摘要:高空大跨度悬挑结构施工中采用钢管悬挑支撑体系的施工技术，施工方便，安全可靠，可缩短施工工期，减少工程建设投资。 关键词:高空；悬挑结构；钢管悬挑支撑体系
Abstract: high altitude big span overhung structure used in construction steel pipe overhung supporting system construction technology, construction is convenient, safe and reliable, can shorten the construction period, reduce the engineering construction investment.
Keywords: high altitude; Overhung structure; Steel pipe overhung support system
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
本工程为大连民族学院金石滩新建校区经济学院综合实验楼单体，位于大连金石滩度假区入口，金石滩轻轨车站及“发现王国”公园以北。建筑面积6237.2?，为5层现浇钢筋混凝土框架结构，1～5层层高均为4.5m，混凝土结构总高度为22.5m，5层顶为不上人屋面。在5层框架梁板屋面四周外悬挑出混凝土构件飘蓬，南北面悬挑3.1m，东西面悬挑出2.4m，悬挑出的混凝土构件飘蓬上下均采用外包铝板装饰。（图1、2）
由于该悬挑结构施工高度为22.5m，且悬挑跨度大，采用传统的施工方法，将耗用大量的施工材料，且施工工期长，难以满足本工程的实际需要。奔着投资少、功效快、安全可靠、施工方便的原则，采用了钢管悬挑支撑体系施工高空钢筋混凝土大跨度悬挑结构的施工技术，解决了施工难点问题，减少了工程建设投资。
图1铝板飘蓬平面图 图2建筑物侧立面
二、施工方案的确定
高空悬挑结构的自重、风荷载均较大，施工时模板支撑系统的稳定性及刚度要求高，高空作业要求整个支撑系统的施工过程具备绝对的安全。因此对整个支撑系统的支撑形式及材料的选择，经充分的考虑，对可能采用的几个施工方案进行了可行性、经济、技术及安全等方面的论证：
(一）传统的满堂落地式钢管支撑体系
该支撑体系由于支模高度高，为保证整体的稳定性和刚度，必须加密横向杆件拉结和竖向支撑间距，因而需要投入大量的钢管材料。无论从一次性投入或者采用租赁形式，费用均昂贵，从经济角度来看，这不可取。
（二）型钢支撑体系
该体系整体刚度大，安全可靠。但根据本工程结构和建筑实际情况，如采用型钢支撑体系不能直接支撑悬挑结构，还需与钢管支撑体系相结合，使支撑体系相对复杂化，效果不好。
（三）钢管悬挑支撑体系
该体系为扣件式空间桁架，节点采用扣件连接方式。
此支撑体系取材方便、施工简单；
支撑体系在混凝土浇筑完毕拆模后经过少量的调整便可成为外包铝板装修的施工脚手架，且不影响5层墙体砌筑施工；
此支撑体系会产生一定的竖向挠度，刚度小，但外装修铝板面层与结构间的空间较大，可完全消化此缺陷；
施工费用较低。
对以上三种支撑体系进行综合论证，确定选用“钢管悬挑支撑体系”。
三、施工方案
悬挑结构支撑体系的平面、剖面分别见图3、4。根据现场实际情况及设计图纸，决定利用四层顶结构边梁挑檐部分搭设悬挑式钢管支撑体系，并考虑在悬挑结构拆模后，经过少量的调整便可成为外包铝板装修的施工脚手架（见图5）。
图3
图4 图5
悬挑支架均采用Ø48*3.5mm钢管搭设，旋转扣件连接。在四层边梁挑檐上搭设两处斜撑杆（图3中1、2号杆）， 由于2号杆受力较大，为减少此处斜撑杆的计算长度，保证其稳定性采用双杆。1、2号杆向上延伸与3、4号水平杆全部采用旋转扣件连接形成三角稳定支撑体系平台，承受其上部悬挑构件施工荷载。3、4号水平杆采用整6m钢管，与五层楼内模板架支撑立杆连接，连接点全部采用双扣件，以满足钢管的水平向外拉力。外落地双排脚手架搭设至3号水平钢管标高结束，立杆与3号水平钢管连接，为悬挑铝板装饰施工脚手架做好前期准备。在悬挑式脚手架的外侧挂密目网封闭。
四、计算
（一）荷载
悬挑式钢管支撑架承受荷载包括钢筋混凝土结构自重、支模钢管与模板等荷重、施工活荷载，静荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.4。计算简图见图6，杆件轴力见图7。
图6 计算简图 图7杆件轴力图
（二）应力计算
1. 2号斜撑杆验算
立杆的稳定性计算公式
钢管立杆受压强度计算值 ；σ=15570/(0.197×489.000) = 161.6N/mm2；
立杆稳定性计算 σ= 161.6 小于 [f]= 205.000满足要求！增加20%安全储备，
实际施工采用双杆。
2. 1号杆斜撑杆验算
立杆稳定性计算 σ= 66.2小于 [f]= 205.000满足要求！
五、悬挑式钢管支撑架施工工艺
（一）根据模板支架工序要求，总体思路：先进行周圈外悬挑架搭设，后进行室内模板支架搭设。
（二）搭设外悬挑架：第一步外双排落地施工脚手架统一搭设到3号水平杆上100mm处，再安装3号水平杆并与双排落地脚手架大横杆连接固定；第二步搭设1、2号斜支撑钢管与3号水平杆连接固定，形成三角支架操作平台。
（三）搭设室内模板支架：先严格按照施工前技术交底的尺寸放线进行立杆搭设，其后完成4号水平杆安装并与1、2号斜撑杆连接。特别注意，3、4号水平钢管要与室内模板支架立杆连接三道，每处连接使用双扣件。
（四）斜撑杆支撑在四层顶梁挑檐上。为了防止失稳，3号钢管下再设置两道横向整6m连杆与室内模板支架相连。
（五）悬挑构件混凝土的浇注：实行分段浇注方案。先浇注五层顶室内部分梁板混凝土，其施工完毕后再浇注2号斜撑杆内范围的悬挑梁混凝土，最后浇注2、3号斜杆范围的悬挑板混凝土。
（六）悬挑脚手架使用密目网封闭，密目网设在外排立杆的内侧。密目网之间用尼龙绳绑扎，并每隔250mm与脚手架环扣系牢。在3号水平杆上满铺设桥板一道，用铁线与脚手架绑牢。
（七）悬挑支撑架拆除：分两次拆除，第一次拆除使悬挑支撑架变为悬挑装饰脚手架，第二次拆除余下装饰施工脚手架。拆除前先增设5号钢管（见图5），与5层地面预埋钢筋环连接，间距3m。拆除脚手架时，应遵循“后扎的先拆，步步后撤”的原则。脚手架拆除前，应检查扣件连接、支撑体系等是否符合构造要求，并清除脚手架上杂物及地面障碍物。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件应及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件而引起的事故；拆除的脚手架杆件、扣件、桥板应分段放置，及时用垂直运输机具至地面，并按指定地点堆放、外运。
六、结语
⑴该悬挑模板支撑脚手架搭设、拆除方便，同时兼顾外装饰悬挑施工脚手架，改变以往需拆除所有悬挑支撑架钢管后再重新搭设外装饰悬挑施工脚手架的过程。
⑵相对比较采用落地满堂红脚手架而言，支撑架搭设周期大大缩短，钢管用量小，使用人工也较少。因此，该工程使用的悬挑式钢管承重脚手架具有明显的经济效益。
⑶实践证明，该方案是安全、合理的。
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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。