高空大悬挑钢筋混凝土飘板施工工法

高空大悬挑钢筋混凝土飘板施工工法

1 前言

随着城市建设的突飞猛进，建筑师们充分地发挥聪明才智，奇思妙想，相继涌现出一批批造型特异的建筑。为城市增添了一道道亮丽的风景线，其间也无异给建筑施工带来了挑战。例如台州君悦大厦的飘板飞檐和悬挑结构（如图1-1），70多米高外挑7.8m。如果按高支撑架来施工,所使用的钢管、耗费的工期以及安全隐患都难以想象。因此我们开展了高空大悬挑钢筋混凝土飘板施工工艺的研究和实践，研制了一种型钢外挑承力平台模板支撑技术，即借助逐根外挑的工字钢梁，再用钢管连成一个平台，以支撑悬挑结构的支模架所承受的全部

图1-1

荷载。经多项工程应用，逐步完善了施工工艺、安全措施，形成了安全可靠、施工方便、进度快、成本低的高空大悬挑钢筋混凝土飘板施工工法。

几年来,本工法在应用过程中,不断地加以总结,曾以《飘板飞檐支撑方案的优化设计与施工》一文，发表在《浙江建筑》期刊上。（文稿编号1008-3707（2007）02-0009-03）。本工法关键技术申请发明专利一项，专利申请号：200910115141.7。

2 工法特点

本工法经过几年来多项工程的实践，深入浅出，探索出了一套行之有效的办法。在工期、质量、安全、造价方面与传统采用高支撑架的施工方法相比，具有如下特点和优点： 2.0.1 承力平台搭设操作方便，施工速度快、工期短。 2.0.2 型钢外挑承力平台荷载传递明确、计算简洁，安全可靠。

2.0.3 单一构件的重量较小，便于高空操作，承力平台安装质量容易保证。

2.0.4 型钢外挑承力平台用钢量少且重复使用，安装拆除均可使用塔吊，因此具有造价低的优点。

3 适用范围

本工法广泛用于高空钢筋混凝土悬挑结构的施工

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4 工艺原理

高空大悬挑钢筋混凝土结构的施工，完全依托型钢承力平台，即利用已完成的结构，自行设计型钢承力平台，通过型钢承力平台支撑上部结构支模。

承力平台由工字钢组成，只要把每根钢梁按图就位，里端锚固好（φ18锚筋），外端用钢索拉紧固定，然后用φ48钢管@500连起来，平台即可形成，支撑架体的立杆插在φ22短钢筋头上（短钢筋焊在型钢上），架体则格外牢固（如图4-1）。计算时，要对外挑的工字钢梁的强度，刚度及钢丝绳的抗拉强度进行验算。梁板下支撑架同普通支模架，安全具有保障，验算方法同普通支架，但架体的构造措施须加强，如水平支撑、垂直剪力撑，以及扣件的扭矩要在40-65N·M之间等。

图4-1

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

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计算悬挑结构荷载 施工方案设计 设计钢管支撑立杆的纵横尺寸

钢管支撑架的安全性验算 设计工字钢型号、间距、外挑尺寸及钢索直径 工字钢、锚环及钢索安全性验算 施工准备 预埋工字钢锚环 承力平台及架体搭设 工字钢（或型钢）依图加工（焊短钢筋锚环和短钢管） 工字钢(或型钢)就位固定 用φ48-3.5钢管横向使各型钢联接成平台 钢索拉结 依据钢管支撑体系的设计搭设支撑架体 铺设模板 绑扎钢筋 浇筑混凝土 支撑架体及承力平台的拆除 5.2 施工要点

5.2.1 施工方案设计

1 施工方案应包括以下内容：

1）编制说明及依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、

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施工组织设计等。

2）工程概况：工程特点、高度、梁板外挑长度、板厚、梁板大小等。

3）施工工艺技术：型钢承力平台的型钢间距、钢管支撑架立杆间距和步距、钢索的设置、锚环的设置、材料的力学性能指标、构造设置以及检查、验收要求等。

4）计算书及相关图纸：验算项目及计算内容包括型钢承力平台、模板支撑系统的主要结构强度和截面特征及各项荷载设计值及荷载组合；承力平台的强度、刚度和稳定性计算；模板支撑系统的强度、刚度计算和立杆稳定性计算。每项计算列出计算简图和截面构造大样图，注明材料尺寸、规格、纵横支撑间距。附图包括型钢承力平台的型钢平面布置图、型钢锚环的平面布置图、模板支撑架立杆和纵横水平杆平面布置图、支撑系统立面图、剖面图等。 2 设计计算具体内容和步骤

1）计算悬挑结构荷载

根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的要求进行计算。

2）设计钢管支撑立杆的纵横尺寸

根据荷载的大小初步确定钢管支撑架的立杆间距

3）钢管支撑架的安全性验算

根据《钢管扣件式支模架技术规程》对钢管支撑架的枋木、承重横杆、立杆的强度、刚度、稳定性进行验算。确定支撑架是否满足安全要求，如不满足要求，则调整立杆间距，重新验算直至满足要求。

4）设计工字钢型号、间距、外挑尺寸及钢索直径

根据钢管支撑架立杆传来的荷载大小及立杆间距，确定工字钢型号、间距、外挑尺寸及钢索直径。

5）工字钢、锚环及钢索安全性验算

根据《钢结构设计规范》GB 50017-2003，对工字钢、锚环及钢索进行验算。 a工字钢验算项目：强度、刚度、稳定性。 b锚环验算项目：抗拉强度、锚固长度。 c钢索验算项目：抗拉强度。

5.2.2 承力平台及架体搭设

1 施工准备

1）根据方案要求，对锚环的预埋、型钢的吊装、钢索的拉结、架体的搭设、安全防

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护设施的布置等各道工序进行详细的技术交底。

2）准备好施工机具设备，并检查设备运转情况，确保能正常使用。

3）做好工字钢、钢索、锚环、钢管、扣件、脚手片等材料准备工作。对所有进场材

料均应检验合格。目前市场流通的钢管和工地上周转使用的钢管、扣件，由于种种原因，仍然存在质量隐患，所以高空悬挑结构所用的钢管、扣件、型钢、钢丝绳必须仔细验证其合格证。尤其是钢管和扣件，有必要按其外观和重量进行挑选，分类标识使用。用于支撑立杆，垂直剪力撑的杆件必须是φ48×3.5的钢管，以确保安全。

2 预埋工字钢锚环

1）下层结构钢筋绑扎完成后，即可预埋锚环，锚环的设置见图5.2.2-1。钢梁与建

筑物之间的锚固，采用φ18以上预埋锚筋，埋置时力求位置准确，要放在梁或板钢筋的下方，同时配置井字筋，以增加梁板砼的承压力。

硬木木契塞紧φ18与楼面主筋焊接板内主筋工字钢预埋锚环详图

图5.2.2-1

3 工字钢（或型钢）依图加工（焊短钢筋拉环和短钢管）

在工字钢的上方焊接φ18钢筋拉环和短钢管，拉环宜采用双面焊接，焊缝长度不小于钢筋直径的5倍，如采用单面焊，不应小于10倍。短钢管四周应满焊。拉环制作见图5.2.2-2。

钢丝绳16工字钢钢筋拉环焊接φ18钢筋拉环焊接槽钢短钢管四周满焊

图5.2.2-2

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4 工字钢(或型钢)就位固定

1）安放承力平台的楼层混凝土强度达到设计等级后方可进行安装钢梁。工字钢梁按

顺序逐根吊装，吊装采用塔吊，注意吊装钢梁应采用二根钢丝绳捆绑，一根插入拉环，一根捆住钢梁中部，吊装至楼层后，由人工配合插入楼面锚环。

2）工字钢梁逐根就位后，由于楼面平面偏差，所以各钢梁之间的平整度仍需调整（可

选2-3mm的薄钢板嵌垫）

5 用φ48-3.5钢管横向使各型钢联接成平台

1）各工字钢梁之间选用φ48×3.5钢管加以联接，钢管与钢梁上的短钢管用扣件相连，旋紧，然后满铺竹芭，使承力平台形成。

2）钢梁上的短钢管和短钢筋是用于联接和固定钢管支撑架的，其焊接质量非常重要，一定要四周满焊，焊缝高度大于8mm。 6 钢索拉结

1) 钢丝绳与建筑物的拉结点均采用φ18以上预埋锚筋,埋置时力求位置准确。 2) 各钢梁的端部用钢索拉紧、固定在上一层建筑物梁上（预埋锚环）。 3）钢索采用手拉葫芦拉紧后，采用四个绳卡卡紧，如图5.2.2-3。

18钢筋拉环焊 接螺帽钢丝绳16钢丝绳卡钢丝绳吊环节点

图5.2.2-3

7 依据钢管支撑体系的设计搭设支撑架体

1）梁板钢管支撑架搭设同普通支模脚手架，立杆的间距、步距依荷载的大小计算定，纵横水平杆每步均设置。梁下横杆与立杆之间的扣件抗滑力需验算，抗滑力应有折减系数，如需要可采用双扣件。

2）立杆和水平杆的接头均应错开，在不同的框格层中设置，立杆如果有接头，搭设时必须采用”一”字扣连接，绝对不允许采用中途倒挂短钢管。钢管搭接接头在同一平

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面上按小于50％错开。

3）沿支架四周外立面满设纵向剪刀撑，梁下设竖向剪刀撑，剪刀撑杆件的接头采用搭接，其长度为1ｍ，用3个旋转扣件固定。

4）所有扣件扭矩采用力矩扳手校核。每个扣件的拧紧力矩都要控制在45～60N.m。

5.2.3 铺设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土

1 铺设模板

同普通钢筋混凝土结构模板安装要求。 2 绑扎钢筋

同普通钢筋混凝土结构钢筋绑扎要求。 3 浇筑混凝土

1）混凝土浇筑应由里向处缓慢浇筑，速度切不可过快。 2）混凝土的振捣要求同普通混凝土结构。

3）梁板砼浇筑时，梁端挂线观察其挠度要小于计算挠度，否则要采取加固措施，保证构件和架体处于正常状态。 5.2.4 支撑架体及承力平台的拆除

1 当构件的砼强度达到设计标号时，即可拆除构件的模板。架体整理后可作为构件外装饰脚手架，装饰结束后再拆除，架体和平台拆除依后装先拆原则，逐一清理，做到工完料清。使用塔吊吊运工字钢，钢管时，要遵守相关操作规程。

2 搭设平台，架体均属高空作业，施工全过程均要严格遵守高空作业规程，以防高空坠落和物体打击。

6 材料与设备

6.1 主要材料

6.1.1 型钢（工字钢或槽钢）：规格为16号以上工字钢或槽钢，力学性能为Q235及以上钢，不应采用Q235沸腾钢。

6.1.2 钢管：规格为Φ48×3.5，用于承重立杆和承重横杆的钢管壁厚不小于3.2mm，用于构造杆件的壁厚不得小于3.0mm。其材质符合 GB700-79《普通碳素结构钢技术要求》中 Q235钢的技术要求。弯曲变形，锈蚀钢管不得使用。

6.1.3 扣件：扣件包括直角扣件、旋转扣件、对接扣件及其附件 T型螺栓、螺母、垫圈等。 扣件及其附加应符合 GB978-67《可锻铁分类及技术条件》的规定，机械性能不低于KT33-8 的可锻铸铁的制作性能，其附件的制造材料应符合 GB700-79 中 A3 钢的规定，螺纹应符合

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GB196-81《普通螺纹》的规定，垫圈应符合 GB95-76《垫圈》的规定。扣件与钢管的贴合面必须严格整形，保证钢管扣紧时接触良好，扣件活动部位应能够灵活转动，旋转扣件的旋转面间隙小于 1mm，扣件表面应进行防锈处理。

6.1.4 钢索：钢索直径应根据计算确定并不得小于16mm，材质符合国家标准，并应具有合格证。断股、锈蚀严重的钢丝绳不得使用。

6.1.5 花篮螺杆、钢筋：花篮螺杆、钢筋应根据方案设计选用，材质应符合国家钢结构和钢筋混凝土的要求，并具有质量合格证。

6.2 设备

主要施工机具和仪器设备：（见下表）

主要施工机具和仪器设备一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 设备名称 塔 吊 电焊机 钢筋切断机 水准仪 力矩扳手 钢卷尺 线 锤 千分仪 规格型号 QTZ63T/M BX3—40 GJ5—40 DS3 5m 重0.25kg、0.50kg 数量 1 2 2 2 2把 5把 若干 1 用 途 吊装钢梁 焊接钢管、钢筋 钢筋切断 控制标高 校合扣件扣紧力矩 测量尺寸 控制垂直度 测挠度 7．质量控制

7.1 质量标准规范

7.1.1 型钢承力平台设计：执行国家《建筑结构荷载规范》GB50009-2001、《钢结构设计规范》GB 50017-2003；

7.1.2 钢管支撑体系设计与施工：执行《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001；

7.1.3 承力钢平台、钢管支撑体系搭设拆除：执行建设部〈建筑施工安全检查标准〉JGJ59-99及国家高空作业有关规定；

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7.1.4 钢筋混凝土结构模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑：执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002。

7.2 工序质量控制要求及技术措施

7.2.1 施工方案设计要求

施工方案由施工单位技术部门组织本单位施工技术、安全、质量等部门的专业技术人员进行审核，经施工单位技术负责人签字后，再按照相关规定组织专家论证。施工单位根据专家组的论证报告，对专项施工方案进行修改完善，并经施工单位技术负责人、项目总监理工程师、建设单位项目负责人批准签字后，方可组织实施。 7.2.2 承力平台及架体搭设的质量要求

1 预埋工字钢锚环

1）楼层工字钢锚环的位置偏差不得超过20mm。

2）锚环应与楼层或梁内主筋焊接，焊缝长度不小于5d，锚筋伸入混凝土长度不小

于35d。

2 工字钢加工

1）φ18钢筋拉环，应双面焊接，焊缝长度不小于钢筋直径的5倍。如采用单面焊，

不应小于10倍。

2）工字钢上短钢管应四周满焊，焊缝高度不小于8mm。 3 工字钢就位固定要求

1）工字钢梁就位后，水平方向偏差不得大于50mm，竖直方向不得大于20mm。 2）工字钢与锚环之间应用硬木楔塞紧。 4 型钢钢管平台

1）钢管间距不大于500mm。钢管与钢梁上的短钢管用扣件相连，旋紧，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45～60N.m，用力矩扳手进行校核。 2）平台上应满铺竹芭，最大间隙不得大于200mm。 5 钢索拉结

1) 建筑物内的预埋锚筋位置偏差不得大于200mm。

2) 钢索应采用4个绳卡卡紧，绳卡型号与钢索匹配，活鞍朝主受绳一边，U形环部分处次受力绳一边，方向一致。 6 支撑架体搭设

1）梁板钢管支撑架搭设质量同普通支模脚手架。

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2）立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差应小于《钢管扣件式脚手架技术规范》的要求。2m高度的垂直偏差小于15mm，使每根立杆均能很好的承载。 3）每个扣件的拧紧力矩都要控制在45～60N.m。

7.2.3 铺设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土

模板、钢筋、混凝土施工同普通钢筋混凝土结构施工要求。

8 安全措施

8.0.1 承力平台架体的安全防护措施

1 每根工字钢梁均设2根钢丝绳，其中1根为安全保护，计算时不考虑其拉力，但直径同计算取值。

2 为保证承力平台操作安全，均满铺竹芭。

3 承力平台的三个临边，均设500-800mm的工作面，临边满挂安全密网，全封闭。 4 平台钢丝绳的拉紧，直接关系到构件的浇筑质量，所以要选用大一号的花杆螺丝，拉紧钢丝绳，施工过程中并设专人监护，及时调整。 8.0.2 承力平台及架体搭拆过程安全措施

1 在搭设施工过程中有专人负责搭设过程中的安全，逐级进行详细的安全技术交底。 2 承力平台架体应为独立的系统，禁止与物料提升机、施工升降机、塔吊等起重设备钢结构架体机身及其附着设施相连接；禁止与施工脚手架、物料周转料平台等架体相连接。

3 严格按方案进行搭设，遵守搭拆程序的要求。

4 搭拆脚手架时，工人必须戴好安全帽，佩好安全带，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作，袖口、库口要扎紧。

5 吊运型钢、脚手片及脚手架钢管等须用专用的保险吊钩，钢管严禁单点起吊，要堆放平稳，并严格控制脚手架上的施工荷载。

6 安装和拆卸承力平台及架体应由有操作证的专业架子工负责指挥，拆卸时指定专人警戒。

7 划出工作区标志，用钢管维护，树标牌，禁止行人进入，并设专人监护。

8 配备对讲机，做到协同指挥，上下呼应，配带好防护用品（如保险带等），以防坠落，扣件等散材料应装袋从施工电梯中运输，不得乱扔乱抛。

9 拆下的型钢、钢管、扣件及其他材料运送地面后，应及时清理，归类堆放。 8.0.3 悬挑结构混凝土浇筑安全措施

1 精心设计混凝土浇筑方案，应从内向外逐渐布料，避免砼下料过快，过猛和集中堆

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放。

2 严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施；在混凝土浇捣的过程中，混凝土不得大量堆积在同一处，禁止无关人员站在楼板上面。

3 浇筑混凝土前必须检查承力平台和支撑是否可靠、扣件是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模，随时检查支撑是否变形、松动，并组织及时恢复。

9 环保措施

9.0.1 对施工人员进行环境保护教育，提高环境保护意识。

9.0.2 承力平台工字钢梁制作进行电焊作业时，作业工人应戴防护罩，夜间作业时，采取围护措施防止光污染。

9.0.3 承力平台和架体搭设或拆除时，应降低噪声污染；

9.0.4 承力平台和架体拆除时，应遵守拆除顺序。外架拆除前应将架体上的建筑垃圾清扫干净，减少建筑垃圾灰尘对环境产生的空气污染。

9.0.5 扣件螺栓机油废油，应集中放置，并委托相关方定期进行回收处理。

9.0.6 工字钢、钢管涂刷所用的油漆应选用环保型的油漆，油漆不得倒入土壤内，油漆筒及废料应回收集中放置，并并委托相关方定期进行处理。

9.0.6 破损的脚手片或安全网应及时更换，并集中堆放处理，不得随意让扔或填埋，污染环境。

10 效益分析

采用型钢外挑承力平台支撑技术，解决了高空较大跨度外挑结构支模难的问题。此法比用普通高支撑架来施工外挑结构,大大节约了周转材料、降低了施工成本，并加快了施工进度；从安全角度看，采用此法施工，只要把上述安全措施做到位，比高支撑架、钢管外挑等其他施工方法更具安全性；本工法施工工艺简单无特殊要求，安装拆除方便，占用场地少，有利于文明施工，具有很强的实用性。

11 应用实例

我公司在以下工程施工中均使用了本工法：

11.0.1 台州君悦大厦工程。（图11-1）位于台州市椒江区，28层框剪结构，2004年2月施工，70多米高空的屋面飘板飞檐外挑7.8米。采用本工法施工，16号工字钢分二道悬挑，间距1200mm，

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施工过程非常安全可靠。 图11-1

11.0.2 路桥刚泰·艺鼎广场C座。30层框架剪结构，2006年8月施工，四层楼面梁板外挑3米；

11.0.3 三门保罗大酒店工程。（图11-2）28层框架结1轴外侧44.8构，2006年5月施工，大酒店北立面，○延长米，5层楼面梁板外挑2.8米；

以上工程均采用本工法组织实施，其效果良好。

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图11-2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l4dw.html