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1、高层建筑高空反弧悬挑结构施工技术探讨高层建筑高空反弧悬挑结构施工技术探讨摘 要:高层建筑是当前社会发展以及城市化进程不断加快的必然结果。正因为建筑受到了高度的限制，因此在其施工过程中具有较大的难度，据此，本文结合某高层建筑工程为例，首先对高空反弧悬挑结构施工技术的难点问题进行探讨，然后分析了高空反弧悬挑结构施工技术在高层建筑中的应用，以供相关技术人员参考。关键词:高层建筑;反弧悬挑结构;模板支撑;施工技术在高层建筑工程采用高空反弧悬挑结构进行施工的过程中，最为重点的问题也就是对模板的支撑设计，因为该设计直接关系到整个工程的质量以及稳定性。在设计高空反弧悬挑结构时，由于采用的是清水混凝土，所以在
2、设计之前要求施工人员做好模板工程，其中包括放样、定型以及测量等施工环节。另外，我们还需要重视混凝土的浇筑问题。下文以某工程为例，浅要分析了高空反弧悬挑结构在高层建筑中的施工与应用。1 工程概况某高层建筑工程中，根据测量其总建筑面积达到 2 万平米，分为地上结构 16层和地下结构 1 层，其中可将其分为两幢单独建筑。该建筑的结构形式均为框架剪力墙结构。建筑属于混合建筑，集商用、民用为一体，另加地下车库。在建筑的上部结构中，我们设计的阳台属于弧形，并在建筑表面的两侧都设计了反弧装饰，在很大程度上达到了建筑的美观效果。2 施工难点分析在建筑工程的反弧装饰过程中，由于其位置处于屋面标高 56.7m 的
3、位置，弧面半径为 3.8m，三跨共计长度达到 24m，另设有四根挑梁，以作支撑之用。另外，我们在建筑工程施工过程中，要求从主体结构向外悬挑 3.412m，经过分析，此时其结构的重量为 40.3 吨，倾覆力矩为 7.5kN/m。由上可知，施工人员需要对模板的支撑作用进行合理的设计，只有这样才能够保障建筑工程的安全与稳定，从而保证工程的适量。在对高空反弧悬挑结构设计的过程中，由于需要采用的是清水混凝土，首先，我们需要根据相关规定要求来配置混凝土，使其达到设计的要求，其次，因为混凝土的施工是在土料施工之前，因此要求混凝土的成型好，质量高。据此，我们就需要对模板支撑进行合理的设计，只有保证模板工程各项
4、施工环节的质量，才能够保证反弧悬挑结构的施工质量。除此之外，在反弧悬挑结构中，混凝土的浇筑也是一大施工难点，因此，要求所浇筑混凝土的质量达到标准，流动性、密实度都需要符合设计的要求，只有将每一道工序做好，保证施工质量，才能够真正保证反弧悬挑结构的质量，使建筑工程在达到美观效果的基础上保证质量，延长其使用寿命。3 模板支撑体系选型在本工程施工之前，工程师应该根据工程的特点以及功能拟定多个施工方案，然后再进行比较，选用合适的施工方案进行施工，在本工程施工过程中，我们需要采用的是型钢悬挑、底部加设钢管斜撑的施工方案。通过分析，这种施工方案的优点是:1)不管是搭设施工还是拆卸施工，都相当简便;2)可以
5、将施工场地合理的利用起来;3)所需的材料较少，并可拆卸之后还可循环使用，节省了资源以及成本。施工工艺是:首先，施工人员需要在 15 层楼的楼面位置架设相应的钢梁，然后将其外挑控制在 4.0m 左右，内部附着在楼面 2.0m 的位置处;其次，采用三排 16 的高强度螺栓将各个钢梁进行连接，保证其质量;再次，为了提高建筑楼面对钢挑梁的承载力，我们可以在钢梁下部适当的位置挑出斜撑，并与钢梁相互焊接，使之形成一个三角架，降低钢挑梁的自重;最后，施工人员应该其位置搭设扣件式脚手架，完成挑檐结构体系的建设。4 结构计算4.1 基本假定4.1.1 假定钢挑梁根部锚筋与楼面联结无相对位移，钢挑梁近似为一端固定
6、，一端自由的悬臂件。4.1.2 假定钢管斜撑集中作用于悬臂钢梁端部，暂不考虑中部顶撑，斜撑简化成悬臂梁端支承。4.2 荷载计算4.2.1 圆弧自重(含挑梁、三角联系梁):F1=403kN(16.8kN/m)4.2.2 脚手支撑及模板自重力:F2=250N/m24.2.3 施工荷载:F3=2500N/m24.2.4 框架梁自重:F4=6.2N/m(考虑框架梁自重一半作用于支撑平台)4.2.5 挑梁自重:F5=31.05kg/m4.2.6 钢排梁自重折合:F6=17.23kg/m则作用于钢挑梁的荷载分配如图 2。5 施工方案的实施5.1 搭设步骤5.1.1 根据前述挑架布置方案，于 13、14 层
7、斜撑位置预埋“”形 25 限位筋。5.1.2 预埋固端锚栓:当结构施工至 15 层结构平面时，钢挑梁相应位置，预埋M20 螺栓，螺栓锚固端与 15mm 钢板顶焊并与梁主筋焊接。5.1.3 搭设斜撑，固定钢挑梁。5.1.4 搁置型钢挑梁，搭脚手架支撑，并张好安全网。5.2 结构及支撑加固措施5.2.1 在 15 层结构施工时，于挑梁固端锚栓位置增设一根小梁 250350，上配 416，下配 316 加强(因本工程室内吊井，故增加梁不影响室内效果)。5.2.2 为确保 15 层楼面安全，将 M20 螺栓间隔改为 16 拉筋，穿过 15 层结构预留孔，锚固于 14 层楼面，将挑梁对 15 层的拉力传
8、递到 14 层，减少楼面负载。5.2.3 为缩短斜撑有效长度，于 14 层框架梁内设置穿梁钢管与斜撑扣接，另之间增设一根通长钢管与室内棒架相联，以增强支撑系整体受力性能。5.2.4 最外侧斜撑杆。采用双肢钢管，旋转扣件扣接。5.2.5 支撑体系中挑架安全储备最低，故于挑梁上部最大应力处焊接鱼尾钢板加劲。5.3 模板设计、安装 圆弧曲面底部成型质量要求，故考虑采用 300mm 宽十一夹板模组拼，用 50mm 宽薄胶带贴缝，并均涂隔离剂。圆弧曲面模板支撑龙骨采用20 弧形400 钢筋骨架，内侧半径为 3945mm，拆除后，钢筋调直后可重复利用。5.4 模板放样模板安装采用直角坐标法进行测放，以外挑
9、水平距离为横坐标(Xi)，以模板底面标高为纵坐标(Yi)，利用既定的每 50cm 水平距离，求出模板底标高，测放时，用水准仪测出 Yi:500 的水平面，并弹出曲面边缘线，然后架设水平钢管，敷设弧形钢筋骨架，并与水平钢管焊接，形成曲面网状承力系，上铺模板。6 混凝土浇捣曲面混凝土浇捣突出矛盾就是混凝土流淌及混凝土密实度问题，经过多方案比较，采取如下措施:6.1 优化混凝土配合比，在混凝土标号不变的前提下，减少混凝土坍落度，掺加适量减水剂，并适当提高石子(连续级配)粗粒径含量，以减缓流淌。6.2 掌握二次振捣时间，布料后，先用铁楸拍振出浆，然后过 60min 后，再用小型高频振动棒振捣(振动棒不
10、可长时间振击模板)，木抹搓平(60min 指振动界限，由现场根据混凝土参数、气温和浇捣条件等因素实验确定)。6.3 混凝土浇捣时，由下至上进行。布料时，应左右均匀布料，严禁集中下料，以免打弯或踩弯面层钢筋。6.4 振动密实后，用定制的弧形刮尺刮平，并注意经常性检查曲面混凝土厚度及弧度，以确保成形质量。7 结语综上所述，悬挑构件施工，必须认真做好模板支撑设计，通过挑、撑、拉等形式构成荷载传力架，在确保结构自身安全度的前提下，施工方案达到经济、安全、合理。对于大面积反弧挑檐等构件施工，要重视施工过程中的雨水等尚未预见的荷载，本工程每块挑檐长 24m，深 0.6m，宽 1.5m，在拆模前，雨水管未导通的情况下，存水可达 20t 之多，这部分不小的荷载在施工前，也经过了认真的考虑，并及时采取了排放措施，避免了在施工过程中可能出现的隐患。参考文献1 于恩平. 高层建筑高空反弧悬挑结构施工技术J. 中国新技术新产品.2009(14)2 高丽秋，林英斌. 浅析高层建筑高空反弧悬挑结构施工J. 黑龙江科技信息. 2009(26)
