高层建筑高空反弧悬挑结构的施工技术研究

摘 要：随着人口的不断增加，高层超高层建筑的数量不断增多，在建筑中使用高空反弧悬挑结构的现象也明显增加，虽然在整体结构上得到了很大改观，但是却给施工单位带来了极大的难度，笔者通过对高层建筑中高空反弧悬挑结构的施工难点进行介绍，提出几点解决性措施，仅供参考。

关键词：高层建筑；反弧悬挑结构；施工技术

高层建筑在反弧悬挑结构的施工过程中，其主要技术难点就是在对模板的支撑问题上，因为其支撑性能的好坏直接关系到整个建筑的质量安全，所以无论是在原材料的选择上，还是在具体尺寸的测量上，对整个建筑来说都起着重要的额作用，施工单位在施工的过程中必须加以注意。

1 工程概况

在某个高层建筑施工的过程中，其总的建筑面积经过测量约2万平米，由于高层建筑分为地下结构和地上结构，地上有16层底下有1层，在结构形式上可以将其分为两幢单独的个体，在结构上都采用框架剪力墙的结构模式，高层建筑的自身特点把用途分为民用和商用两部分，再加上地下的车库，在上部的设计结构中，阳台设计成弧形结构，建筑的两侧表面都设计成反弧的结构，这样的设计形式在很大程度上提升了建筑的整体美观效果。

2 施工难点分析

在建筑工程的反弧装饰过程中，由于其位置处于屋面标高56.7m的位置，弧面半径为3.8m，三跨共计长度达到24m，另设有四根挑梁，以作支撑之用。另外，我们在建筑工程施工过程中，要求从主体结构向外悬挑3.412m，经过分析，此时其结构的重量为40.3吨，倾覆力矩为7.5kN/m。由上可知，施工人员需要对模板的支撑作用进行合理的设计，只有这样才能够保障建筑工程的安全与稳定，从而保证工程的适量。

高层建筑高空反弧悬挑结构在施工的过程中，都必须要采用清水的混凝土。在混凝土的配比过程中，要根据相关的规定标准进行混合配比，按照实际的施工需要进行操作，因为在施工过程中使用的混凝土材质，都是要在施工之前进行调配，所以必须要对支撑模板的实际形成进行掌握，保证施工过程中的质量安全，施工材料的安全才是整个工程安全的重要保障。为了最大限度的保证施工的安全，施工单位要对每一道施工流程进行把控，在达到工程质量要求的基础上，尽可能提升整体建筑的美观效果。

3 模板支撑体系选型

任何一项工程在施工之前都必须由设计人员拟定施工的方案，在模板支撑体系当中也不例外，要根据实际的施工需要拟定设计方案，在高空反弧悬挑结构的设计中需要型钢悬挑和底部的钢管斜撑的施工方案，此方案的施工优点在于其施工过程简单方便，可以最大限度的利用施工的场地，做到有效的利用资源，而且在施工的过程中所需要的材料很少，可以实现循环利用，这样就为施工单位节约了生产成本。对于施工工艺而言，需要施工人员在相应高度的楼层位置进行架设钢梁，然后再对其外挑的高度进行控制，大约保持在4.0m左右，内部要附着在2.0m的位置处，然后再用16强度的螺栓将各个钢梁的链接部分进行连接，要注意采用的链接螺栓必须要达到一定的强度，为了提高建筑的整体承载能力，然后再进行调整位置，使其与钢梁进行链接，这样就形成了三角形的钢架，可以极大地降低钢挑梁的自身重量，施工人员就可以在这个位置搭设施工脚架，进行施工操作。

4 结构计算

4.1 基本假定

4.1.1 假定钢挑梁根部锚筋与楼面联结无相对位移，钢挑梁近似为一端固定，一端自由的悬臂件。

4.2 荷载计算

4.2.1 圆弧自重（含挑梁、三角联系梁）：F1=403kN（16.8kN/m）

4.2.2 脚手支撑及模板自重力：F2=250N/m2

4.2.3 施工荷载：F3=2500N/m2

4.2.4 框架梁自重：F4=6.2N/m（考虑框架梁自重一半作用于支撑平台）

4.2.5 挑梁自重：F5=31.05kg/m

5 施工方案的实施

5.1 搭设步骤

5.1.3 搭设斜撑，固定钢挑梁。

5.1.4 搁置型钢挑梁，搭脚手架支撑，并张好安全网。

5.2 结构及支撑加固措施

5.2.3 为缩短斜撑有效长度，于14层框架梁内设置穿梁钢管与斜撑扣接，另之间增设一根通长钢管与室内棒架相联，以增强支撑系整体受力性能。

5.2.4 最外侧斜撑杆。采用双肢钢管，旋转扣件扣接。

5.2.5 支撑体系中挑架安全储备最低，故于挑梁上部最大应力处焊接鱼尾钢板加劲。

5.3 模板设计、安装

圆弧曲面底部成型质量要求，故考虑采用300mm宽十一夹板模组拼，用50mm宽薄胶带贴缝，并均涂隔离剂。圆弧曲面模板支撑龙骨采用φ20弧形@400钢筋骨架，内侧半径为3945mm，拆除后，钢筋调直后可重复利用。

5.4 模板放样

模板安装采用直角坐标法进行测放，以外挑水平距离为横坐标（Xi），以模板底面标高为纵坐标（Yi），利用既定的每50cm水平距离，求出模板底标高，测放时，用水准仪测出Yi：500的水平面，并弹出曲面边缘线，然后架设水平钢管，敷设弧形钢筋骨架，并与水平钢管焊接，形成曲面网状承力系，上铺模板。

6 混凝土浇捣

曲面混凝土浇捣突出矛盾就是混凝土流淌及混凝土密实度问题，经过多方案比较，采取如下措施：

6.1 优化混凝土配合比，在混凝土标号不变的前提下，减少混凝土坍落度，掺加适量减水剂，并适当提高石子（连续级配）粗粒径含量，以减缓流淌。

6.2 掌握二次振捣时间，布料后，先用铁楸拍振出浆，然后过60min后，再用小型高频振动棒振捣（振动棒不可长时间振击模板），木抹搓平（60min指振动界限，由现场根据混凝土参数、气温和浇捣条件等因素实验确定）。

6.3 混凝土浇捣时，由下至上进行。布料时，应左右均匀布料，严禁集中下料，以免打弯或踩弯面层钢筋。

6.4 振动密实后，用定制的弧形刮尺刮平，并注意经常性检查曲面混凝土厚度及弧度，以确保成形质量。

结束语

所以，在高层建筑的高空反弧悬挑结构的设计中，要通过挑、撑、拉等几种方式形成相应模式的传力架，为了最大限度地确保施工过程的安全，也可以最大限度的降低施工的成本，近几年随着建筑业的发展，在高空反弧悬挑技术上已经取得很大的进步，但是对于许多大面积的施工还存在很多未知的荷载，需要施工单位根据实际的施工需要进行总结，不断改进施工的技术，促进建筑行业的高速发展。

参考文献

[2]高丽秋，林英斌.浅析高层建筑高空反弧悬挑结构施工[J].黑龙江科技信息，2009（26）.