CN109812001A - 一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，包括以下步骤：在第n‑1层的楼板上固设若干第二工字钢，在第n‑2层的楼板上固设若干第一工字钢，第一工字钢和第二工字钢均延伸至对应的楼板外侧形成悬挑端；在第n‑2层的楼板与其顶板之间搭设第一钢管支撑架，在第n‑1层的楼板与其顶板之间搭设第二钢管支撑架；在第一工字钢的悬挑端搭设第一悬挑支撑架，在第二工字钢的悬挑端上搭设第二悬挑支撑架；在第n层的楼板上搭设第三钢管支撑架；在顶板模板上浇筑混凝土。本发明的有益效果：采用悬挑工字钢方法施工，工字钢整根放置，不损坏，工字钢、索具可以重复利用，经济性好，稳定性、安全性高，操作简便。

Description

一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法

技术领域

本发明涉及悬挑部位施工技术领域，具体来说，涉及一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法。

背景技术

近年来，随着建筑技术水平的提高，建筑设计的不断发展，越来越多的建筑单体造型呈现独特化、不规则化，例如央视大楼，以其独特的造型及高难度的施工成为了首都新的地标性建筑，我国现阶段绝大部分建筑还是造型规则，较为容易施工的，因此面对高空高大悬挑这类建筑往往值得借鉴的典型少之又少。高空超长悬挑部位给人以视觉的冲击，以其造型独特、大胆，已施、在施工程少，施工难度大，借鉴典型少为主要特点。

以高空悬挑造型为主的建筑结构由于可借鉴的经验少，施工没有统一的方法，并且此类结构的特点多为超高层建筑，高空超长悬挑，属于高危作业，施工中不确定因素多，存在一定的施工风险。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，采用双层悬挑设计，解决了悬挑类结构在实际设计中的支撑体系选型困难、施工操作难的难题；通过索具螺旋扣的使用很好的解决了圆钢拉索紧固及精度调整问题。通过楼内支撑体系直接落在工字钢锚固端上，增加了悬挑支撑体系的稳定性，解决了地锚部位反力大，不同楼板厚度的施工的问题。通过实际监测监控悬挑部分第一层混凝土强度达到100%，悬挑部分第二层混凝土强度达到70%以上时，即可拆除下部支撑体系，为实际施工中支撑体系拆除时间提供依据，解决了此类结构施工模板拆除时间难以确定的问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，包括以下步骤：

S1在浇筑第n层的悬挑部位前，在第n-1层的楼板上固设若干第二工字钢，在第n-2层的楼板上固设若干第一工字钢，所述第一工字钢和所述第二工字钢均延伸至对应的楼板外侧形成悬挑端；

S2在所述第n-2层的楼板与其顶板之间搭设第一钢管支撑架，在所述第n-1层的楼板与其顶板之间搭设第二钢管支撑架；

S3在所述第一工字钢的悬挑端与所述第n-2层的顶板之间安装圆钢拉索，在所述第一工字钢的悬挑端与所述第二工字钢的悬挑端之间搭设第一悬挑支撑架，将所述第一悬挑支撑架与所述第一钢管支撑架连接，在所述第二工字钢的悬挑端上搭设第二悬挑支撑架，将所述第二悬挑支撑架与所述第二钢管支撑架连接；

S4在所述第n层的楼板上搭设第三钢管支撑架，在所述第三钢管支撑架和所述第二悬挑支撑架的顶部均安装顶板模板，将所述第三钢管支撑架与所述第二悬挑支撑架连接；

S5将所述圆钢拉索卸荷；

S6在所述顶板模板上浇筑混凝土，完成所述第n层的悬挑部位的浇筑；

S7待第n+2层的悬挑部位强度达到100％时，先拆除所述第三钢管支撑架和所述第二悬挑支撑架，再拆除所述第二钢管支撑架，最后拆除所述第一钢管支撑架和所述第一悬挑支撑架。

进一步地，在S1中，根据所述第n层的悬挑部位长度确定所述第一工字钢的长度和所述第二工字钢的长度，所述第二工字钢悬挑端长度比所述第n层的悬挑部位长500mm，所述第一工字钢的悬挑端长度为所述第二工字钢悬挑端长度的0.6~0.7倍，所述第一工字钢的长度和所述第二工字钢的长度均为各自悬挑端长度的2.5倍。

进一步地，在S1中，在第n-1层的楼板施工时，预埋工字钢地锚，浇筑混凝土，并通过该楼板上的工字钢地锚安装所述第二工字钢，并养护该楼板，在第n-2层的楼板施工时，预埋工字钢地锚，浇筑混凝土，并通过该楼板上的工字钢地锚安装所述第一工字钢，并养护该楼板。

进一步地，在S2中，所述第一工字钢上位于对应楼板内侧的部分和所述第二工字钢上位于对应楼板内侧的部分均铺设有脚手板，所述第一钢管支撑架立杆的底部和所述第二钢管支撑架立杆的底部各支撑在对应的所述脚手板上。

进一步地，在S3中，所述第一工字钢的悬挑端焊接有工字钢锚环，所述第n-2层的顶板梁内埋设有第一锚环，所述圆钢拉索的底端连接所述工字钢锚环，所述圆钢拉索的顶端通过索具螺旋扣连接所述第一锚环。

进一步地，在S3中，所述第一工字钢的悬挑端和所述第二工字钢的悬挑端上均焊接有若干短钢筋头，所述第一悬挑支撑架的立杆和所述第二悬挑支撑架的立杆均套在所述短钢筋头上。

进一步地，在S3中，在所述第一工字钢的悬挑端安装钢管斜撑以支撑所述第二工字钢，所述钢管斜撑用扣件与第一悬挑支撑架连接，所述钢管斜撑的下端用U托顶紧。

进一步地，在S5中，在所述圆钢拉索卸荷后，紧固所述索具螺旋扣，并将所述钢管斜撑下端的U托再次上紧。

进一步地，在S6中，浇筑混凝土前在所述第二工字钢的悬挑端与所述第n-1层的顶板之间安装钢丝绳，所述钢丝绳的底端与焊接在所述第二工字钢悬挑端的工字钢锚环连接，所述钢丝绳的顶端与埋设在所述第n-1层的顶板梁内的第二锚环连接。

本发明的有益效果：采用悬挑工字钢方法施工，工字钢整根放置，不损坏，工字钢、索具可以重复利用，经济性好，稳定性、安全性高，操作简便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的在超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法示意图；

图2是根据本发明实施例所述的工字钢的布置图。

图中：

1、第n层；2、第n-1层；3、第n-2层；4、第一工字钢；5、第二工字钢；6、工字钢地锚；7、脚手板；8、第一钢管支撑架；9、第一锚环；10、第二钢管支撑架；11、第二锚环；12、圆钢拉索；13、索具螺旋扣；14、短钢筋头；15、工字钢锚环；16、第一悬挑支撑架；17、135°钢筋；18、第二悬挑支撑架；19、钢管斜撑；20、第三钢管支撑架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，根据本发明实施例所述的一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，包括以下步骤：

S1在浇筑第n层1的悬挑部位前，在第n-1层2的楼板上固设若干第二工字钢5，在第n-2层3的楼板上固设若干第一工字钢4，所述第一工字钢4和所述第二工字钢5均延伸至对应的楼板外侧形成悬挑端；

S2在所述第n-2层3的楼板与其顶板之间搭设第一钢管支撑架8，在所述第n-1层2的楼板与其顶板之间搭设第二钢管支撑架10；

S3在所述第一工字钢4的悬挑端与所述第n-2层3的顶板之间安装圆钢拉索12，在所述第一工字钢4的悬挑端与所述第二工字钢5的悬挑端之间搭设第一悬挑支撑架16，将所述第一悬挑支撑架16与所述第一钢管支撑架8连接，在所述第二工字钢5的悬挑端上搭设第二悬挑支撑架18，将所述第二悬挑支撑架18与所述第二钢管支撑架10连接；

S4在所述第n层1的楼板上搭设第三钢管支撑架20，在所述第三钢管支撑架20和所述第二悬挑支撑架18的顶部均安装顶板模板，将所述第三钢管支撑架20与所述第二悬挑支撑架18连接；

S5将所述圆钢拉索12卸荷；

S6在所述顶板模板上浇筑混凝土，完成所述第n层1的悬挑部位的浇筑；

S7待第n+2层的悬挑部位强度达到100％时，先拆除所述第三钢管支撑架20和所述第二悬挑支撑架18，再拆除所述第二钢管支撑架10，最后拆除所述第一钢管支撑架8和所述第一悬挑支撑架16。

在本发明的一个具体实施例中，在S1中，根据所述第n层1的悬挑部位长度确定所述第一工字钢4的长度和所述第二工字钢5的长度，所述第二工字钢5悬挑端长度比所述第n层1的悬挑部位长500mm，所述第一工字钢4的悬挑端长度为所述第二工字钢5悬挑端长度的0.6~0.7倍，所述第一工字钢4的长度和所述第二工字钢5的长度均为各自悬挑端长度的2.5倍。

在本发明的一个具体实施例中，在S1中，在第n-1层2的楼板施工时，预埋工字钢地锚6，浇筑混凝土，并通过该楼板上的工字钢地锚6安装所述第二工字钢5，并养护该楼板，在第n-2层3的楼板施工时，预埋工字钢地锚6，浇筑混凝土，并通过该楼板上的工字钢地锚6安装所述第一工字钢4，并养护该楼板。

在本发明的一个具体实施例中，在S2中，所述第一工字钢4上位于对应楼板内侧的部分和所述第二工字钢5上位于对应楼板内侧的部分均铺设有脚手板7，所述第一钢管支撑架8立杆的底部和所述第二钢管支撑架10立杆的底部各支撑在对应的所述脚手板7上。

在本发明的一个具体实施例中，在S3中，所述第一工字钢4的悬挑端焊接有工字钢锚环15，所述第n-2层3的顶板梁内埋设有第一锚环9，所述圆钢拉索12的底端连接所述工字钢锚环15，所述圆钢拉索12的顶端通过索具螺旋扣13连接所述第一锚环9。

在本发明的一个具体实施例中，在S3中，所述第一工字钢4的悬挑端和所述第二工字钢5的悬挑端上均焊接有若干短钢筋头14，所述第一悬挑支撑架16的立杆和所述第二悬挑支撑架18的立杆均套在所述短钢筋头14上。

在本发明的一个具体实施例中，在S3中，在所述第一工字钢4的悬挑端安装钢管斜撑19以支撑所述第二工字钢5，所述钢管斜撑19用扣件与第一悬挑支撑架16连接，所述钢管斜撑19的下端用U托顶紧。

在本发明的一个具体实施例中，在S5中，在所述圆钢拉索12卸荷后，紧固所述索具螺旋扣13，并将所述钢管斜撑19下端的U托再次上紧。

在本发明的一个具体实施例中，在S6中，浇筑混凝土前在所述第二工字钢5的悬挑端与所述第n-1层2的顶板之间安装钢丝绳21，所述钢丝绳21的底端与焊接在所述第二工字钢5悬挑端的工字钢锚环15连接，所述钢丝绳21的顶端与埋设在所述第n-1层2的顶板梁内的第二锚环11连接。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。

超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法具体步骤如下：

假设悬挑部位在第n层1，将第一工字钢4安装在第n-2层3，将第二工字钢5安装在第n-1层2，根据悬挑部位结构情况，按照钢管脚手架相关规范初步选定悬挑部位支撑体系中工字钢锚环15、135°钢筋17以及立杆的纵横向间距、步距，结合第n-2层3、第n-1层2以及第n层1楼板处内支撑体系（内支撑体系包括第一钢管支撑架8、第二钢管支撑架10、第三钢管支撑架20），选其中较小的间距作为第一工字钢4、第二工字钢5的间距，悬挑部位支撑体系（悬挑部位支撑体系包括第一悬挑支撑架16和第二悬挑支撑架18）的立杆间距布置同第一工字钢4、第二工字钢5的间距布置。

第一工字钢4、第二工字钢5长度的确定：依据悬挑部位长度确定第一工字钢4、第二工字钢5的长度，第n-1层2的第二工字钢5悬挑端长度比悬挑部位长500mm，第n-2层3的第一工字钢4悬挑端长度为第n-1层2第二工字钢5悬挑端长度的0.6~0.7倍，第一工字钢4、第二工字钢5长度应选悬挑端长度的2.5倍。

在第n-2层3楼板施工时，预埋工字钢地锚6，顶板梁埋设有第一锚环9，浇筑混凝土，安装第一工字钢4，养护楼板。

脚手板7铺设在第一工字钢4位于楼内的部分，间距同第一钢管支撑架8立杆的间距，搭设第一钢管支撑架8，立杆落在脚手板7上。

在第n-1层2楼板施工时，预埋工字钢地锚6，顶板梁埋设有第二锚环11，浇筑混凝土，安装第二工字钢5，养护楼板。

脚手板7铺设在第二工字钢5位于楼内的部分，间距同第二钢管支撑架10立杆的间距，搭设第n-1层2的第二钢管支撑架10，立杆落在脚手板7上。

在第一工字钢4悬挑端安装圆钢拉索12和索具螺旋扣13，在第一工字钢4悬挑端上焊接100mm长短钢筋头14，下端焊接工字钢锚环15用来固定圆钢拉索12位置，搭设第一悬挑支撑架16，第一悬挑支撑架16立杆套在短钢筋头14上，第一悬挑支撑架16与第一钢管支撑架8进行连接。

在第二工字钢5悬挑端上焊接短钢筋头14和135°钢筋17，安装第二悬挑支撑架18，第二悬挑支撑架18立杆套在短钢筋头14上，第二悬挑支撑架18与第二钢管支撑架10连接。

在第n-2层3安装钢管斜撑19，钢管斜撑19顶部套在135°钢筋17中，钢管斜撑19用扣件与第一悬挑支撑架16连接，钢管斜撑19下端用U托顶紧。

在第n层1楼内搭设第三钢管支撑架20，第三钢管支撑架20和第二悬挑支撑架18顶部安装顶板模板，钢筋绑扎完毕，将第二悬挑支撑架18与第三钢管支撑架20连接。

将圆钢拉索12卸荷，紧固索具螺旋扣13，钢管斜撑19下端U托再次上紧。

在第n-1层2安装钢丝绳21。

在第n层1的顶板模板上浇筑混凝土，监测监控浇筑过程中的第二悬挑支撑架18的变形。

待第n+2层的悬挑部位强度达到100%时，拆除第n层1处的第三钢管支撑架20和第二悬挑支撑架18，再拆除n-1层2处的第二钢管支撑架10、第二悬挑支撑架18，最后拆除第n-2层3处的第一钢管支撑架8、第一悬挑支撑架16。

施工完毕。

本发明所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系施工方法，利用双层悬挑工字钢，结合圆钢刚性卸荷、钢丝绳柔性卸荷配合支撑构造共同作用，完成超高层悬挑部位结构的施工。

本发明的主要特点：1）稳定性：根据悬挑部位结构造型通过计算选定工字钢的型号，工字钢悬挑双层，结合楼板、外架支撑体系共同作用使得悬挑支架具有整体性；2）安全性：施工中安全措施到位，工字钢通过工字钢地锚加固，考虑到楼板厚度有所不同采用内支撑体系直接落在铺设脚手板的工字钢上进行分流荷载作用，结合圆钢拉索刚性卸荷和钢丝绳柔性卸荷以及支撑构造共同作用，使得悬挑部位支撑体系具有多重保险，充分保证了悬挑支撑的安全；3）操作简便性：悬挑部位支撑体系搭设类似于脚手架搭设，施工工艺简单，安拆方便；4）优越性：脚手架比起钢桁架、钢管架支撑更为容易，简便；5）高效性：在悬挑部位以下楼层提前进行悬挑，与施工作业层同时进行施工，不影响施工进度；6）普遍性：同类结构施工可以借鉴此施工经验；7）经济性：所需材料规格型号便于采购，材料损耗率低，主要材料保持原形，可重复使用，创造经济效益。

本发明具有以下优点：

1、社会效益：该工法在宏鑫花园的成功应用，为国、内外同类工程、同类结构设计、施工积累了大量的实践经验和基础数据。

2、经济效益：通过对比采用桁架以施工程分析：

1）人工费节省了6300元。

2）所使用工字钢节省了73500元。

3）辅材比桁架多使用21000元。

4）总共节省58800元。

5）工期加快15天。

6）采用工字钢方法施工，工字钢整根放置，不损坏，工字钢、索具可以重复利用。若采用焊接桁架方法施工，工字钢需要按计算进行切割，不能够再次使用，只能作为废钢材处理。因此采用悬挑工字钢方法能够有效的节约工字钢的使用量，工字钢不损坏，工字钢和部分辅材可以多次周转使用，在节约材料的同时能够有效的加快施工进度和保证支撑体系的整体稳定性。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，采用悬挑工字钢方法施工，工字钢整根放置，不损坏，工字钢、索具可以重复利用，经济性好，稳定性、安全性高，操作简便。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1在浇筑第n层（1）的悬挑部位前，在第n-1层（2）的楼板上固设若干第二工字钢（5），在第n-2层（3）的楼板上固设若干第一工字钢（4），所述第一工字钢（4）和所述第二工字钢（5）均延伸至对应的楼板外侧形成悬挑端；

S2在所述第n-2层（3）的楼板与其顶板之间搭设第一钢管支撑架（8），在所述第n-1层（2）的楼板与其顶板之间搭设第二钢管支撑架（10）；

S3在所述第一工字钢（4）的悬挑端与所述第n-2层（3）的顶板之间安装圆钢拉索（12），在所述第一工字钢（4）的悬挑端与所述第二工字钢（5）的悬挑端之间搭设第一悬挑支撑架（16），将所述第一悬挑支撑架（16）与所述第一钢管支撑架（8）连接，在所述第二工字钢（5）的悬挑端上搭设第二悬挑支撑架（18），将所述第二悬挑支撑架（18）与所述第二钢管支撑架（10）连接；

S4在所述第n层（1）的楼板上搭设第三钢管支撑架（20），在所述第三钢管支撑架（20）和所述第二悬挑支撑架（18）的顶部均安装顶板模板，将所述第三钢管支撑架（20）与所述第二悬挑支撑架（18）连接；

S5将所述圆钢拉索（12）卸荷；

S6在所述顶板模板上浇筑混凝土，完成所述第n层（1）的悬挑部位的浇筑；

S7待第n+2层的悬挑部位强度达到100％时，先拆除所述第三钢管支撑架（20）和所述第二悬挑支撑架（18），再拆除所述第二钢管支撑架（10），最后拆除所述第一钢管支撑架（8）和所述第一悬挑支撑架（16）。

2.根据权利要求1所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S1中，根据所述第n层（1）的悬挑部位长度确定所述第一工字钢（4）的长度和所述第二工字钢（5）的长度，所述第二工字钢（5）悬挑端长度比所述第n层（1）的悬挑部位长500mm，所述第一工字钢（4）的悬挑端长度为所述第二工字钢（5）悬挑端长度的0.6~0.7倍，所述第一工字钢（4）的长度和所述第二工字钢（5）的长度均为各自悬挑端长度的2.5倍。

3.根据权利要求1所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S1中，在第n-1层（2）的楼板施工时，预埋工字钢地锚（6），浇筑混凝土，并通过该楼板上的工字钢地锚（6）安装所述第二工字钢（5），并养护该楼板，在第n-2层（3）的楼板施工时，预埋工字钢地锚（6），浇筑混凝土，并通过该楼板上的工字钢地锚（6）安装所述第一工字钢（4），并养护该楼板。

4.根据权利要求1所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S2中，所述第一工字钢（4）上位于对应楼板内侧的部分和所述第二工字钢（5）上位于对应楼板内侧的部分均铺设有脚手板（7），所述第一钢管支撑架（8）立杆的底部和所述第二钢管支撑架（10）立杆的底部各支撑在对应的所述脚手板（7）上。

5.根据权利要求4所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S3中，所述第一工字钢（4）的悬挑端焊接有工字钢锚环（15），所述第n-2层（3）的顶板梁内埋设有第一锚环（9），所述圆钢拉索（12）的底端连接所述工字钢锚环（15），所述圆钢拉索（12）的顶端通过索具螺旋扣（13）连接所述第一锚环（9）。

6.根据权利要求1所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S3中，所述第一工字钢（4）的悬挑端和所述第二工字钢（5）的悬挑端上均焊接有若干短钢筋头（14），所述第一悬挑支撑架（16）的立杆和所述第二悬挑支撑架（18）的立杆均套在所述短钢筋头（14）上。

7.根据权利要求5所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S3中，在所述第一工字钢（4）的悬挑端安装钢管斜撑（19）以支撑所述第二工字钢（5），所述钢管斜撑（19）用扣件与第一悬挑支撑架（16）连接，所述钢管斜撑（19）的下端用U托顶紧。

8.根据权利要求7所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S5中，在所述圆钢拉索（12）卸荷后，紧固所述索具螺旋扣（13），并将所述钢管斜撑（19）下端的U托再次上紧。

9.根据权利要求1所述的超高层双层工字钢悬挑支撑体系的施工方法，其特征在于，在S6中，浇筑混凝土前在所述第二工字钢（5）的悬挑端与所述第n-1层（2）的顶板之间安装钢丝绳（21），所述钢丝绳（21）的底端与焊接在所述第二工字钢（5）悬挑端的工字钢锚环（15）连接，所述钢丝绳（21）的顶端与埋设在所述第n-1层（2）的顶板梁内的第二锚环（11）连接。