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摘要：公共建筑中采用现浇混凝土悬挑楼板时，对模板支撑系统的设计和应用提出了更高的要求，施工难度大。结合工程实践，采用悬臂型钢+斜拉钢丝绳的悬臂模板支撑体系，对大跨度型钢悬臂梁的内力和变形计算进行了分析。充分考虑了型钢的徐变与钢丝绳的弹性变形，使型钢悬臂梁和斜拉钢丝绳的内力更接近实际工况。该支护体系应用后，保证了施工安全，可供类似工程参考。

关键词：高空、悬挑支撑、斜拉体系、设计、应用

结合本工程实际情况及类似工程的相似性和特殊性，综合考虑设计选型、计算、施工、安全、进度、经济等因素，选择双层悬臂工字梁法施工。这种施工方法可以有效地在两层工字梁之间分配荷载，使结构应力系统更加可靠和完善。悬臂工字梁悬臂端采用钢丝绳卸荷。作为安全储备，它与悬臂工字梁端部的支撑钢管相匹配，双层悬臂应力系统可以保证悬臂梁在截面尺寸较大时仍然稳定。

1、项目概述

悬挑结构由于其独特性和单一性给此类结构带来了巨大的挑战。为了系统地了解和制定有针对性的方案，本文以此类工程的共性：高空悬臂式和高支撑为研究对象，在分析研究和工程实例的基础上，总结了立面悬臂结构中双层工字钢悬臂支撑架的施工方法和思路。

框架结构，地下1层，上七层，建筑高度33.30m。5层至屋面北立面设计有悬挑梁板，结构悬挑长度 3.40 m，悬挑屋面板标高19.8 m、23.7m、31.5m，层高均为3.60 m。

2 、模板支撑体系及支座选型

2.1 模板支撑体系选型

根据当地常用材料类型和施工工艺，拟采用底部两层悬挑工字钢，之间采用圆钢和型钢组合支撑，上部模板支撑体系采用扣件钢管脚手架作为模板的支撑架。施工期间，在模板支撑架外侧设置双排脚手架，支撑架伸出屋顶1.5m，作为作业的防护架。由于场地狭窄，施工部位离地高度较高，从安全经济角度考虑，拟选用悬臂模板支撑体系。方案选择主要考虑桁架搭设、双层工字梁搭设、钢管脚手架搭设等方法。最后，结合工程实际情况，在悬挑工字钢悬臂施工方法的基础上，制定了双层悬臂工字梁的施工方法。双层悬臂工字钢梁的施工方法可以有效地将荷载分配到两层工字钢梁之间，将何在分散传递至主体结构上，使结构应力系统更加可靠和完善。工字钢悬臂梁设置双层钢丝绳与主体上部构件拉结卸荷，类似于桁架组合，使结构具有桁架的特点，可节省工字钢，双层悬臂受力体系可保证悬臂梁在截面尺寸较大时仍保持稳定。

2.2 方案设计

施工中所采用方法充分发挥了不同种材料的优势。采取双层悬臂工字钢梁作为主要支撑体系，工字钢梁能够将钢丝绳与圆钢进行的融合，从而达到支撑体系构建的目的。

2.3 型钢选型

在进行型钢选择的过程中，尽量选择对称以及安全稳定性较好的的钢材。工字梁的内侧支撑在下层地板上，并采用锚环与楼板和梁固定。在悬臂段的外端增加一个斜拉杆用于卸载。

2.4 斜拉杆选型

对比圆钢、钢丝绳等不同材料的性能和可靠性，钢梁悬挑端采用钢丝绳作斜拉索的技术成熟可靠，因此，选择钢丝绳作为斜绳卸载。钢丝绳下端与工字钢梁端部连接，钢丝绳上端固定在上部结构混凝土梁上预留的牵引环上。从安全角度分析，根据规范，在工作绳和安全绳的同一部分上连接两条相同的钢丝绳，一条使用，一条备用，以确保足够的安全储备。

3、受力模型分析与验算

3.1 确定工字钢的安装位置

根据主体结构和上部悬挑屋盖结构的尺寸，4（n-2）层混凝土楼板（标高12.00 m）上安装工字钢梁。工字钢长9m，外伸段长4m，内锚固段长5m。内、外侧均设置U型固定螺栓，用于固定工字钢梁。在工字钢梁外端部下侧焊接50mm长钢筋作为挡绳器，保证斜拉钢丝绳固定位置准确，无位移。通过计算，支撑在工字梁上的每个立杆的轴向力（从内到外）分别为：5.91、7.12、5.70、3.75和3.30 KN，确保满足上部荷载支撑要求。

3.2确定计算模型

模板支架立杆支撑在工字钢梁上，工字钢固定在楼板上，内侧有三个锚固点，外侧有悬挑，梁端用钢丝绳固定在工字钢梁挡绳器处，锚固点和上部钢筋拉环支架简化为铰接托梁，计算中考虑了钢丝绳的弹性变形，只考虑了一根斜拉杆，计算后，在工作绳的受力状态下，斜内拉杆会产生较大的变形，如果钢梁之间的内力相差较小，验算工作可以继续进行。如果能够满足上述条件，则仅在安全绳受力工况下的安全系数较大，且计算精度较高偏于安全。

4模板支撑系统安装及安全措施

4.1 固定螺栓及吊环埋设

4（n-2）层埋设三个固定工字梁的U型螺栓，其中一个距结构外梁0.1m，另外两个分别距结构外梁4.6m和4.8m。固定钢丝绳的拉环埋设在上层楼板结构侧梁侧，距楼板分别为0.1m（安全绳）和0.5m（工作绳）。

4.2 工字钢梁及斜拉钢丝绳安装

对钢支架立杆支撑位置、钢绳连接位置等相关参数进行测量，将工字钢放入U型螺栓内，垫好底板并调整位置，用压板和双螺母固定，用硬木楔楔入工字钢侧面与螺栓之间的间隙，防止钢梁横向移动。将短钢筋焊接在工字钢梁上作为型钢定位柱，防止型钢侧滑;上下层悬挑钢梁之间利用型钢焊接立柱支撑和斜拉撑，形成桁架结构，保证架体稳定性。在（n-1）层悬挑工字钢梁上部按照方案设置模板支撑体系立杆间距，先焊接定位短钢筋，铺设操作平台，搭设外防护架，高于操作面1.5m，再搭设模板支撑体系立杆、扫地杆、纵横向水平杆、剪刀撑，铺设模板。

5混凝土浇筑及支架拆除

5.1 混凝土浇筑

在进行混凝土浇筑工作时，需要严格按照混凝土浇筑顺序进行，先从内侧构件进行浇筑，按照从内到外的顺序依次推进混凝土浇筑顺序，并保证浇筑过程中的对称性，避免局部立杆受到挤压，出现不稳定等情况，以保证模板支撑体系的稳定性。如果出现异常，应随时间进行检查、分析和管理。

5.2监控措施

在浇筑混凝土之前分别在第n-2层、第n-1层工字钢悬挑端端部设置沉降观测点，变形预警值设定为10mm，浇筑过程中在第n-1层设置水准仪观测架体随混凝土浇筑的沉降变化，经测混凝土浇筑完毕后沉降变形为4mm。低于设定的10mm预警值。

5.3 支撑架体拆除

悬挑梁板混凝土强度达到规定标准后，施工人员可以对支撑架进行拆除。完工后，应拆除所有支撑架。拆除顺序为：框架→ 钢丝绳→ 工字钢。

6结论

本工程采用高空双层悬臂式斜拉模板支撑体系，具有施工操作简便、安全可靠、便于接近相关结构及附件、周转使用、经济性等优点。在施工过程中，保证钢丝绳和钢梁的准确位置，并采取支撑、扫地杆、交叉支撑等结构措施，施工可控制在安全范围内。高空悬臂式斜拉模板支撑体系的设计与应用在简化计算中，考虑到钢丝绳的弹性变形，计算模型更接近实际工况。

参考文献

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