浅析高层建筑高空反弧悬挑施工

　　摘要：本文就结合湖南怀化的一个过程作为实例来对高层建筑的高空反狐悬挑结构的施工过程以及施工技术的难点进行介绍，阐述了这个施工过程中用模板支撑体系造型以及各种结构的计算方法。同时还对模板设计安装在混泥土浇捣这方面进行了深一步的研究。
　　关键字：高层建筑；反护悬挑结构；模板支撑；施工技术
　　
　　1引言
　　本文就针对湖南怀化的一个工程项目进行深入的研究，对其工程的施工要求进行分析施工过程中将遇到的难点，对于这些难点要做出如何的措施。包括支撑模板的设计和施工到最后的拆除都要严格按照设计方执行。下面本文就对这个工程的施工过程中的模板设计、结构计算、施工方案实施进行详细介绍。
　　2工程项目的具体介绍
　　湖南怀化的这个工程主要是由两座对称的单体建筑构成的，总共占地25358平方米。这个建筑主要是用来进行商业活动和居民居住，以及地下还要建地下停车场。这两个对称的单体建筑都是要求地上建筑是16层、地下停车场1层，并且都是由框架剪力结构构成。楼体的整个阳台呈现弧形，其平面布局简直别具一格。为了美观，这个建筑在东西两侧还设计了两个反狐装饰结构，有了这样的一个美的装点，楼体左右形成对称，整个立面的装饰展现了不同凡响的效果。
　　3施工过程面临的难点
　　这座建筑的施工难点在于反弧挑檐的施工。它的位置设计在整屋面结构标高的56.7米，整个结构是由四个挑梁来支撑着。并且这个反狐的曲面半径是3.8米，加上三跨的长度一共达到了二十四米长。由于这个结构本身的重量就达到了四十多吨，并且是从主立面向外悬挑了3.412米。所以对于模板支撑的设计尤为重要，不仅要做到安全可靠还要在经济的安排上得当。对于反狐挑檐的设计要求较高，一般都是以清水混凝土为主，外面涂上选择的涂料，并且严格要求反狐挑檐地面使用的混凝土的质量。因此，对于模板支撑体系从整个放样和定型到后面的施工测量都要严格要求。对于整个弧形曲面施工过程进行混凝土浇筑，针对这部分施工要严格把握好混凝土密实度以及浇捣问题上应该注意的事项。
　　4模板支撑体系的注意事项
　　对于这次工程在模板支撑体系的选型上设计了多个方案，通过比较这些方案，最后决定该工程悬挑三脚架的选材是刚性悬挑、挑梁焊接、钢管斜撑底部架。在这上面利用钢架为基础做成模板来支撑着整个空中。这个方案的优点是：明确的分配着内力，容易搭拆、充分利用空间的场地以及减少组装干的利用。还有一个好处就是I16组的组杆不用时，将其拆除后还可以重新利用它作为工程的主钢骨架。
　　5结构数据的计算方法
　　5.1利用基本假定方法
　　结构计算都是建立在一些假定的情况下进行的，下面就假定刚挑根部的锚筋和楼面的联结处不发生相对位移，并且假定钢梁的两端分别为固定不动的和自由的悬臂件。同时还要钢管斜撑集中作用在悬臂钢梁的端部，在这其中中部顶撑这种情况不考虑。
　　5.2对于荷载的计算
　　下面是对于圆弧自重、脚手支撑及模板自重力、框架梁自重、挑梁自重、施工荷载、钢排梁自重折合计算而得出的具体数据。
　　圆弧自身的重量：F1=403kN（16.8kN/m）；脚手支撑及模板自重力：F2=250N/m2；框架梁自重：F4=6.2N/m；挑梁自重：F5=31.05kg/m；施工荷载：F3=2500N/m2；钢排梁自重折合：F6=17.23kg/m
　　6施工方案
　　6.1具体步骤
　　按照方案的设计步骤，对于挑架的布置，要在十三、十四层的斜撑的地方埋下φ25形的限位筋。预埋固定锚栓具体过程如下，在施工到第十五层的时候，在钢挑梁相对应的地方埋下M20这个型号的螺栓，具体位置是在钢板顶十五毫米的地方和梁主筋进行焊接。接下来要搭设斜杆，然后将刚跳梁固定住。下一步是将刚跳梁搭设好，并且脚手架都要按照要求搭建好，还有做好防护措施，例如安全网。
　　6.2结构支撑的加固
　　对于十五层建筑的安全是整个施工工程中最重要的部分，在结构施工时要在挑梁固定的一端上增加一个小梁，小梁的规格是250×350，还要在其上下配加上4φ16和3φ16。（这些操作不会影响室内设计上的美感）。在此操作的同时还要将M20螺栓的间隔由原来的距离减小到φ16拉筋，为了减少楼面的负载还要将十五层的挑梁固定到十四层上。为了美观还要缩短斜撑支架的长度，用的方法就是在十四层的框架内安装扣接，用于连接穿梁钢管和斜撑。还要在这之间安装一个钢管，用于连接棒架来增加整个支撑系统的承受力。用双肢钢管和旋转扣件来做最外侧的斜杆撑。为了保护整个支撑体系最薄弱的挑架安全，要在挑梁上焊接鱼尾钢板。
　　6.3模板的设计、安装、放样
　　因为圆弧曲面的设计要求十分严格，所以其质量也是较高。设计方案是采用三百毫米的十一夹板来进行组拼。组拼后要用五十毫米的胶带贴缝，最后还要涂上隔离剂。这个模板的支架采用的是内径是3945mm的φ20弧形@400钢筋骨架，这样的材料即使拆除后还是有利用价值的。利用直角坐标的方法来安装模板，横坐标和纵坐标分别为：外挑水平和模板地面标高。用水准仪来测量模板地面标高是500米的水平面，然后画出曲线。在水平钢管上设置弧形的钢筋骨架，将它与水平的钢管焊接在一起，最后在曲面网状承受系上铺上一层模板。
　　7混凝土浇捣过程
　　基于考虑混凝土的流淌和密实度的矛盾问题，在多种方案的比较情况下，最后决定采用下面的方法。首先要将混凝土的配合比进行优化，不改变混凝土标号的情况下使混凝土的塌落度减少并且在其中掺加减水剂，增加石子含量来减缓流淌。振捣的第二次时间一定要掌握好，添加材料后，首先用铁锹振出浆，经过一个小时后，改用小型振捣棒来振捣。在混凝土的浇捣过程中，要按照从上到下的方法进行。而且不料时还要按照从左到右均匀的方法，如果集中式的一下子布料可能打弯面层钢筋。在密实后还要用定制的弧形刮尺进行刮平，还要在固定的一端时间内进行混凝土厚度、弧度等数据的测量。
　　8拆除模板
　　等到混凝土的强度达到一定的程度后方可进行拆模。在拆模的过程中要注意以下几点：,一，从上到下的拆，先拆最上面的支架。（注意气割隔离钢筋和钢管最上面一两根的连接）。利用搭机来将钢筋网架拆除，在拆除过程中，搭机要利用一个保险绳对这过程进行调节。对于型钢挑架也要按照以上的方法进行严格的拆除，其过程必须有专人认真组织来确保施工人员的人身安全。
　　要对上面浇捣的过程进行效果的检验，首先是经过拆模后要进行实测，检验反狐曲面上的弧点是否保持一致和各点的标高差距值是多少。经过实测得出结果：曲面各点弧度一致并且标高差距是8毫米。并且整个曲面光滑和没有显著接缝。
　　9结语
　　经过以上对于湖南怀化这个观察为实例研究高层建筑高空反弧悬挑结构计算与施工技术的过程，了解了在整个施工方案中的难点，并且从模板支撑开始到悬挑构建的施工以及后期施工后模板的拆除的过程中都要严格认真。并且在模板的设计上，要掌握挑、拉以及撑等形成的荷载传力架的力度去确保结构的安全可靠。在整个设计上，在保证安全的前提下，还要为施工方考虑经济因素，尽量减少开销。在施工过程中，还要注意大面积的反狐挑檐的施工，对于这种情况，施工方要充分考虑到拆模前雨水的问题，在还未安装雨水管前，要考虑积水重量对结构体压力的情况。在施工前尽量考虑各种问题，相应的采取适合的解决措施，进而保证了施工过程的安全性。
　　
　　参看文献：
　　[1]林福成.高层建筑高空反弧悬挑结构施工技术探讨[J].工业技术，2010（3），12-12
　　[2]高丽秋，林英斌.浅析高层建筑高空反弧悬挑结构施工[J].建筑科学，2009（22），336-336
　　[3]于恩平.高层建筑高空反弧悬挑结构施工技术[J].建筑结构，2009（14），175-175
　　[4]曹洪滨.高层建筑施工[M].北京：中国建材工业出版社[M].2011.4
　　

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