《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》是廣州市建築機械施工有限公司、佛山市新一建築集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是雷雄武、馮少鵬、肖志舉、肖煥詹、潘梅胤，適用於30米以上高空懸挑混凝土結構的支撐，同時對大型懸挑構件支頂等施工有借鑑作用。尤其適用於高空懸挑結構的支頂施工。
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》主要的工法特點是：安裝簡單方便，對大型吊裝設備需求不高。
2011年9月，《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法
- 工法編號：GJEJGF052-2010
- 完成單位：廣州市建築機械施工有限公司、佛山市新一建築集團有限公司
- 主要完成人：雷雄武、馮少鵬、肖志舉、肖煥詹、潘梅胤
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
廣東省公安廳出入境制證中心大樓位於廣州市東風路邊，總建築面積57753平方米，建築物73米標高處周邊均為懸挑梁板結構，懸挑投影面積947.93平方米。
懸挑混凝土結構的施工，通常利用落地式滿堂紅腳手架或懸挑腳手架作為支頂架體系。高空懸挑混凝土結構施工支架平台與傳統的純鋼管支頂架相比，具有以下優點：占用的空間較少，能減少對屋面以下外牆施工現場的影響，節省現場施工的資源投入。採用滿堂紅落地式鋼管支頂體系，外牆幕牆施工只能在懸挑結構完成後才能進行，不能與懸挑結構同時施工。因為原搭設外腳手架與支模重合部分不符合高支模要求，須拆除重新搭設高支模。在天面懸挑板結構及裝飾工程完成，高支模拆除後，重新搭設外腳手架，才能進行幕牆施工（高支模立桿、水平桿密度大，裝修作業人員無法操作）。僅考慮天面混凝土養護時間及外腳手架搭拆時間，幕牆工期比正常延長約50天以上。採用懸挑式腳手架支頂體系受力不明確，難以建立合理受力模型，容易產生側向撓度，剛性小節點強度無法保證，且搭設該支撐體系高空懸空作業量大，危險性高，對安全措施的要求及工人安全操作意識較高。而採用懸挑斜拉式型鋼支撐體系可有效避免與外牆施工的相互影響，有效減少施工工期，且搭設成本比滿堂紅落地式腳手架節約75%，同時，懸挑斜拉式型鋼支撐體系裝拆簡單快捷，減少施工搭設的懸空作業量，危險性較小，並有利於建立合理的受力模型。高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法是一種技術含量較高、環保節能、具有廣闊套用前景的工法。
高空懸挑混凝土結構施工支架平台，施工難題主要有：①斜拉式型鋼支撐體系設計；②現場鋼結構的吊裝；③環境保護等。斜拉式型鋼支撐比採用傳統滿堂紅腳手架更具靈活性，但現場施工場地條件差，缺乏高空懸挑作業的經驗，需解決上述施工難題。為此，廣州市建築機械施工有限公司組織有關部門開展專項施工技術創新，通過公司、分公司、項目部等各方努力，成功完成了高空懸挑混凝土結構施工支架平台，總結出《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》。
工法特點
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的工法特點是：
1、實現鋼結構在現場就地吊裝，避免傳統滿堂紅腳手架搭設工期的制約，同時減少了鋼管材料的投入，有利於產品保護。
2、利用斜拉式型鋼支撐體系，不占用外牆施工的腳手架，最大限度減少了對周邊環境的影響。
3、斜拉式型鋼支撐體系安裝簡單方便，對大型吊裝設備需求不高。
操作原理
適用範圍
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》適用於30米以上高空懸挑混凝土結構的支撐，同時對大型懸挑構件支頂等施工有借鑑作用。尤其適用於高空懸挑結構的支頂施工。
工藝原理
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的工藝原理敘述如下：根據75米高空懸挑混凝土結構的設計特點，考慮現場操作的簡易性和安全性，利用36a工字鋼作為支撐體系的主受力梁，16號工字鋼作為傳力橫樑，同時利用2條8號槽鋼與36a工字鋼組合三角形的斜拉式受力體系；在型鋼支撐體系下設定獨立的鋼管懸挑安全操作平台（與外腳手架分離），有效降低了型鋼施工過程中的施工人員的操作危險性。採用斜拉式型鋼支撐體系形式減少了鋼管材料的使用量和大型吊裝設備的投入，同時確保了懸挑梁板的施工質量。
施工工藝
- 工藝流程
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的施工工藝流程見下圖。
工藝流程圖
- 操作要點
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的操作要點如下：
一、搭設安全操作平台
該工程在70多米高空進行大量鋼結構安裝作業，工人操作環境安全要求很高，同時，該懸挑結構北側下方為城市主幹道人行路，人流密集，東南側下方為工地內場地通道，對安全防護要求也很高。為確保施工操作中的安全，增加搭設安全平台，作為安裝鋼樑的操作及防護平台（見下圖）。
安全平台示意圖
該平台採用鋼管作為主要材料，在混凝土柱加3度鋼管箍，並在天面層樓面澆築混凝土時預留鋼絲繩抽吊環。平台挑柱藉助外牆腳手架排柵挑出，採用鋼管大橫桿連線，並根據外牆腳手架柱距設挑柱尺寸。伸出尺寸每1.5米設挑柱一條，平台距離鋼樑底1.4米。
二、36a主梁工字鋼安裝、錨固
根據現場實際情況，在施工層的下一結構層按水平距離每隔2~3米懸挑1條12米長的I36a的工字鋼作為懸挑支撐體系的主梁，梁後端部用φ25鋼筋與樓板（梁）錨固（見下圖）。
懸挑斜拉支撐體系示意圖
主梁工字鋼安裝以人工安裝為主，採用縱向推移法施工：工字鋼主梁推出樓面時，前端用手動葫蘆吊住（因主梁工字鋼為用每根長12米的原材，使型鋼中心在樓面內，有效防止了主梁工字鋼安裝過程產生傾覆），然後將工字鋼沿端部的鋼筋錨固座逐步向外推出；在推出過程中，利用建築物邊梁預埋的鋼筋錨環和拉索調整工字鋼水平角度及保證操作安全；當工字鋼推出達到設計要求時，在工字鋼尾部用鋼筋燒焊固定（錨固大樣見下圖）。
主梁工字鋼端部錨固大樣
三、斜拉桿8號槽鋼安裝
每條主梁前端利用2條8號槽鋼作為斜拉桿，分別與主梁的外端部和施工層邊梁預埋鋼板焊接，組成三角形受力體系。斜拉槽鋼與主梁工字鋼連線大樣見下圖1，與結構連線大樣見下圖2。
四、橫樑16號工字鋼安裝
主梁工字鋼安裝就位後，人工將16號的橫樑工字鋼垂直主梁推出，達到設計位置時，燒焊與主梁工字鋼連線固定。
五、鋼管支撐體系搭設
當整個懸挑斜拉型鋼體系安裝完畢後，對所有焊縫進行驗收，確保焊縫均達到合格後，選擇局部進行1.4負荷試壓，經檢查確保符合要求後才進行鋼管支頂架搭設。16號工字鋼面至懸挑結構的板底距離為3.26米，至斜板最高點為4.46米，採用支撐於16號工字鋼面的鋼管作為模板支撐體系，鋼管間距沿橫樑方向間距1米，沿主梁方向間距按6號工字鋼間距，鋼管下端利用頂托支承於橫樑工字鋼上。鋼管支撐體系如下圖所示。
鋼管支撐體系立面示意圖
- 勞動力組織
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的勞動力組織情況見下表。
序號 | 工人 | 人數 | 主要工作內容 |
1 | 鋼結構安裝工 | 10人 | / |
2 | 焊工 | 5人 | 節點焊接 |
3 | 架子工 | 8人 | 鋼管支頂架搭設 |
4 | 木工 | 15人 | 模板安裝 |
5 | 鋼筋制安 | 8人 | 鋼筋開料、加工、綁紮，安裝保護層墊塊 |
6 | 搗混凝土 | 20人 | 澆築拱板混凝土 |
7 | 攪拌站及混凝土運輸 | 12人 | 生產混凝土和運輸混凝土 |
8 | 電工 | 2人 | 生產場地用電架設、維護 |
9 | 機修 | 2人 | 模具、機械維護 |
10 | 測量組 | 4人 | 現場測量使用軟體計算線形標高控制參數 |
材料設備
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》所用的材料及設備明細如下：
1、材料
主要材料見下表。
序號 | 名稱 | 規格 | 單位 | 數量 |
1 | 多層板 | 15毫米 | 平方米 | 24.5 |
2 | 木方 | 5x10 | 立方米 | 0.56 |
10x10 | 立方米 | 0.22 | ||
3 | 碗扣架立桿 | φ4.8x3.5 | 根 | 415 |
碗扣架橫桿 | φ4.8x3.5 | 根 | 366 | |
4 | 立桿頂托 | 600可調 | 個 | 5648 |
5 | 工字鋼 | I32a | 噸 | 45.2 |
I16a | 噸 | 31.26 | ||
6 | 槽鋼 | 8 | 噸 | 12 |
2、機具設備
採用的機具設備見下表。
序號 | 設備名稱 | 數量 | 規格型號 | 備註 |
主要性能指標 | ||||
1 | 結構計算軟體 | 1 | / | 用於鋼結構穩定性計算 |
2 | 精密水準儀 | 1台 | S1級，0.01毫米 | 用於測量準確定位 |
3 | 經緯儀 | 1台 | J2級，2秒 | 用於測量準確定位 |
4 | 小型插人式振動器 | 2台 | 振動8000次/分鐘 | / |
5 | 平板式振動器 | 1台 | 振動10000次/分鐘 | / |
6 | 鋼筋切斷機 | 1台 | / | 用於鋼筋製作 |
7 | 鋼筋對焊機 | 1台 | / | 用於鋼筋製作 |
8 | 液壓鋼筋冷拉機 | 1台 | / | 用於鋼筋製作 |
9 | 鋼筋彎曲機 | 1台 | / | 用於鋼筋製作 |
10 | 混凝土攪拌站1000L | 2台 | 37千瓦50立方米/小時 | / |
11 | 小型運輸車 | 6輛 | 2噸 | / |
12 | 交流電焊機 | 5台 | 33千瓦 | / |
13 | 發電機 | 1台 | 250千瓦 | 備用 |
質量控制
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的質量控制要求如下：
一、質量控制規範標準
1、嚴格執行以下相關技術規範標準
《鋼結構設計規範》GB 50017-2003；《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205-2001；《建築鋼結構焊接技術規程》JGJ 81-2002；《設備安裝工程施工及驗收規範》J 218-2002；《機械設備安裝手冊》；《建設工程質量管理條例》；《建築工程施工質量驗收統一標準》GB 50300-2001。
2、模板施工應符合下表的要求。
序號 | 項目 | 允許偏差（毫米） | 檢查方法 |
1 | 長度 | ±10 | 用鋼尺量下弦板兩長邊，取其中較大值 |
2 | 寬度 | +2，-5 | 用鋼尺量兩端及上下弦板中部，取其中較大值 |
3 | 整體頂面高低差 | +2，-5 | 水準儀分別測兩端和中點的高差 |
4 | 側向彎曲 | L/1500且≤15 | 拉線，鋼尺量最大彎曲處 |
5 | 板的表面平整度 | / | 2米靠尺和塞尺檢查 |
6 | 設計起拱 | 3 | 拉線，鋼尺量跨中 |
3、鋼筋加工綁紮
（1）鋼筋製作質量應符合下表的要求。
項目 | 許誤 |
受力鋼筋長度 | ±10毫米 |
彎起鋼筋的彎折位置 | ±20毫米 |
箍筋的部位長度 | ±5毫米 |
（2）鋼筋骨架安裝質量應符合下表的要求。
項目 | 允許偏差（毫米） | 檢驗方法 | |
綁紮鋼筋網 | 長、寬 | ±10 | 鋼尺檢查 |
網眼尺寸 | ±20 | 鋼尺量連續三檔、取最大值 | |
綁紮鋼筋骨架 | 長 | ±10 | 鋼尺檢查 |
寬、高 | ±5 | 鋼尺檢查 | |
受力鋼筋 | 間距 | ±10 | 鋼尺量兩端、中間各一點，取最大值 |
排距 | ±5 | ||
保護層厚度 | ±3 | 鋼尺檢查 | |
綁紮箍筋、橫向鋼筋間距 | ±20 | 鋼尺量連續三檔、取最大值 | |
鋼筋彎起點位置 | 20 | 鋼尺檢查 | |
二、質量保證措施
1、鋼管支頂加設鋼管水平拉桿和剪刀撐，增加整體穩定性，使支撐體系均勻受力。
2、樓面模板安裝後，派專職質安員檢查支頂、斜撐、拉桿是否牢固。確保支撐系統有足夠的強度和穩定性。
3、樓面模板安裝時要保證幾何尺寸準確，符合設計和規範要求，模板製作安裝要接縫嚴密、平整和不漏漿。
4、梁、柱接頭的模板要用線稱調校垂準，保證模板垂直度、平整度。梁模必須放線調正，通線取直。
5、模板支撐體系必須經過監理工程師的驗收後才進入下一道工序施工，並辦理報驗手續。
6、模板安裝完成後派專人清掃乾淨才能進行鋼筋安裝。
7、混凝土澆筑前，應經常檢查模板、木枋、水平拉桿、縱橫斜撐、支頂是否有變動，發現問題及時採取措施進行處理。
8、支模時，支柱應垂直，上下層支柱應在同一豎向中心線上。
9、模板必須在混凝土強度達設計強度的100%方可拆除。
安全措施
採用《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1、嚴格執行以下相關技術規範標準：《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130-2001；《建築施工模板安全技術規範》JGJ 162-2008；《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》；《施工現場臨時用電安全技術規程》JGJ 46-2005；《建築施工高空作業安全技術規範》JGJ 80-91；《中華人民共和國建築法》；《中華人民共和國安全生產法》；《建築工程安全生產管理條例》。
2、腳手頂架搭設人員必須是經過國家標準《特種作業人員安全技術考核管理規則》考核合格的專業工人，上崗人員應定期體檢，體檢合格者方可上崗。
3、搭設腳手頂架人員必須戴安全帽、安全帶，穿防滑鞋等。
4、操作層上的施工荷載應符合設計要求不得超載；嚴禁任意懸掛起重設備。
5、在支撐體系頂層外圍搭設1.5米高的欄桿，材料選用鋼管，間距按照支撐立桿的間距，欄桿上鋪設密閉的安全網。
6、為了加強支撐體系的穩定性和整體剛度，防止傾倒，利用支撐體系的水平桿與原有結構柱鎖扣連繫，起到拉頂作用。
7、組織專門監測小組，在工字鋼安裝、支頂架搭設及混凝土澆注期間對支撐進行沉降監測，觀測點布置圖附後，用經緯儀或吊錘線稱觀測支撐立桿的垂直情況，一旦發現偏移情況，立刻停止作業，疏散作業人員，檢查原因，及時採取措施搶險加固支撐體系
8、六級和六級以上大風、雨天應停止支頂架作業。
9、設專人負責對頂架進行經常檢查和保修，在模板安裝及混凝土澆築過程也必須進行，發現險情立刻通知現場負責人停止作業，疏散作業人員，啟動應急救援程式。
10、支頂架使用期間，嚴禁任意拆除主節點處的縱、橫向的水平桿和掃地桿，支撐，欄桿及擋腳板，如要拆除，則應採取安全措施，並報主管部門批准。
環保措施
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的環保措施如下：
1、在懸挑梁板的灑水養護過程中，採用節水噴淋頭進行噴水養護，並在屋面設定磚砌沉澱池，收集多餘水量並循環利用，有效降低污水排放量。
2、由於整個施工過程均採用露天作業，在工人作業區設定可伸縮的防雨、防曬棚架，以改善施工人員的工作環境。
3、運送混凝土小型機動車不得過滿溢出，混凝土殘渣及時清除乾淨。
4、在工程施工過程中加強對施工焊接、工程材料、廢水及棄渣的控制和治理。
5、制定固體廢棄物控制措施。定期清運棄渣及其他工程材料運輸過程中的散落物與沿途污染物，棄渣及其他工程廢棄物按指定的地點和方案進行合理堆放和處理。
6、制定施工噪音控制措施。選用先進環保的施工工藝，採取有效措施降低施工噪聲到允許值以下，同時儘可能避免夜間施工。
7、對施工場地道路進行硬化，並在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。
效益分析
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的效益分析如下：
1、經濟效益
該支撐體系中所使用的36a工字鋼和16號工字鋼均以租賃解決（約160~180元/噸），而8號槽鋼則利用該工程幕牆骨架的原料，節約成本費用的支出，該支撐體系總成本造價約為15萬元；若採用落地式滿堂紅鋼管支撐體系，支頂架鋼管、扣件使用量大，經估算需投入鋼管約570噸，扣件約95000隻，搭設工程量約67000立方米，按造價約需7萬。懸挑斜拉式型鋼支撐體系對比落地式滿堂紅鋼管支撐體系節省約52萬。
2、節能效益和社會效益
（1）安全可靠。整個安裝及拆卸過程沒發生安全事故，達到預期要確保全全的構想。
（2）有利於文明施工。由於投入鋼管等材料相對減少，占用施工堆場也減少，從而為現場文明施工創造了條件。
註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算
套用實例
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》的套用實例如下：
1、廣東省公安廳出入境制證中心大樓
位於廣州市東風路邊，總建築面積57753平方米，其中地下室4層，建築面積20160平方米；地面16層，建築面積36950平方米；建築總高度68.8米，建築最高點75米，長80米，寬30米；主體結構為鋼筋混凝土框架一剪力牆結構。建築物73米標高處周邊均為懸挑梁板結構，懸挑部位投影面積947.93平方米。該工程2005年10月開始安裝，至2006年1月20日完成全部鋼結構拆除。
2、廣州大北樞紐站場工程
施工位於廣州市越秀區站南路西南、環市西路南側，總建築面積87718.2平方米。該工程地下建2層地下室，地面上部分為兩部分：客運站場為3層，配套辦公樓為地下2層、地上10層；整個建築物為鋼筋混凝土框架結構，結構最高點47.30米。建築物47米標高處周邊均為懸挑梁板結構，懸挑部分投影面積688.4平方米。該工程2006年12月開始安裝，至2007年2月10日完成全部懸挑部分模板拆除。
3、蘿崗區行政辦公用房及蘿崗中心區人防工程一期施工總承包（一標段）工程
位於蘿崗區開創大道以北，水西環路以南。該工程為鋼筋混凝土框架結構，建築面積約36000平方米。其中地上行政辦公樓3棟（最高5層），建築面積約24000平方米，地下室連成整體，建築面積約12000平方米，結構最高點為31.17米標高的懸挑梁板結構，懸挑部分投影面積594.5平方米。該工程2007年12月開始安裝，至2008年2月5日完成全部懸挑部分模板拆除。
《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》成功運用於廣東省公安廳出入境制證中心大樓工程、廣州大北樞紐站場工程、蘿崗區行政辦公用房及蘿崗中心區人防工程一期施工總承包（一標段）工程。懸挑部分態體好，質量合格，經有關部門組織驗收，符合國家驗收標準。創造了經濟效益、環保節能效益和社會效益。
榮譽表彰
2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《高空懸挑混凝土結構施工支架平台技術施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。
