大悬挑屋架（装饰屋架）施工方案—收藏以备用

一、工程简介

本工程的施工难点为屋架钢筋混凝土悬挑结构的施工，悬挑屋架设计标高55米，从建筑物外侧伸出最小悬臂长度为2.9米，最大悬臂长度为4.2米，南立面悬挑宽度97.2米，东、西立面悬挑宽度均为25.82米，屋面至屋架设计层高为5.5米。悬挑屋架体系中有悬挑梁，悬挑梁之间设有连续梁，纵向连续梁的端部设有横向连续梁，横向连续梁端部设有0.25米长的连续板。

悬挑梁截面大，自重大，混凝土浇筑过程中混凝土侧压力较大，相应侧向倾覆力大，在离地面55米高的屋架上完成该悬挑梁、板的施工是相当困难的；并且建筑物外围防护采用悬挑脚手架，根据安全规范要求，防护脚手架应与模板架分开搭设，因此如何选择悬挑结构模板支设方案，并且要保证支撑架体稳定性是本工程施工的主要难点和成败的关键。为此，特编制多个方案中进行优化，以满足大跨度悬挑梁板的施工。

悬挑屋架平面图

二、方案设计：

1、方案一：

初步构思：

在悬挑外架的基础上采用斜撑钢管搭设悬挑架，并采用钢丝绳斜拉卸荷，整体浇筑混凝土。

设计方案：

（1）采用16号工字钢作为施工平台的主梁，采用斜拉φ16钢丝绳组成操作平台拉结构架,主梁间距1300mm；

（2）工字钢在11层结构梁、板上挑出（设计标高40.74米），施工平台主梁工字钢最大悬挑长度2.95m，锚固3.05米。主梁16工字钢最短为6m（依据现场实际情况），主梁工字钢固定在预先埋设在11层结构梁、板上U型圆钢压环内（压环钢筋采用φ16），因考虑到主梁工字钢悬挑段较长，因此工字钢采用“四点固定”。

（3）施工平台主梁悬挑端的工字钢端部、中部采用2根φ16钢丝绳斜拉（端部钢丝绳拉设在屋面结构梁上，中部钢丝绳拉设在12层结构梁上，钢丝绳斜拉点采用10cm短钢筋固定工字钢下部且必须与主梁工字钢焊接牢固。

（4）在主梁平台上或扫地杆上平铺竹架板（架板上铺设并绑扎密目安全网），组成可上人操作搭设钢管脚手架操作层。

（5）施工平台脚手架支撑体系搭设要求：立杆纵距1300mm、横距1000mm、水平步距1500mm，扫地杆距地200㎜。悬挑架体全部采用钢管扣件脚手架（钢管底部与工字钢焊接），楼层内满堂架体采用插扣式脚手架；外围四周设置封闭垂直剪刀撑。

施工设计图

此设计方案悬挑架搭设复杂，材料使用周期较长，转角处悬挑长度较大，搭设高度较高（13.3米），安全系数无法保证，并采用安全计算软件验算，该设计方案验算不合格。

2、方案二：

A段屋架结构梁、板局部突出屋面结构，屋架梁、板模板支撑架必须放置在悬挑施工平台才能满足施工要求，因此采用工字钢悬挑搭设施工平台，用于模板的支撑体系。该办法通过工字钢平台和钢丝绳拉索，巧妙地把施工荷载和结构自重传到上下两个结构层，分散了荷载，降低施工对结构的影响，有效减小了支撑架的倾角，提高了支撑架的稳定性。

初步构思：

第一阶段：先施工屋架结构内和屋架结构外围一米范围内的屋架梁、板，主要用于减少悬挑构件的荷载，在屋面结构完成后安装悬挑工字钢，正确调整位置，进行悬挑架体的搭设（注明：屋架梁板混凝土强度达到75%后方可进行悬挑架施工）；

第二阶段：采用斜拉钢丝绳卸荷后方可搭设悬挑满堂架，悬挑架体与其它架体扣件连接，悬挑架抱柱拉结，由于东南角和西南角悬挑宽度较大，为更好的保证悬挑架的安全性，转角处各采用两根16号工字钢斜撑并与悬挑工字钢焊接，架体搭设完成后进行下道工序。

悬挑架设计构思立面图

此设计方案悬挑架搭设简单，架体使用材料较少，搭设高度低，故架体恒荷载、风荷载均偏小，安全有保证；现场已有材料满足架体搭设使用，易于减少材料租赁资金。

3、设计方案确定：

1、采用16号工字钢作为施工平台的主梁，采用斜拉φ16钢丝绳组成操作平台拉结构架,主梁间距1300mm；

2、工字钢在屋面结构梁、板上挑出（设计标高49.5米），施工平台主梁工字钢最大悬挑长度2.95m，锚固长度3.05米。主梁16工字钢最短为6m（依据现场实际情况），主梁工字钢固定在预先埋设在屋面结构梁、板上U型圆钢压环内（压环钢筋采用φ16），因考虑到主梁工字钢悬挑段较长，因此工字钢采用“三点固定”。

3、施工平台主梁悬挑端的工字钢端部、中部采用2根φ16钢丝绳斜拉固定于屋架梁。

4、在屋架梁梁高2/3处预埋直径50-UPVC管，主要用于斜拉、固定钢丝绳，钢丝绳上下各三个U型环。

5、在主梁平台上或扫地杆上平铺竹架板（架板上铺设并绑扎密目安全网），组成可上人操作搭设钢管脚手架操作层。

6、施工平台脚手架支撑体系搭设要求：立杆纵距1300mm、横距1150mm、水平步距1500mm，扫地杆距地200㎜。悬挑架体全部采用钢管扣件脚手架（钢管底部与工字钢焊接），屋面内满堂架体采用插扣式脚手架；外围四周设置封闭垂直剪刀撑。

悬挑架设计立面图

4、注意事项：

1、悬挑工字钢压环必须埋设于屋面结构梁、板内，埋设位置必须符合悬挑架设计要求；

2、悬挑工字钢施工平台上的模板钢管脚手架支撑体系必须与同楼层内的模板支撑架连接牢固，不得擅自拆除楼层内模板支撑架体。

3、首次浇筑悬挑一米范围内的混凝土时，必须将梁、板立面封堵严实，待下次模板安装时必须将梁、板立面混凝土剔凿成毛面。

4、卸荷钢丝绳的松、紧尽量一致，并设专人检查。

5、混凝土浇筑过程中先将混凝土放置于已浇筑好的板面，人工铲运至浇筑位置。严禁用塔吊直接将混凝土放置于悬挑板面，避免造成集中荷载冲击。

6、工字钢悬挑端设置沉降观测点，混凝土浇筑前、中、后实时观测工字钢的沉降量是否在允许范围内。

7、悬挑平台、悬挑外架、悬挑满堂架严禁堆放任何材料。

板模板（扣件式）验算

多排悬挑架柱梁验算

三、方案施工

1、屋面结构U型环安装

屋面结构预埋压环时纵横拉线，确保位置准确。

2、悬挑架搭设过程安全、质量检查及指导

3、转角处工字钢加固

东南角、西南角单独采用两根16号工字钢 斜撑加固，斜撑底端固定于12层结构板上，顶端与悬挑主梁焊接。

4、悬挑架平台搭设

5、悬挑架搭设完成效果

四、施工总结

1、方案特点

（1）该方案水平工字钢作为架体的主要竖向受力构件，整体的钢丝绳和在转角处的两根斜撑工字钢为拉、压构件。

（2） 采用悬挑工字钢作为操作平台，可节省工期，并为后期的装饰、装修提供安全的作业环境。

2、关键技术

在屋面结构板上用6m长16#工字钢悬挑支撑，悬挑长度为2.95m，工字钢深入结构内部3.05米，分别在距内侧端部0.2m、2.65m、2.85m处用Ф16圆钢锚入楼板内，锚环加工、埋设尺寸应满足设计要求，钢丝绳松紧需一致。

3、实施效果

悬挑平台在工程中已经普遍应用，一般工程对悬挑长度不大（2m以内），荷载不大可采用钢管悬挑。但是对于一些悬挑跨度大，荷载大的情况，钢管刚度远远达不到设计人员的要求，而对于屋面部分搭设落地脚手架，工期较长，且安全系数相对较小。本工程采用16#工字钢支撑，经过工程实践取得很好的效果，该悬挑模架可为其他工程提供施工经验。

来源：土木工程院