拧紧力矩应达40N·m～65N·m。
⑧混凝土应采取现浇柱、并待柱混凝土强度达到50%后浇筑梁板，且先浇室内结构梁板混凝土，再浇悬挑结构混凝土，并从中间向两边对称浇筑的施工程序。不得直接将混凝土泵送到悬挑结构上，应采取人工倒运的方式浇筑悬挑结构混凝土。
⑨待悬挑结构混凝土强度达到100%后方可拆除悬挑结构模板架。
⑩型钢主梁拆除先运送至室内，然后运至指定地点。遇室内墙体难以施工时，可采取分段割除，分段运送的方式。
10 结语
综上所述，在高层建筑工程施工中，采用悬挑型钢外脚手架，与落地扣件式钢管脚手架相比，在确保工程施工安全的前提下，具有降低工程成本、设施料投入少、脚手架架体安全系数提升明显等优势，常常被众多施工企业做为高层建筑施工外脚手架搭设的首选方案。本文就悬挑型钢钢管架模板施工工法作了详细探讨研究，旨在为类似悬挑结构的模板施工提供参考。
参考文献：
[1]刘广文、付学勇.高空混凝土结构悬挑高大模板施工技术[J].住宅产业.2011（11）.
[2]黄明勇.悬挑型钢外脚手架在高层建筑施工中的控制要点[J].城市建设理论研究.2012（12）.