[工法]高空大跨度懸挑連廊施工工法
前言
近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，建筑師們充分發(fā)揮聰明才智，將建筑造型與其使用功能結(jié)合在一起，創(chuàng)造出許多造型奇特、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑。單元式高層住宅室外連廊的設(shè)計(jì)即是建筑師在充分考慮建筑通行、采光、防盜等使用功能和防火要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑平立面造型創(chuàng)造出的極具視覺(jué)沖擊力的建筑產(chǎn)品。然而，奇特的造型、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)帶來(lái)的不僅是強(qiáng)有力的視覺(jué)沖擊，也給工程施工帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。室外高空連廊高度高、跨度大、造型復(fù)雜、荷載大，目前，全國(guó)類(lèi)似工程不多，可參考的施工技術(shù)措施和資料很少，且稍有失誤容易出現(xiàn)支模系統(tǒng)坍塌的重大安全事故和重大質(zhì)量事故，施工難度可想而知。
為了做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、保證質(zhì)量、同時(shí)確保施工安全，本工法采用自加工型鋼三角架及22#工字鋼相結(jié)合的桁架體系作為高空支模架的承載基體，然后，在此基體上鋪設(shè)16#工字鋼，搭設(shè)連廊支模架。通過(guò)萬(wàn)科城、金色悅城等一系列工程的不斷研究和改進(jìn)，技術(shù)人員利用此工法巧妙地克服了高空大跨度懸挑連廊的施工難題。
2.1安裝、拆卸簡(jiǎn)單、方便
型鋼三角架在現(xiàn)場(chǎng)加工成型，直接吊裝、固定，三角架上部節(jié)點(diǎn)加工時(shí)提前預(yù)留安插孔，插入剪力墻后直接以短型鋼插銷(xiāo)，木鍥鍥緊。
圖1 型鋼三角架上部連接節(jié)點(diǎn)
圖2 型鋼三角架上部連接節(jié)點(diǎn)
2.2適應(yīng)性強(qiáng)，布置靈活
懸挑連廊多依外墻輪廓設(shè)計(jì)，型鋼三角架可以適應(yīng)連廊多變的平面造型，依據(jù)外墻和懸挑連廊的要求布置，滿(mǎn)足直線(xiàn)型、折線(xiàn)形、轉(zhuǎn)角型等多種形式連廊的施工要求。
2.3適用范圍不受連廊跨度限制
本工法型鋼三角架可視外墻情況按照3～5m的間距靈活布置，其承擔(dān)的總體荷載與其間距直接相關(guān)，只要型鋼三角架布置間距滿(mǎn)足承載力要求，本工法的使用不受連廊本身跨度大小的影響。
2.4便于就地取材，成本低
整個(gè)桁架基體加工安裝所用到的材料只有10#、16#、22#工字鋼、高強(qiáng)螺栓以及相適應(yīng)的抱箍，這些都是施工現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的材料，便于就地取材，不需大量購(gòu)買(mǎi)。且三角架制作過(guò)程中僅需焊接加工，工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)要求不高，施工現(xiàn)場(chǎng)容易實(shí)現(xiàn)。由于采用的結(jié)構(gòu)基體的原材料為鋼材，因此，方便回收利用，也可以降低成本。
2.5損耗少，周轉(zhuǎn)次數(shù)高
除型鋼三角架外，其余材料、構(gòu)配件均不存在焊接作業(yè)，支模架拆除后損耗極低。且近期公司實(shí)施大客戶(hù)戰(zhàn)略，萬(wàn)科幸福系所有住宅均設(shè)計(jì)有室外連廊，三角架可以就近在其他項(xiàng)目上周轉(zhuǎn)使用。
本工法適用于懸挑長(zhǎng)度在5m以?xún)?nèi)的直線(xiàn)形、折線(xiàn)形、轉(zhuǎn)角形等各種平面形式的高空大跨度懸挑連廊，其使用范圍不受連廊本身跨度的限制。
本工法主要根據(jù)懸挑梁的受力形式設(shè)計(jì)出對(duì)承擔(dān)上部荷載最有利的桁架來(lái)解決高空大跨度懸挑連廊施工承載基體的關(guān)鍵問(wèn)題。首先，根據(jù)懸挑梁上拉下壓的受力特點(diǎn)巧妙的設(shè)計(jì)出與剪力墻連接的上下節(jié)點(diǎn)；其次，通過(guò)22#工字鋼的布置位置，確定中間節(jié)點(diǎn)的位置，保證三角桁架所有構(gòu)件均為二力桿；再次，通過(guò)各型鋼之間的抱箍將基體組成一個(gè)穩(wěn)定的、滿(mǎn)足上部支模架搭設(shè)要求的承載平臺(tái)。同時(shí)，上層支模架搭設(shè)時(shí)，以一步一跨的連墻件布置，使架體與結(jié)構(gòu)主體拉結(jié)，保證了整個(gè)支模架體系的穩(wěn)定性。
圖3 連廊支模架剖面圖
5.1工藝流程
5.2施工操作要點(diǎn)
1.施工準(zhǔn)備
（1）技術(shù)準(zhǔn)備
項(xiàng)目總工組織經(jīng)理部技術(shù)員、施工員等熟悉圖紙，認(rèn)真學(xué)習(xí)掌握施工圖的內(nèi)容、要求和特點(diǎn)，熟悉各部位截面尺寸、標(biāo)高，制定模板初步設(shè)計(jì)方案。
方案編制、審批工作完成后，應(yīng)對(duì)專(zhuān)項(xiàng)施工方案進(jìn)行系統(tǒng)性、有針對(duì)性的技術(shù)交底和安全 交底，確保連廊施工按方案進(jìn)行。
（2）材料要求
采用國(guó)標(biāo)熱軋10#、16#、22#工字鋼，表面無(wú)裂縫、結(jié)疤、孔痕；型鋼的材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700或《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591 的規(guī)定，三角桁架焊接部位，節(jié)點(diǎn)焊縫應(yīng)至少達(dá)到二級(jí)焊縫要求。
支模架采用48×3.0的鋼管，其質(zhì)量符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)?碳素結(jié)構(gòu)鋼?（GB／T700）中Q235－A級(jí)鋼的規(guī)定；表面應(yīng)平直光滑，不得有裂縫、結(jié)疤、分層、錯(cuò)位、硬彎、毛碴、孔痕和深劃痕；鋼管外徑、壁厚偏差、彎曲度等應(yīng)符合規(guī)范要求。
扣件要求其材質(zhì)符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)?鋼管腳手架扣件?（GB15831）的規(guī)定，新扣件應(yīng)有生產(chǎn)許可證，質(zhì)量檢測(cè)單位的測(cè)試報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證。舊扣件使用前進(jìn)行質(zhì)量檢查，有裂縫、變形的嚴(yán)禁使用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必須更換。
用于固定型鋼懸挑梁的U 型鋼筋拉環(huán)材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第 1 部分：熱軋光圓鋼筋》GB1499.1 中HPB235 級(jí)鋼筋的規(guī)定。
螺栓及鋼板
采用8.8級(jí)活10.9級(jí)M36高強(qiáng)螺栓，鋼板厚度均不得小于12mm。
（3）施工現(xiàn)場(chǎng)要求
三角桁架與剪力墻固定位置的預(yù)留洞，預(yù)留孔應(yīng)提前預(yù)留，位置準(zhǔn)確，并保證滿(mǎn)足規(guī)范和安裝要求。
三角桁架安裝前應(yīng)提前將保險(xiǎn)鋼絲繩安裝到位，連廊施工區(qū)域下部設(shè)置防墜挑網(wǎng)，墜落區(qū)域內(nèi)材料堆放、加工場(chǎng)地應(yīng)提前轉(zhuǎn)移，并做好現(xiàn)場(chǎng)隔離工作。
2.構(gòu)配件加工制作
按照施工方案中三角桁架、抱箍等的加工圖，加工制作連廊施工中承載基體所需的各種構(gòu)配件，檢驗(yàn)構(gòu)配件加工質(zhì)量。
由于本工法中連廊跨度較大，為保證施工安全，三角桁架安裝前須先按照不小于最不利荷載的1.5倍的總荷載對(duì)三角桁架進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加載試驗(yàn)，確定桁架滿(mǎn)足使用要求，可以安裝使用。
3.三角桁架安裝、固定
在預(yù)定標(biāo)高處根據(jù)牛腿平面位置直接預(yù)留16#工字鋼洞口（120*200），吊裝事先焊接成形的型鋼三角架就位并卡牢，剪力墻內(nèi)部以10#工字鋼為銷(xiāo)子，牛腿根部通過(guò)2～4個(gè)M36螺栓與剪力墻鎖牢。
對(duì)型鋼三角架上弦進(jìn)行調(diào)整、超平，保證其上表面位于同一平面內(nèi)。
4.型鋼高空安裝
吊裝：根據(jù)塔吊吊裝能力以及現(xiàn)場(chǎng)型鋼三角架間距，分段吊裝22#工字，分段長(zhǎng)度以2～3跨為宜，吊裝前，應(yīng)合理確定起吊點(diǎn)，工字鋼兩側(cè)設(shè)置牽引繩，防止在吊運(yùn)過(guò)程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)、撞擊工程外架。
高空就位及加固：22#工字鋼應(yīng)按照方案要求位置就位，呈雙排垂直于牛腿上弦布置，就位后及時(shí)調(diào)整至準(zhǔn)確位置，然后采用抱箍與牛腿的上弦固定。應(yīng)該注意的是，為保證三角架受力合理，要求22#工字鋼必須與在三角架節(jié)點(diǎn)位置重合，且與其表面密切接觸，保證兩者能夠按照設(shè)計(jì)要求正常傳力。
5.防護(hù)體系搭設(shè)
桁架安裝前，應(yīng)先在上層樓梯間剪力墻上沿連廊跨度方向設(shè)置安全鋼絲繩，施工人員的安全帶掛設(shè)在安全繩上，以方便固定上層構(gòu)件。支模架底部須綁扎安全網(wǎng)并滿(mǎn)鋪竹笆腳手板，做好底部硬隔離，構(gòu)成保證安全的第一道屏障。連廊外側(cè)搭設(shè)外排防護(hù)架，保證現(xiàn)場(chǎng)工人的操作安全。
6.連廊支模架搭設(shè)
按照方案設(shè)計(jì)要求搭設(shè)連廊支模架，搭設(shè)步驟與常規(guī)支模架相同。注意連墻件應(yīng)與支模架同步搭設(shè)，其間距和設(shè)置位置必須滿(mǎn)足方案設(shè)計(jì)要求。
7.模板安裝
與常規(guī)施工步驟相同。
8.鋼筋綁扎
與常規(guī)施工步驟相同。
9.混凝土澆筑
為減小連廊施工荷載，建議混凝土澆筑時(shí)盡量降低布料高度，減小混凝土布料時(shí)對(duì)整個(gè)架體的沖擊，澆筑過(guò)程中應(yīng)均勻布料，切忌集中堆放。
10.模板、支模架及型鋼三角架拆除
模板、支模架必須在滿(mǎn)足拆除條件后方可拆除，其拆除步驟與常規(guī)施工步驟相同。
待支撐系統(tǒng)的鋼管全部拆完之后，提前將塔吊的鋼絲繩與22#工字鋼進(jìn)行捆綁，再松開(kāi)工字鋼的抱箍及樓層的固定，從中間向兩邊拆除16#工字鋼。拆除22#工字鋼與牛腿的連接桿件，吊裝時(shí)在拼裝好的工字鋼兩側(cè)設(shè)置好牽引繩，防止工字鋼在吊運(yùn)過(guò)程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)、撞擊外架。
型鋼三角架拆除時(shí)，應(yīng)先將塔吊吊環(huán)與三角架固定牢靠，再拆除三角架上下固定節(jié)點(diǎn)，以牽引繩協(xié)助下使其與結(jié)構(gòu)主體分離，吊離現(xiàn)場(chǎng)。
型鋼三角架承載基體、支模架以及連廊模板應(yīng)具有足夠的承載力，滿(mǎn)足剛度、穩(wěn)定性、混凝土側(cè)壓力及施工荷載要求，保證模板不發(fā)生超過(guò)允許偏差的變形。
上下層型鋼、支模架立桿布置以及模板施工均應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙及施工方案測(cè)量放線(xiàn)，定位準(zhǔn)確，交技術(shù)人員驗(yàn)收合格后方可使用。
連廊跨度較大，若設(shè)計(jì)無(wú)起拱要求時(shí)，建議按照跨度的2‰～3‰起拱，以保證整個(gè)連廊澆筑成型的效果。
連廊鋼筋綁扎應(yīng)做到材料使用正確，鋼筋位置、間距、保護(hù)層厚度等符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
使用的模板隔離劑不得影響混凝土的結(jié)構(gòu)性能，不得妨礙裝飾工程施工，涂刷隔離劑時(shí)，不得沾污鋼筋和混凝土接槎處。
模板接縫不應(yīng)漏漿，可以使用貼膠帶紙或封水泥砂漿。在澆筑砼前，應(yīng)澆水濕潤(rùn)模板，但模板內(nèi)不應(yīng)有積水。
澆筑混凝土前，模板內(nèi)的雜物應(yīng)清理干凈。
安裝上層模板及其支架時(shí)，下層樓板支架及型鋼三角架不得拆除。
以型鋼三角架為承載基體的高空大跨度懸挑連廊施工質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足下表所示標(biāo)準(zhǔn)。
序號(hào) | 檢 查 項(xiàng) 目 | 允許偏差（mm） | 檢 查 方 法 | ||
國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) | 現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn) | ||||
1 | 軸線(xiàn)位移 | 柱、墻、梁 | 5 | 3 | 尺量 |
2 | 底模上表面標(biāo)高 | ±5 | ±3 | 水準(zhǔn)儀或拉線(xiàn)尺量 | |
3 | 截面尺寸 | 柱、墻、梁 | +4，-5 | ±3 | 尺量 |
4 | 層高垂直度 | 層高不大于5m | 6 | 3 | 經(jīng)緯儀或拉線(xiàn)尺量 |
5 | 相鄰兩板表面高差 | 2 | 2 | 尺量 | |
6 | 表面平整度 | 5 | 2 | 靠尺、塞尺 | |
7 | 陰陽(yáng)角 | 方正 | / | 2 | 方尺、塞尺 |
垂直 | / | 2 | 線(xiàn)尺 | ||
8 | 預(yù)埋鐵件中心線(xiàn)位移 | / | 2 | 拉線(xiàn)、尺量 | |
9 | 預(yù)埋管、螺栓 | 中心線(xiàn)位置 | 3 | 2 | 拉線(xiàn)，尺量 |
螺栓外露長(zhǎng)度 | +10，-0 | +5，-0 | |||
10 | 預(yù)留孔洞 | 中心線(xiàn)位移 | +10， | 5 | 拉線(xiàn)，尺量 |
尺寸 | +10，-0 | +5，-0 | |||
高空連廊施工存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此，采用本工法施工時(shí)，必須嚴(yán)格遵守以下規(guī)定，時(shí)刻注意保護(hù)自身及他人的生命、財(cái)產(chǎn)安全，避免任何安全事故。
7.1一般性安全規(guī)定
所有人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須按要求正確佩戴安全帽，施工人員應(yīng)穿防滑鞋，穿高跟鞋、拖鞋或打赤腳者不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，高處作業(yè)人員必須佩帶安全帶。
現(xiàn)場(chǎng)采用全封閉施工，“四口”、“五臨邊”應(yīng)做好安全防護(hù)措施。
現(xiàn)場(chǎng)安全警示標(biāo)識(shí)齊全，不得隨便移動(dòng)位置或擅自拆除。
現(xiàn)場(chǎng)施工人員不得酒后作業(yè)，患有高血壓、貧血、恐高癥等疾病的人嚴(yán)禁登高作業(yè)。
7.2 連廊承載基體及支模架安裝
連廊施工前，必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，使作業(yè)人員對(duì)即將從事工作的特殊性和危險(xiǎn)性有全面的認(rèn)識(shí)。
型鋼三角架吊裝時(shí)應(yīng)設(shè)專(zhuān)人指揮，保證吊裝位置準(zhǔn)確，三角架上部節(jié)點(diǎn)未固定前不得解除吊環(huán)。雨天或大風(fēng)天氣情況下不得從事吊裝作業(yè)。
型鋼三角架未固定牢靠前，禁止攀爬或其他安裝作業(yè)。承載基體上16#、22#工字鋼安裝時(shí)，必須提前在作業(yè)層以上安裝保險(xiǎn)鋼絲繩，鋼絲繩必須與主體結(jié)構(gòu)牢固連接，避免發(fā)生意外。
支模架搭設(shè)時(shí)所有工具均應(yīng)放置在工具包內(nèi)，不得隨意放在外架上，以避免墜落傷人。
承載基體搭設(shè)完成后應(yīng)盡快將底部封閉隔離，做好防止高空墜物的第一道防線(xiàn)。連廊施工位置設(shè)置水平挑網(wǎng)。墜落區(qū)域內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置施工通道、材料堆放、加工場(chǎng)地，并做好防護(hù)隔離工作。
四周外架應(yīng)與連廊支模架同步搭設(shè)，四周以密目網(wǎng)封閉，并保證架體高度在作業(yè)層1.5m以上。
工長(zhǎng)及安全員應(yīng)加強(qiáng)巡視，對(duì)存在的安全隱患及潛在的安全因素及時(shí)提出，及時(shí)整改?；炷翝仓^(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)重要構(gòu)件撓度、變形等的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)，盡快解決。
連廊施工中如果需電焊、氧割作業(yè),應(yīng)征得工長(zhǎng)和安全員同意，并辦好動(dòng)火審批手續(xù)后方可實(shí)施。且火源周邊應(yīng)配備2個(gè)以上滅火器，并設(shè)專(zhuān)人監(jiān)控動(dòng)火作業(yè)。
編制連廊施工應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)對(duì)高空支模架施工中的突發(fā)事件。
7.3 連廊承載基體及支模架拆除
型鋼三角架的拆除時(shí)間必須滿(mǎn)足按照施工方案要求，拆除前向現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人上報(bào)，征得同意后方可進(jìn)行拆除作業(yè)。
拆除前需先進(jìn)行技術(shù)交底。且拆除作業(yè)必須在白天進(jìn)行，風(fēng)雨、霧霾等極端天氣情況下禁止拆除作業(yè)。
模板拆除后應(yīng)堆放整齊，及時(shí)清理干凈，不得隨意堆放在腳手架或承載基體上，以免墜落傷人。對(duì)有損傷的應(yīng)及時(shí)更換，消除安全隱患。
型鋼三角架拆除前，應(yīng)先確認(rèn)所有連接件、螺栓等是否均以拆除。確定后，應(yīng)統(tǒng)一指揮，拆卸人員、塔吊指揮以及塔吊司機(jī)相互配合，避免三角架拆除時(shí)與已施工完成的連廊發(fā)生碰撞。
腳手架拆除后，連廊應(yīng)及時(shí)做好四周防護(hù)或?qū)⑦B廊與主體結(jié)構(gòu)之間的通道封閉、隔離，避免出現(xiàn)墜人、墜物的意外。
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