本文結(jié)合機(jī)場雷達(dá)塔工程實(shí)例，淺談高層筒體頂部有懸挑結(jié)構(gòu)的外架體設(shè)計，對筒體施工時外防護(hù)架體、上料平臺及頂部懸挑結(jié)構(gòu)的模板支撐體系的選型、設(shè)計、安裝等如何綜合考慮進(jìn)行詳細(xì)的闡述

論文關(guān)鍵詞：高層建筑,剪力墻筒體結(jié)構(gòu),模板支撐,外腳手架體,施工技術(shù)

本工程為某機(jī)場二次雷達(dá)塔，剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度為35m，雷達(dá)塔由四面剪力墻圍成方形筒體結(jié)構(gòu)，外墻長均為6.3m。雷達(dá)塔34.6m標(biāo)高處有外挑梁、板，WKL1、WKL2截面為：400*600；WKL3截面為：300*500；WKL4截面為：400*1100；L5截面為：300*600；板厚為130mm，由懸挑梁（WKL1、WKL2、WKL4）與圓形梁（WKL3、L5）組成圓形平面結(jié)構(gòu)，最遠(yuǎn)端距墻面距離為3.85m。

施工難點(diǎn)

雷達(dá)塔為方形筒體結(jié)構(gòu)，單層面積小，單層層高3.9m，且塔內(nèi)只有樓梯及樓梯平臺，頂部34.6m處有懸挑梁，截面尺寸為400mm*1100mm，懸挑梁承擔(dān)外側(cè)圓梁及板的重量，懸挑梁、板的總重量達(dá)到98t，因此如何考慮懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐體系成為施工的一個難點(diǎn)，同時由于豎向剪力墻鋼筋、模板施工時沒有樓層板提供操作平臺及上料平臺，如何利用架體搭設(shè)操作平臺及上料平臺也需要仔細(xì)考慮。

方案選擇

外架體方案如何選擇，其重點(diǎn)就在于高空懸挑結(jié)構(gòu)模板支撐體系如何設(shè)計。 方案一：在頂部用工字鋼搭設(shè)懸挑平臺，做為搭設(shè)懸挑梁板模板的支撐，結(jié)合工程實(shí)際，工字鋼需要外挑尺寸至少為4.5m才能滿足施工要求，而雷達(dá)塔筒內(nèi)沒有足夠樓層平臺提供工字鋼的懸挑力矩，綜上所述，考慮懸挑重量大、外挑工字鋼距離長、樓層平臺小等原因，懸挑工字鋼的方案可行性不大。方案二：結(jié)合本工程結(jié)構(gòu)形式，搭設(shè)落地式、全封閉的扣件式四排單鋼管腳手架。此架為一架多用，施工至34.7m處外腳手架用于頂板支撐，施工至34.7m以前外腳手用于外維護(hù)架子、上料平臺。荷載按最高處模板支撐體系考慮，外腳手架荷載滿足模板支撐及上料平臺荷載要求。要求四排腳手架同時作業(yè)。雷達(dá)塔筒內(nèi)同步搭設(shè)落地式單鋼管腳手架，通過剪力墻預(yù)留洞與外架體連接為上層剪力墻施工提供操作平臺，同時在東側(cè)距離加工場近的位置設(shè)置上料平臺，保證物料及時運(yùn)至施工點(diǎn)。此方案安全系數(shù)高，具有可行性。

方案實(shí)施

4.1地基處理

肥槽回填土采用2:8灰土分層夯實(shí)，嚴(yán)格控制回填土質(zhì)量，回填土壓實(shí)系數(shù)應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求0. 94，用C15砼進(jìn)行硬化，厚度為10cm，架體底部滿打混凝土作為腳手架基礎(chǔ)�；�礎(chǔ)上、底座下設(shè)置墊板，布設(shè)必須平穩(wěn)，不得懸空。并在四周距腳手架外立桿50cm處設(shè)一道排水溝。

4.2 立桿

全塔腳手架采用四排單立桿，腳手架立桿間距均為1.2m（400*1100大梁底部間距為1.1m），梁底單獨(dú)增加立桿支撐，增加立桿具體位置根據(jù)懸挑梁的位置調(diào)整，內(nèi)側(cè)立桿距離墻面為0.35m。

在施工至34.6m高度時，需要在梁底增設(shè)立桿支撐：

4.2.1 WKL4按最大截面積考慮為400mm*1100mm，立桿的縱距(梁跨度方向) l=0.60m，立桿的步距 h=1.50m，梁底增加2道承重立桿，梁兩側(cè)立桿間距為1.2m，梁底支撐小橫桿間距為0.6m。

4.2.2 WKL1、WKL2截面積為400mm*600mm，立桿的縱距(跨度方向) l=1.30m，立桿的步距 h=1.50m，梁底增加1道承重立桿，梁兩側(cè)立桿間距為1.2m，梁底小橫桿間距為1.3m，梁底承重橫桿與立桿連接時需采用雙扣件連接增加抗滑移系數(shù)。

4.2.3 WKL3截面積為300mm*500mm，L5截面積為300mm*600mm，立桿的縱距(跨度方向) l=1.30m，立桿的步距 h=1.50m，梁底增加1道承重立桿，梁兩側(cè)立桿間距為1.2m，梁底小橫桿間距為1.2m，梁底承重橫桿與立桿連接時需采用雙扣件連接增加抗滑移系數(shù)。

4.2.4 頂板立桿的縱距 b=1.20m，立桿的橫距 l=1.20m，立桿的步距 h=1.50m，樓板頂部采用托梁支撐，每處支撐點(diǎn)采用雙木方，木方截面寬度不小于100mm，高度不小于80mm，間距為400mm。

4.2.5 經(jīng)驗算①、支撐WKL4的立桿穩(wěn)定性==64.479m2；②、支撐WKL1、WKL2、WKL3、L5的立桿穩(wěn)定性=98.894N/mm2；③、支撐頂板模板的立桿穩(wěn)定性=98.482N/mm2；鋼管強(qiáng)度抗壓設(shè)計值為205N/mm2，當(dāng)以上三種情況單獨(dú)作用一根立桿時，立桿穩(wěn)定性滿足要求，當(dāng)兩道梁共同作用于同一根立桿或一道梁與頂板共同作用于1根立桿時，立桿的穩(wěn)定性也滿足要求，當(dāng)三道梁共同作用于同一根立桿或兩道梁和頂板共同作用于同一根立桿時，單立桿的穩(wěn)定性將不滿足要求，需要在該節(jié)點(diǎn)處采用雙立桿加強(qiáng)。

立桿接頭采用對接扣件連接，立桿與大橫桿采用直角扣件連接。接頭交錯布置，兩個相鄰立柱接頭避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，并在高度方向錯開的距離不小于50cm；各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)的距離不大于60cm。

4.3封頂水平桿

在立桿的頂端可調(diào)支托的底部處設(shè)置一道水平封頂桿，當(dāng)梁底封頂桿與板底水平拉桿不在同一高度時，梁底封頂桿應(yīng)向板底立桿雙向延伸不少于2跨距并與立桿固定。

4.4 縱、橫向掃地桿

縱向掃地桿采用直角扣件固定在距底座下皮20cm處的立柱上，橫向掃地桿則用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立柱上。

4.5水平橫桿

在封頂桿與掃地桿之間應(yīng)均勻設(shè)置水平橫桿。水平橫桿的間距為1.5m（滿足荷載計算），同一步的水平橫桿四周應(yīng)交圈。由于本工程搭設(shè)的支架超過20m，頂端兩步距內(nèi)各加設(shè)一道水平橫桿。嚴(yán)禁在水平橫桿上固定立桿。

4.6剪刀撐

本工程腳手架采用豎向剪刀撐與水平剪刀撐相結(jié)合的方式，隨立柱、縱橫向水平桿同步搭設(shè)，用通長剪刀撐沿架高連續(xù)布置，同時沿外墻連續(xù)布置，。水平剪刀撐由掃地桿層開始設(shè)置，同時每3步設(shè)置連續(xù)的水平剪刀撐，水平剪刀撐端部與立桿或建筑物拉結(jié)，嚴(yán)禁水平剪刀撐端部設(shè)置在水平橫桿上。

剪刀撐的一根斜桿扣在立柱上，另一根斜桿扣在橫桿伸出的端頭上，兩端分別用旋轉(zhuǎn)扣件固定，在其中間增加2至4個扣結(jié)點(diǎn)。所有固定點(diǎn)距主節(jié)點(diǎn)距離不大于15cm。最下部的斜桿與立桿的連接點(diǎn)距地面的高度控制在30cm內(nèi)。

剪刀撐的桿件連接采用搭接，其搭接長度≥100cm，并用不少于2個旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板的邊緣至桿端的距離≥10cm。

4.7 腳手板

腳手板采用松木、厚不小于5cm、長度不少于3.5m的硬木板。在作業(yè)層下部架設(shè)一道水平兜網(wǎng)，隨作業(yè)層上升，同時作業(yè)不超過兩層。 腳手板設(shè)置在三根橫向水平桿上，并在兩端8cm處用直徑1.2mm的鍍鋅鐵絲箍繞2~3圈固定。

當(dāng)腳手板長度小于2m時，可采用兩根小橫桿，并將板兩端與其可靠固定，以防傾翻。在架體上滿鋪腳手板做為操作平臺。

4.8防護(hù)設(shè)施

腳手架要滿掛全封閉式的密目安全網(wǎng)。密目網(wǎng)采用1.5×6.0m的規(guī)格，用尼絨繩綁扎在橫桿外立桿里側(cè)。作業(yè)層網(wǎng)應(yīng)高于平臺1.2m，作業(yè)層下步架處設(shè)一道水平兜網(wǎng)。

在架內(nèi)高度4.5m處設(shè)首層平網(wǎng)，往上每隔五步設(shè)隔層平網(wǎng)，施工層應(yīng)設(shè)隨層網(wǎng)。

4.9上料平臺

從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的角度考慮，上料平臺利用腳手架東側(cè)的四排架子搭設(shè)，在二次塔臺的東側(cè)設(shè)置1個，規(guī)格為6.0m×3.6m（長×寬），平臺上要設(shè)有限定荷載標(biāo)牌，本工程上料平臺限重為5t，每次使用上料平臺時，需要對所上物料進(jìn)行重量計算，總重量小于上料平臺承載限值時才能使用，并且所上的物料平均堆放在上料平臺上，嚴(yán)禁集中堆放物料。在腳手架1.2m跨距、橫距的中間增加一根加強(qiáng)立桿，上料平臺跨距為0.6m，排距為0.6m，橫桿步距1.5m，平臺底面設(shè)5cm厚的腳 手板，滿鋪、鋪牢、兩端用8號鍍鋅鐵絲捆緊，并在四周設(shè)防護(hù)欄，防護(hù)欄采用Φ48×3.0鋼管，分別在高60cm、120cm處設(shè)立兩道，并滿布密目安全網(wǎng)，底部四周設(shè)擋腳板，高度不小于18cm。上料平臺自第3層至8層每層設(shè)一個，腳手架靠近建筑物的兩排立桿隨施工層的需要的高度搭設(shè)并做好拉結(jié)、斜撐，外兩排架體兼做上料平臺，本層上料平臺使用完后將其拆除，同時腳手架體繼續(xù)向上安裝。每層上料平臺底部需增加連墻件加固，防止上料平臺傾翻。

5.1腳手架搭設(shè)施工工藝

落地腳手架搭設(shè)的工藝流程為：場地平整、夯實(shí) 基礎(chǔ)板帶制作、材料配備 定位設(shè)置通長腳手板、鋼底座 縱向掃地桿 立桿 橫向掃地桿 小橫桿 大橫桿 剪刀撐 連墻桿 鋪腳手板 扎防護(hù)欄桿 扎安全網(wǎng) ……。

定距定位。根據(jù)構(gòu)造要求在建筑物四角用尺量出內(nèi)、外立桿離墻距離，并作好標(biāo)記。用鋼卷尺拉直，分出立桿位置，并用小竹征點(diǎn)出立桿標(biāo)記。墊板、底座應(yīng)準(zhǔn)確地放在定位線上，墊板必須鋪放平穩(wěn)，不得懸空。

宜先立里排立桿，后立外排立桿。每排立桿宜先立兩頭的，再立中間的一根，互相看齊后，立中間部分各立桿，排架內(nèi)、外排兩立桿的連線要與墻面垂直，立桿接長時，宜先立外排，后立內(nèi)排。其余組件的搭設(shè)要求參見構(gòu)造要求。

當(dāng)架體施工至最高層作為模板支撐前，對整個架體全面檢查加固，經(jīng)驗收合格后才能作為模板支撐架使用。

5.2腳手架拆除施工工藝

拆架程序應(yīng)遵守由上而下，先搭后拆的原則，即先拆拉桿、腳手板、剪刀撐、斜撐，而后拆小橫桿、大橫桿、立桿等（一般的拆除順序為安全網(wǎng) 欄桿 腳手板 剪刀撐 小橫桿 大橫桿 立桿）。

不準(zhǔn)分立面拆架或在上下兩步同時進(jìn)行拆架。做到一步一清、一桿一清。拆立桿時，要先抱住立桿再拆開最后兩個扣。拆除大橫桿、斜撐、剪刀撐時，應(yīng)先拆中間扣件，然后托住中間，再解端頭扣。所有連墻桿必須隨腳手架拆除同步下降，嚴(yán)禁先將連墻件整層或數(shù)層拆除后再除腳手架，分段拆除高差不應(yīng)大于2步，如高差大于2步，應(yīng)增設(shè)連墻連加固。

拆除后架體的穩(wěn)定性不被破壞，如附墻桿被拆除前，應(yīng)加設(shè)臨時支撐防止變形，拆除各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時，應(yīng)防止失穩(wěn)。

當(dāng)腳手架拆至下部最后一根長鋼管的高度時，應(yīng)先在適當(dāng)位置搭臨時勢撐加固，后拆連墻件。

實(shí)施效果評價

懸挑結(jié)構(gòu)混凝土澆筑后，實(shí)測架體無彎曲、變形、沉降等現(xiàn)象，同時整個施工過程中沒有出現(xiàn)過任何安全問題，證明本方案具有較高的安全系數(shù)。

結(jié)語

目前高層腳手架搭設(shè)有很多方法，根據(jù)自身工程特點(diǎn)選擇最適合的架體方案才是最重要的。以最經(jīng)濟(jì)的成本來實(shí)現(xiàn)外架體安全性的同時滿足各種使用功能是我們一直追求的目標(biāo)。