高空悬挑斜拉模板支撑架的施工技术

高空悬挑斜拉模板支撑架的施工技术

摘要：进入二十一世纪以来，我国国民经济得到了飞速发展，社会建设发展迅速，人民生活水平日益提升。在此基础上，人们对建筑提出了新的要求，不仅要求满足基本的生活、工作、居住等功能，还更加注重建筑的外观、造型以及与周围环境的相容性。为了满足多方面的要求建筑结构越开越复杂，建筑形式越来越多样，悬挑结构就是在这样一种环境下出现和发展起来的。

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0.前言

随着我国科学技术的进步，经济事业的发展，社会建设的脚步加快，这些都在一定程度上推动了建筑行业的发展。建筑规模不断加大，建筑结构形式越来越复杂；与此同时，人们对建筑的要求也不断的升高。与传统的建筑相比，人们开始注重建筑的外观造型，要求在满足传统建筑舒适度的同时建筑物还要具有特定的使用功能，满足外观造型要求，满足与周围环境的适应等要求。对建筑物的这些新要求给新型建筑结构设计人员提出了不少的新要求、新问题；也同时对建筑中应用的新材料、新技术和新结构形式提出了更为严重的要求。为了满足各方面的要求，平面、立面造型不规则的建筑物不断增加，各种建筑造型和结构形式应用而生。新型结构形式有：连体结构，竖向收进和悬挑结构，带转换层的结构，平面不规则结构，带加强层的结构等。

在众多的新型结构形式当中悬挑结构形式是较为常见的一种类型。悬挑建筑的结构形式就是将建筑物的上部结构利用悬挑结构形式延伸挑出下部轮廓，从而扩大上部建筑面积的建筑形式。对于悬挑结构形式来说，它是对传统结构形式的大胆创新，不断探索的结果。

这种新型的结构形式在通过大量建筑实践后证明，它是具有使用价值的，发展潜力也非常大。悬挑结构在应用中有其自身的优势，但其在应用中也存在不少的难点，由于悬挑结构的受力情况比一般结构的受力要更为复杂，特别是它的变形能力、力学性能比普通结构复杂的多。因为悬挑结构是一种新型结构，其施工的相关技术规范、规程比较少，并且还不是很成熟。现在的一些规程和规范能够在一定范围内指导悬挑结构的设计和施工，但还是不能满足悬挑设计以及施工技术的发展。悬挑结构的施工难点主要是在于悬挑建筑的结构复杂和施工中是处于高空作业这两个方面；对于悬挑结构的设计、施工组织设计、悬挑支模架设计以及高空作业安全防护等都是悬挑建筑施工中要控制的方面。如果不能保证悬挑结构在设计中的科学性和合理性，不能再施工中进行高效优质的施工组织，安全管理工作不到位就会造成悬挑结构施工中危险因素增多、施工管理混乱、资源浪费、施工工期不能保证。

1.悬挑结构特点

在我国现代建筑中悬挑结构已经不算是新鲜事物，已经有很多建筑中应用悬挑结构。最著名的建筑就是中央电视台新大楼，这座造型新颖的大楼是由两座斜塔组成的，其主楼高为234m，另一边的电视文化中心高度为140m。在两座斜塔的顶部就是悬臂结构，其长度分别为 75m 和 67m。

作为一种新型的结构形式悬挑结构的出现，受到了建筑业人士的广泛关注。悬挑结构的发展历史并不是很长，究其原因主要是在于一般普通型的材料没有能够承受较大抗弯的能力，不可能实现较大跨度的悬挑结构形式。当有了刚、钢筋和钢筋混凝土等材料的出现之后，材料的抗弯性能大大提升，悬挑结构也就发展起来。悬挑结构是一种竖向的、不规则的结构形式，通过对结构一侧设计的支承体系起到支撑的作用来达到悬挑的目的。悬挑结构从外部形势上可以看出，它的上部结构体积是要超过下部结构的；而从结构受力情况

来看，结构主体中的水平承托构件是没有或者可以说是几乎没有抗侧刚度能力的。悬挑结构被应用除了自身的结构特点以外，还有就是在高层建筑中能够利用悬挑结构起到更好的造型和艺术效果，使视界更加开阔。悬挑结构的主要特点如下：

①悬挑结构体系是一种静定体系，如果没有设置相关的防护机制，悬挑结构是非常容易发生倒塌事故的。

②在高层建筑中如果采用的是悬挑结构形式，那么整个建筑的上部结构将会在体型、质量、刚度等方面都高于下部结构。这样的结构特点会造成悬挑建筑中出现一些问题，这些问题主要体现在两个方面。第一个方面是，悬挑建筑上部结构的质量、刚度较下部结构都大的多。刚度大会造成下部结构的不稳定，容易造成下部结构出现薄弱部位；质量大将会产生高阶振型的影响，造成严重的影响。第二方面是，悬挑建筑的上部结构体型大、质量大，而下部结构的体型小、尺寸小这样的构造会造成建筑上部结构体系扭转惯性大于下部结构体系，使得建筑物的扭转效应加剧。

③由于悬挑结构是将结构部分挑出并将其向外进行延伸，由于外伸长度较大，所以使得悬挑部分受到的竖向荷载增大。这样不利于整个建筑物的抗震。

2.悬挑斜拉模板支撑施工技术

悬挑建筑中支撑体系的设计是关键部分，在支撑体系设计中不仅要考虑到悬挑建筑结构对承载力的要求，而且还要考虑施工当中人员操作的安全性和方便性，同时还不能影响到施工现场的交通运输等等方面综合因素。在具体设计中还应该充分考虑到施工现场的具体情况，以及设置支撑时材料的优缺点，综合比较之后确定最终的支撑方案。

下面通过一个具体的案例来说明悬挑斜拉模板支撑的施工技术。某工程建筑面积达25万平方米，由一个主楼和4个配楼组成；其中主楼高为23层，周围有4个配楼为18层。23层楼顶设置有3层水箱间，二十三层顶悬挑结构为转换层，转换梁承担上部两层结构的荷载，该悬挑结构跨度长、面积大、重量重，如何进行模板支撑的选择和设计成为是一个关键难点。

这个工程中的悬挑结构的特点是悬挑长度长、面积大，悬挑结构设置位置在中庭的两个角部，如图一所示。这两个部位也是设置支撑的重要部位。因此，

在这两个角落处分别

伸出6根双槽型钢作为平台主梁，主梁的另一端可以支撑在20层楼的结构上；对于悬挑端来说用角钢将其抱箍斜拉焊接在上部结构柱上，以此来形成承受荷载的主骨架；在结构悬挑的主梁上铺设18#工字钢作为次梁。在其它部位每1200mm左右布设一道16#槽钢作为主梁，主梁悬挑端与上层梁板拉接。这样在整个结构挑出部分的下部形成一个承力钢架。在钢架梁上搭设钢管支撑架支撑模板。

这种支撑方案的主要优点有下面几条：

1）利用建筑结构中的原有构件，以它们作为支撑点来承受荷载，这样不仅能够简化支撑体系中的其他附件，更具有受力可靠的优点。

2）支撑体系中的主要受力构件是受拉杆件，其特点是构件简单、截面小，可以节约成本。

3）节约材料特别是钢材，制作安装方便，安全系数高，经济性好。

3.结论

综上所述，高层悬挑建筑结构形式具有很大的优势，除了自身所具有的新颖独特的特定外，还能够满足对其他功能的更好要求。但是在悬挑建筑施工中可以参见的施工经验不多，相关的规程不够全面这些都给设计施工带来了不小的麻烦；再者说来，悬挑结构比较复杂，施工难度比较大，施工过程容易受到其他因素的干扰，而且施工工期往往比较长，施工安全性要着重考虑。因此，不仅要对大型悬挑结构的施工过程进行研究，而且还要对悬挑结构的支撑体系进行深入研究。

参考文献：

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