一種高空大跨度懸挑鋼平臺模架施工工法的製作方法

2023-07-06 12:09:01

本發明涉及建築施工領域，具體的說，是涉及一種適用於工業與民用建築高空大跨度懸挑結構等部位的施工工法。

背景技術：

近年來，現代建築設計中常採用高空大懸挑的手法，來滿足使用功能和造型美觀的需求。公共建築和超高層商住樓的塔樓中部及頂部範圍，為達到空曠、通透、視野開闊的建築效果，有時會設置多層架空的中庭；同時為了張揚建築物的個性，塔樓外立面也會設置懸挑出建築平面以外數米的懸挑結構，突出建築物的獨特造型及雄姿風韻。

但是高空大跨度懸挑鋼平臺模架具有跨度大、高度高、施工荷載大、施工難度高的特點，因此如何確保施工穩定、提高施工效率、加快施工進度節約能源成為高空大跨度懸挑結構施工過程中面臨的難題。

技術實現要素：

為了克服現有的技術的不足，本發明提供一種高空大跨度懸挑鋼平臺模架施工工法。

本發明技術方案如下所述：

一種高空大跨度懸挑鋼平臺模架施工工法，其特徵在於，包括以下步驟：

步驟1、進行施工準備：選定各材料的供應廠家，準備好施工機具、用具，組織施工技術工人進行技術交底；

步驟2、進行預埋件的施工：包括斜撐底座預埋件的施工、主梁定位錨環的施工以及斜拉杆預埋件的施工；

步驟3、安裝主梁：將錨環壓板及螺帽旋置錨絲上，塔吊將主梁吊至安裝位置，並旋緊螺帽；

步驟4、安裝大角單品桁架：塔吊將桁架吊至安裝位置，將桁架對正放置錨環預埋處，確定安裝準確後，將錨環壓板及螺帽旋緊，懸挑下層斜撐杆與斜撐底座預埋件焊接，並對螺帽進行擰緊力度檢查，對焊縫進行檢測；

步驟5、安裝斜撐：在斜撐頂部端頭焊接吊點環，塔吊將其吊至安裝處，將丙綸扁平吊裝帶穿過吊點環預先固定在主梁下，斜撐頂部端頭焊接在主梁斜撐標記處，斜撐下部端頭焊接在懸挑層下層斜撐底座預板上；

步驟6、安裝次梁：將次梁擺放在主梁上的次梁標記點處，並將次梁與主梁進行焊接；

步驟7、鋪設鋼板，將鋼板鋪貼次梁上，與次梁進行多點點焊連接；

步驟8、將外架防滑定位樁焊接在次梁上；

步驟9、搭設外架：吊運外架鋼管至塔樓，進行外架搭設，其中外架第一批立杆套立在外架防滑樁上；

步驟10、安裝斜拉杆：將斜拉杆分別連接主梁的拉杆吊環和斜拉杆預埋件；

步驟11、拆除，待每段最後一層支模架拆除完後，進行高空大跨度懸挑鋼平臺模架拆除。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，還包括變形觀測的步驟：平臺體系搭設完成進行第一次變形觀測；平臺上層支模架搭設完畢進行第二次觀測；在上層樓層梁板混凝土澆築過程中，進行實時監測；平臺體系荷載有所增加則進行觀測一次，直至平臺體系變形穩定。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，在所述步驟2的斜撐底座預埋件的施工中，定位放線在懸挑層下層主梁鋼筋綁紮完成後介入，並將預埋點焊在主梁麵筋上。

進一步的，斜撐底座預埋件包括鋼板和鋼筋，所述鋼板與型鋼焊接連接，所述鋼筋與所述鋼板焊接連接。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，在所述步驟2的主梁定位錨環的施工中，定位放線在懸挑層板底筋綁紮完成後介入，並將帶有pvc管的主梁定位錨環安放在對應位置，將主梁定位錨環與板筋綁紮。

進一步的，所述主梁定位錨環為可周轉定型化錨環，其包括u形的圓鋼和方口角鋼，所述方口角鋼套在所述圓鋼上，並通過螺母與所述圓鋼固定連接。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，在所述步驟2的斜拉杆預埋件的施工中，定位放線在懸挑層上層主梁鋼筋綁紮完成後介入，並將帶有pvc管的螺杆埋件安放在對應位置，將埋件與梁腰筋進行綁紮。

進一步的，所述斜拉杆預埋件包括鋼板和與所述鋼板垂直連接的兩塊側板，兩塊所述側板之間通過圓鋼穿孔焊接。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，所述步驟3中的大角單品桁架包括桁架主梁和桁架斜撐，所述桁架主梁和桁架斜撐之間設有腹杆。

7、根據權利要求6所述的高空大跨度懸挑鋼平臺模架施工工法，其特徵在於，所述腹杆包括兩根豎腹杆和一根斜腹杆，所述斜腹杆的兩端分別固定在兩個所述豎腹杆的根部。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，所述步驟9中，所述斜拉杆包括上拉杆和下拉杆，所述上拉杆和所述下拉杆之間通過花籃螺栓連接，

進一步的，所述上拉杆和所述下拉杆均為圓鋼。

根據上述方案的本發明，其特徵在於，所述步驟11中，拆除的順序為：拆除腳手架→拆除斜拉杆及斜拉鋼絲繩→拆除水平封閉鋼板→拆除工字鋼次梁→拆除懸挑主梁及斜撐整體。

根據上述方案的本發明，其有益效果在於，本發明鋼平臺加工簡單，穩定性高，施工簡便，安全係數高，施工過程安全可靠、質量易控制；平臺主梁及斜撐可在場外進行加工形成一體（單榀桁架），標準化施工，工效高、對施工作業面影響極小、對工期影響小；本發明採取型鋼加工、螺栓及焊接連接，安裝及拆除施工簡便、材料可重複周轉使用，符合綠色施工要求。

具體實施方式

下面結合實施方式對本發明進行進一步的描述：

一種高空大跨度懸挑鋼平臺模架施工工法，包括以下步驟：

一、施工準備

施工前完成深化設計，選定各種材料供應廠家，準備好施工機具用具及其他相關材料，組織施工技術工人進行技術交底。

二、預埋件施工

1、斜撐底座埋件：採用預埋進懸挑層下層鋼筋混凝土主梁中，埋件鐵板與錨筋在加工廠焊接連接，焊縫飽滿。斜撐底座預埋件包括鋼板和鋼筋，所述鋼板與型鋼焊接連接，所述鋼筋與所述鋼板焊接連接。

定位放線在懸挑層下層主梁鋼筋綁紮完成後及時介入。根據圖紙中埋件定位尺寸準確放線，為減小埋件受其他動力幹擾，將埋件點焊在主梁麵筋上，並確保埋件位置準確。

2、主梁定位錨環埋件：主梁定位錨環為可周轉定型化錨環，其包括u形的圓鋼和方口角鋼，方口角鋼套在圓鋼上，並通過螺母與圓鋼固定連接。

定位放線在懸挑層板底筋綁紮完成後及時介入。根據圖紙中埋件定位尺寸準確放線，將帶有pvc管的錨環埋件安放在準確位置，為減小埋件受其他動力幹擾，將埋件與板筋進行綁紮。

3、斜拉杆埋件:斜拉杆預埋件包括鋼板和與鋼板垂直連接的兩塊側板，所述側板之間通過圓鋼穿孔焊接。

定位放線在懸挑層上層主梁鋼筋綁紮完成後及時介入。根據圖紙中埋件定位尺寸準確放線，將帶有pvc管的螺杆埋件安放在準確位置，為減小埋件受其他動力幹擾，將埋件與梁腰筋進行綁紮。

三、主梁及大角單品桁架安裝

主梁安裝前，先將錨環壓板及螺帽旋置錨絲上，塔吊將主梁吊至安裝位置，將主梁安放在準確位置後，旋緊螺帽，隨後用扭力扳手進行擰緊力度檢查。

大角單品桁架安裝：塔吊將桁架吊至安裝位置，將桁架對正放置錨環預埋處，確定安裝準確後，將錨環壓板及螺帽旋緊，懸挑下層斜撐杆與斜撐底座預埋件焊接，焊縫飽滿。隨後對螺帽進行擰緊力度檢查，對焊縫進行檢測。

四、斜撐安裝

在斜撐頂部端頭焊接吊點環，安裝時，塔吊將其吊至安裝處，將丙綸扁平吊裝帶穿過吊點環預先固定在主梁下；固定完畢後，斜撐頂部端頭焊接在主梁斜撐標記處，斜撐下部端頭焊接在懸挑層下層斜撐底座預板上。隨後對焊縫進行檢測。

五、次梁安裝

按照主梁上次梁標記，對次梁進行擺放，擺放完畢後，進行焊接連接，焊縫飽滿。隨後對焊縫進行檢測。

六、鋼板鋪設

購置1.4mm厚鋼板，將鋼板鋪貼次梁上，與次梁進行多點點焊連接。

七、外架防滑定位樁

在施工準備階段將hrb335（φ25）廢舊鋼筋，切割成150mm，作為外架防滑樁，鋼板安裝完成，外架防滑樁焊接於次梁上，焊縫飽滿。隨後對焊縫進行檢測。

外架防滑樁安裝完畢，將平臺上所有垃圾清除並對高空大跨度懸挑鋼平臺模架進行驗收。

八、外架搭設

驗收合格，吊運外架鋼管至塔樓，進行外架搭設，外架第一批立杆套立在外架防滑樁上，防止外架整體滑動。

九、斜拉杆安裝

待懸挑層上層混凝土強度≥15mpa，進行斜拉杆安裝，下拉杆穿過主梁下拉杆吊環，上拉杆穿過斜拉杆預埋件，上下拉杆通過32#花籃螺栓拉緊形成整體。

斜拉杆安裝完畢，清掃垃圾，並對斜拉杆進行驗收。

十、變形觀測

根據安全要求鋼平臺變形範圍為≤20mm,當平臺體系搭設完成進行第一次變形觀測，平臺上層支模架搭設完畢進行第二次觀測；在上層樓層梁板混凝土澆築過程中，進行實時監測，之後平臺體系荷載有所增加則進行觀測一次，直至平臺體系變形穩定。

十一、拆除

待每段最後一層支模架拆除完後，進行高空大跨度懸挑鋼平臺模架拆除，拆除時，首先進行外架拆除，拆除腳手架前，應將腳手架上的遺留材料、雜物等清除乾淨。

按自上而下，先裝者後拆，後裝者先拆的順序進行。拆除的順序為：腳手架拆除→斜拉杆及斜拉鋼絲繩→水平封閉鋼板→工字鋼次梁→懸挑主梁及斜撐整體拆除。其中：

1、腳手架拆除

拆除腳手架前，先將腳手架上的遺留材料、雜物等清除乾淨。

按自上而下，先裝者後拆，後裝者先拆的順序進行。拆除順序為安全網→欄杆→腳手板→剪刀撐→縱杆→大橫杆→小橫杆→立杆。

連牆件隨腳手架逐層拆除，腳手架拆除的構配件，鋼管堆放好、捆好、扣件用尼龍袋裝好，安全網疊整齊並逐一由塔吊吊落或電梯運至地面堆放，做到工完場清。

2、懸挑平臺體系拆除

腳手架拆除完畢後，對懸挑平臺體系進行拆除。

1）斜拉杆及斜拉鋼絲繩的拆除

拆除斜拉杆時對雙斜拉杆的拆除，先切除斜拉杆處鋼板，旋鬆花籃螺栓，取下斜拉杆下拉杆，封閉切除鋼板，取下上拉杆及花籃螺栓，斜拉杆拆除完畢後將斜拉杆集放到同層結構板面，然後用塔吊掉至地面，將花籃螺栓回收再利用。

2）水平封閉鋼板

拆除懸挑平臺水平封閉鋼板，拆除的鋼板運至同層結構板面堆放，轉運至同層卸料平臺處通過塔吊吊運至地面。

3）工字鋼次梁拆除

拆除的工字鋼次梁逐根運至同層結構板面堆放，人工轉運至同層卸料平臺處通過塔吊吊運至地面。

4）懸挑主梁及斜撐的拆除

對於標準懸挑主梁以及沒有設置斜撐的懸挑主梁，在結構板面進行拆除，拆除的工字鋼主梁逐根運至同層結構板面堆放，轉運至同層卸料平臺處通過塔吊吊運至地面。

單品桁架拆除，先將塔吊鋼絲繩套入桁架主梁吊環內吊住桁架，然後旋鬆錨環壓板及螺帽，割除斜撐底部焊接點，拆除完成吊運至地面分類堆放，以便下段懸挑使用。

具體應用實例

1、基金大廈

基金大廈總建築面積109726.59㎡，總高度208.5m，主塔樓為框架-核心筒結構，塔樓1f-3f為挑空大堂空間，4f及以上沿建築高度由標準層段（共6層）和花園層段(共5層)分別交替呈現四/三次組成。

該工程三段空中花園層均呈現異形大懸挑結構，最大懸挑長度10m，採用了高空大跨度懸挑鋼平臺模架，分三段進行搭設，第一段搭設於塔樓9～14層，於2014年8月3日開始施工，2014年11月1日塔樓14層梁板澆築完成。第二段搭設於塔樓20～25層：於2014年12月13日開始搭設，2015年3月22日25層梁板澆築完成，第三段搭設塔樓31～36層：於2015年4月30日開始搭設，2015年7月27日36層梁板澆築完成。對比貝雷架平臺體系節省成本5.54萬元，對比常規懸挑平臺體系節省7.37萬元；縮短工期10天。

2、水貝珠寶總部大廈

水貝珠寶總部大廈工程總建築面積245663.77m2，由2棟超高層、商業研發裙房、公交站及地下室（5層含設備房）組成。其中a座為48層綜合樓，高232.2m，b座35層，高166.2m。

該工程a座塔樓25～28層局部有大懸挑結構，最大懸挑長度8m，採用了高空大跨度懸挑鋼平臺模架，用於懸挑結構施工。對比貝雷架平臺體系節省成本3.80萬元，對比常規懸挑平臺體系節省5.11萬元；節約工期6天。

本發明的施工工法帶來的效益有：

1、社會效益

高空大跨度懸挑鋼平臺模架的應用，成功解決了本工程結構複雜的空中花園層異型大跨度高空懸挑結構的施工難題，使企業的技術攻關水平又上新臺階，提升了企業形象和知名度，得到了社會各界的高度好評，贏得了良好的社會信譽。

2、環保、節能效益

通過工廠加工單品桁架，減少現場焊接不成熟，造成能源浪費；車間防護油漆噴塗，減少對空氣的汙染，保護了生態環境；採用可周轉式材料，減少材料消耗以及施工能耗，符合國家節能減排政策要求。

3、經濟效益

本工法與其他傳統的模架（貝雷架平臺、常規懸挑平臺）施工方法相比，安裝過程採用機械配合吊裝，降低了人員在架空體系上施工作業的危險，操作簡便快捷，同時加快了施工進度，縮短工期，節約施工成本。

在上述基金大廈的建設過程中，總的經濟效益對比表如下表：

表一：基金大廈經濟效益分析表

採用高空懸挑鋼平臺體系對比貝雷架平臺體系節省成本5.54萬元，對比常規懸挑平臺體系節省7.37萬元，縮短工期10天。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。

上面對本發明專利進行了示例性的描述，顯然本發明專利的實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明專利的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明專利的構思和技術方案直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍內。