型钢悬挑模板支撑体系在工程中的应用

吴松斌 彭恩成 胡键威 李文

【关键词】悬挑结构 模板支撑体系 高空施工

0引言

越来越多的住宅楼在屋面或一定高度位置向外悬挑，以满足使用功能及立面造型的要求。而相对应的则是施工单位在施工过程中对于此部分结构构件的施工难度也逐步加大，成为施工单位新一轮的施工课题及技术难点。

1 工程概况

本工程位于海南省澄迈县，总建筑面积约6.8万㎡，由4栋15层住宅楼、1栋6层住宅楼、3栋1层商业楼组成。其中6层住宅楼顶层北侧结构边缘处向外挑出1600*1700悬挑板，南侧结构边缘处向外挑出悬挑梁，悬挑梁截面大小400*450，长度4800mm。

1 施工方案选择

悬挑结构支撑架选型：针对高层悬挑结构所处高度较高的特点，型钢悬挑模板支撑体系对比传统方案具体一下特点：

（1）避免了在地面重新搭设垂直支撑的形成超高支模的做法，节约了工期且安全性可靠，

（2）支撑体系采用工字钢，可反复周转使用，降低了耗费的材料所带来的经济的浪费。

（3）施工方便，操作简单。

根据“支撑体系设计实用性、安全性、经济性”的原则，确定采用型钢悬挑模板支撑体系。

2 悬挑结构施工方案设计

2.1悬挑工字钢主梁设计

悬挑主梁采用16#工字钢，在工字钢端部200mm处设置U型环锚固，U型环间距200mm。U型螺栓采用A20圆钢加工，顶部压63mm×63mm×6mm角钢，并用双螺帽固定。

根据结构形式选择工字钢的架立方式：

第一种，悬挑结构两端有支撑点的可采用工字钢两端搁置在混凝土结构的形式进行支模架搭设，端部设置一道U型环固定；

第二种：悬挑结构为结构边缘向外悬挑的：可采用工字钢一端固定在混凝土结构上另一端悬挑的形式进行支模架搭设，固定端与悬挑端长度比例不小于1:1.25，端部设置两道U型环固定。

2.2型钢悬挑模板支模体系设计

型钢悬挑模板支模体系以承载悬挑工字钢主梁的混凝土楼板结构为依托，以悬挑工字钢主梁为支撑体系骨架，在主梁上搭设模板支撑架。

支撑体系采用轮扣式钢管满堂脚手架，钢管采用Φ48.3×3.6，次龙骨采用45×95木方，主龙骨采用双钢管；辅助架体采用钢管扣件加设布置。

模板支撑架水平拉杆与室内满堂架相连接，支设完成后搭设斜撑及反拉钢管，倾角宜为45°~60°，间距1200mm。

2.3型钢悬挑模板支模体系设计计算

悬挑架的设计计算内容应包括：支撑结构设计、荷载设计的取定；悬挑部分竖向荷载验算、落地部分立杆稳定性验算、支撑结构抗倾覆验算。

3 施工工艺

3.1工艺流程

悬挑主梁层预埋U型环→制作、安装、固定型钢梁→搭设模板支撑架→搭设斜撑→外排脚手架挂网。

3.2操作要点

3.2.1悬挑主梁层预埋U型环

（1）依据型钢梁平面布置图确定U型环预埋位置；（2）U型螺栓采用A20圆钢加工。

3.2.2制作、安装、固定型钢梁

（1）按设计要求长度下料；（2）悬挑梁外挑部分上部与立杆对应处焊接一根长200mm的C25钢筋作为立杆与钢梁固定的定位点，外立杆定位点离悬挑梁端部100mm；（3）如悬挑梁有交叉重叠现象，必须采取可靠措施进行解决。

3.2.3搭设模板支撑架

模板支撑架立杆纵距、横距及步距应根据计算确定，以满足架体的整体刚度和稳定性。在同一直线方向上的立杆和纵向水平杆必须用对接扣件通连在一起。

3.2.4搭设斜撑

为了增加整个脚手架整体刚度和稳定性，型钢悬挑支撑架必须设置斜撑，斜撑与地面的倾角宜为45°~60°，使用旋转扣件将斜撑钢管固定在与之相交的立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离小于150mm。斜撑上设置一道反拉钢管，将斜撑与室内满堂支撑架拉结形成整体。

3.2.5外排脚手架挂网

沿悬挑架外侧立面全高满挂全封闭密目安全网，且安全网必须挂在外排钢管的内侧。

4 施工要点

1、悬挑工字钢安装：根据悬挑梁布置位置，在工字钢安装楼层标出锚固点位置，在混凝土结构浇筑时提前预埋U型环，且在工字钢穿墙部位使用挤塑板预留洞口。

2、悬挑部位支撑架立杆架立在工字钢上，该悬挑支模架体系搭设完成后，随即支设模板安放钢筋，最后浇筑混凝土。在浇筑混凝土前在该结构板上预埋悬挑工字钢U型环，以安装悬挑支撑架的工字钢主梁。混凝土强度必须达到100%以后，才能将悬挑支模架架体拆除，不得提前拆除该架体

3、必须在悬挑结构上由建筑物边缘开始，往外逐步铺设一层牢固、严密封闭的平桥，然后在平桥上往上搭设架体。

4、悬挑工字钢安装完成后必须通过验收才能进行模板支撑体系搭设。

5 结束语

本工程采用型钢悬挑模板支撑体系，提高了施工效率，节约了成本，也保证了混凝土成型质量。实践证明，型钢悬挑模板支撑体系在高层住宅屋面悬挑结构符合支撑体系“实用性、安全性、经济性”的原则，在类似工程施工中具有参考和借鉴价值。

参考文献
【1】JGJ 130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
【2】JGJ300-2013 建筑施工临时支撑结构技术规范
【3】GB 50009-2012 建筑结构荷载规范