超高层避难层外挑结构施工技术研究

中国建筑第二工程局有限公司，广东深圳，518048

摘要：【摘要】随着超高层建筑的快速发展，避难层悬挑结构因其功能性和空间拓展需求被广泛应用。但是悬挑结构的高空支模施工面临着很大难度本文结合工程实例，系统分析悬挑结构的施工难点及施工工艺。...

关键词：

超高层；外挑结构；悬挑支模架；

出处：

《建筑技术》2025年04期

DOI：
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
专辑：
科学Ⅰ辑;信息科技
专题：
信息、科学;综合科技
分类号：
G90;N92

【摘要】随着超高层建筑的快速发展，避难层悬挑结构因其功能性和空间拓展需求被广泛应用。但是悬挑结构的高空支模施工面临着很大难度本文结合工程实例，系统分析悬挑结构的施工难点及施工工艺。

【关键词】：超高层；外挑结构；悬挑支模架；

工程概况

广州市某高端住宅项目包括4栋超高层住宅（B1#、B2#、B6#、B7#），3栋高层住宅（B3#、B4#、B5#）。塔楼为装配式建筑，楼层采用叠合板，该建筑超高层中避难层在楼梯间外部位置存在一块悬挑结构板，悬挑板尺寸为长度6.5m，最大（出挑）2000m，北侧楼梯间位置出挑1500mm，东侧出挑1750mm,悬挑板板厚100mm，北侧最大梁截面200×450mm。东侧最大梁截面200×1000mm，在电梯采光井位置存在一块结构板，该结构楼板厚100mm,楼板总跨度9.3米。项目部在综合考虑安全、质量、技术可行性、经济性等方面后，决定使用悬挑支模架施工对外部悬挑结构进行施工。

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图1)

避难层外挑结构施工难点

1、工程采用外防护架采用附着式升降脚手架，如外挑部位随楼层一同施工，爬架将无法爬升必须等待附着式升降脚手架爬升至外挑结构上层方可进行施工，爬架爬升后外部无防护，施工较为困难。

2、由于外挑结构采用工字钢+钢管架搭设施工平台，部分需要穿工字钢区域空间狭小，等待结构施工完成后，部分区域工字钢无法运输至指定位置。

3、避难层结构施工完成后，工字钢拆除时上层结构已施工完成，凸出的结构不利于塔吊辅助拆卸导致拆卸困难。

主要施工思路

为解决悬挑架平台与爬架施工冲突的问题，可利用本项目爬架只升不降的特点，待爬架上升至外悬挑结构之上后，再搭设悬挑架平台，对避难层外悬挑结构进行浇筑，这样既不阻碍爬架的继续提升，也不影响避难层外悬挑结构的二次浇筑，为方便后期施工，能从结构内部外挑的工字钢在楼层板面施工后墙柱施工完成前运输至楼层内部，对于内部无法外挑的位置，等待后期利用塔吊从外部穿入结构内部，工字钢拆卸时，如无塔吊辅助则需要人工拖入结构内部，并用切割机切割至合适长度，方便后期利用施工电梯清运。

避难层悬挑架设计及安全计算

在进行避难层外挑结构施工前需对模板支架进行计算确保模板支架安全，根据设计需要对模板支架进行荷载验算、面板验算、小梁（木枋）验算、主梁（钢管）验算、可调托撑验算、立杆验算、长宽比验算、抗倾覆验算等验算。

在进行悬挑工字钢计算前需得到支模架立杆在工字钢上面施加的竖向轴力，将计算得到的立杆轴心荷载作为施加在工字钢上的荷载进行工字钢的受力验算。工字钢悬挑架需要进行工字钢抗弯强度计算、预埋环强度及钢丝绳强度计算。

悬挑支模架施工主要施工流程

避难层结构钢筋预留及工字钢孔洞预留→工字钢搭设→钢管架搭设→悬挑结构施工→架体及工字钢拆卸→预留孔洞封堵

避难层结构钢筋预留及工字钢孔洞预留

根据计算结果对楼层内工字钢进行排布，确定工字钢预埋环位置，由于塔楼为装配式建筑，需尽量在楼层内结构梁的位置预埋，尽量避开在叠合板位置预埋，以保障预埋环的效果，如无法避免则可以在叠合板上打孔沟通穿楼板方式在后期对工字钢进行锚固。

表5.1-1预埋环预埋大样

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图2)

避难层外悬挑结构为后浇结构，在做避难层非外悬挑结构时需对后浇部位预留钢筋，预留的钢筋需满足搭接长度≥10d的要求。

预留钢筋的做法当梁钢筋较大无法弯折时，采用铝木结合，木模开孔预留出钢筋，板筋钢筋较小处，可拦网或将钢筋弯折紧贴铝模，铝模拆模后对钢筋预留部位刷水泥浆作为防护措施。浇筑外悬挑结构时，将预留钢筋剔出，完成钢筋搭接和绑扎再进行混凝土浇筑。部位区域无法进行钢筋预留，则进行植筋处理，植筋深度为15d，采用A型植筋胶。

工字钢搭设

在工字钢排布时尽量不设置连梁，以减小每根工字钢所承受荷载，在考虑工字钢穿墙位置时需要考虑避开附着式升降脚手架附着位置。

表5.2-1工字钢布置大样

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图3)

根据结构特点，本工程楼梯间位置采用悬挑工字钢，电梯井位置采用搁置主梁形式布置工字钢，即利用对穿墙体形式布置工字钢。

楼层内应悬挑工字钢位置提前在该楼层施工前放置在楼层内，部分区域由于在楼层内部墙体限制无法放置于指定位置，对于该位置后期采用塔吊辅助从外部传入楼层内部，考虑本工程采用铝模进行施工，外立面无较好位置布置卸荷预埋环故施工时考虑利用铝模螺杆洞口对工字钢进行卸荷。在施工前确定需要利用的铝膜螺杆孔洞，对该位置孔洞周边钢筋设置两道直径12mm的钢筋进行加强，在该层墙体施工完成后，需要穿过卸荷钢丝绳的螺杆洞不封堵，等待后期工字钢支模架施工完成后利用吊篮一同对改位置进行封堵。

卸荷钢丝绳用Φ18 mm 的 6×19a 钢芯钢丝绳, 为确保卸荷效果,钢丝绳与垂直方向立杆的夹角应尽可能小,但不应小于45°，在施工过程中为保证悬挑结构施工的安全，本工程楼梯间位置工字钢均设置两道钢丝绳卸荷，第一道位钢丝绳位最外侧立杆外50mm处，第二道钢丝绳位于悬挑结构第一道立杆向内100mm处。

表5.2-2工字钢锚固与拉结大样

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图4)

在进行塔楼内部工字钢布置是，由于室内户型限制，部分区域出现锚固长度不足（不满足1:1.25），情况时，经过图纸及现场排布确认，楼梯间平台位置锚固长度差400m，为保证施工安全，在此类型悬挑梁根部顶面压一根18号工字钢横梁，横梁与相邻两侧悬挑工字钢满焊，保证此工字钢与相邻至少两根工字钢根部连成整体。

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图5)

图片5.2-2工字钢锚固长度不足时处理方案

钢管架搭设

工字钢搭设完成后，可根据工字钢排布进行钢管架搭设，钢管架采用48X3.0钢管架搭设，钢管架搭设前需要在工字钢上放线确定钢管架位置，并上面焊接短钢筋偷已固定钢管架防止其在后面施工过程中移位，安装立杆时，顶部使用的可调托撑，超过顶层水平杆悬臂的长度需控制在 65 cm 范围内，丝杆外露长度不超过 40 cm，可调托撑深入立杆的距离在 15 cm 左右在进行钢管架施工时为保障架体稳固，支模架体向结构内部延伸两跨，增加架体稳固。

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图6)

悬挑结构施工

为尽快完成悬挑结构施工及工字钢拆卸，悬挑结构部位混凝土均添加3天早强剂，在浇注混凝土为保证架体安全稳固采用分区对称浇筑的方式，首先浇筑非悬挑结构部分混凝土，再浇筑悬挑结构混凝土，悬挑结构以中轴线位置对称由内向外及由中轴线向两侧方向交替进行浇筑。悬挑结构浇筑速度不得超过30m3/h，并且减少集中荷载，并作好邻边防护，悬挑支撑平台部位严禁堆载其他施工周转材料，浇筑混凝土及时摊铺，严禁混凝土浇筑过程中集中堆放混凝土。

架体及工字钢拆卸

悬挑结构施工完成后，等待混凝土强度达标后，便可拆除架体，模板支撑架的拆除顺序与安装顺序相反，先支后拆，后支先拆，先拆除非承重模板，后拆除承重模板。工字钢拆卸时，楼梯间位置工字钢从外部拖至结构内部，如工字钢长度过长，难以操作时，采用切割机对工字钢进行切割，方便在楼层内运输。电梯井位置工字钢拆除时上层结构已施工完成，凸出的结构不利于塔吊辅助拆卸，需要在工字钢下搭设单步钢管平台操作架，辅助工人安拆。采用横向双钢管作为立杆钢管基础，横向钢管采用剪力墙预留洞口，结构中预埋DN100PVC套管，结构支撑横向钢管；局部有墙身线条的部位采用室内回顶作为支撑。

[摘要]本文结合某体育场项目实际情况，针对体育场看台保护层易受自然要素影响而出现裂缝等质量问题的情况，提出了适用于大跨度大面积的弧形看台保护层一体化分隔缝施工技术，以期为类似情况的体育场项目看台保护层(图7)