一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，尤其涉及一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快和建筑行业的快速发展，对建筑施工技术的要求也越来越高，特别是在高层建筑的长悬臂结构等工程中，传统模板支撑体系已难以满足施工需求。建筑中长悬挑构件主要指建筑工程中的雨篷、挑檐、外阳台、挑廊、为满足个性化而设计的悬挑造型构件等建筑主体结构构件。对于长悬挑构件的施工方法主要包括落地满堂脚手架、增加悬挑梁刚度法、增设下撑悬挑脚手架法等，具体而言，采用落地满堂脚手架的优点主要体现在工艺成熟、思路简单易操作，但是缺点也比较突出，表现在：①搭设高度有限，超过8m即为超危工程，需要进行专项论证，随着高度增加，失稳风险增大很多，不能应用于高空悬臂构件施工；②钢管用量大，一方面会导致租赁成本直线上升，另一方面需要投入的人工量也随之增长，导致延误工期。采用增加悬挑梁刚度法(即主要增大悬挑梁截面、贝雷片支撑、格构柱支撑)的优点体现在悬挑梁刚度大、稳定性好，可以很好地支撑上部模架系统，但是缺点主要体现在：①增大刚度意味着增大受弯截面面积，也就是加大了悬挑梁的重量，可能会需要投入大型机械配合施工，带来安全隐患；②增大用钢量即增大施工成本；③整个悬挑梁的受弯承载能力，均需要依托主体结构，通过u形卡环锚固在楼板上面，对于楼板来说，将承受更大的施工荷载，对主体结构产生不利效应；④工艺不够成熟，工人教育、施工过程中需要投入的管理精力大。采用增设下撑悬挑脚手架法而言，其具有施工简单，只需要在普通悬挑钢梁下增设一道斜撑来分担荷载，但是该方法要考虑受压失稳风险，这就限制了增设下撑悬挑脚手架法的应用推广。

2、通过对上述现有的长悬挑构件施工工艺的梳理，不难发现：现有模板支撑体系往往难以适应高层建筑和大跨度结构等复杂工程的施工需求，这些体系在悬挑长度较大时，稳定性往往难以保证，容易导致安全事故的发生；同时，现有施工技术由于需要搭建大量的临时支撑结构，施工周期长、效率低下、施工成本较高，此外，长悬挑结构的施工需要在地面上大量安装支撑，对地基要求较高，容易受到地基条件的限制。本发明正是基于上述研究背景而提出，旨在提供一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法以满足实际长悬挑作业的建筑或结构施工的需要。

技术实现思路

1、针对长悬挑构件现有技术中常见的施工工艺存在的上述缺陷，本发明的目的在于：提供一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法，通过结合力学原理和先进的施工工艺，通过精确计算和合理设计，实现了模架体系的稳定悬挑；同时还具有施工效率高、结构安全可靠、适用范围广等优点，在长悬挑、高空作业和一些特殊结构施工中发挥着重要作用，为施工项目的顺利进行提供了技术支持和保障。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

3、一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：

4、1)施工前准备

5、根据施工图纸，通过使用pkpm软件对悬挑模架体系各构件的受力进行模拟分析、对拉梁进行验算，选定钢丝绳(4)规格；现场对施工所需的材料、施工机具进行检测以及对现场人员进行后续步骤施工技术和安全作业技能培训，对轴线、三维坐标定位进行复测，确保合格后再进行步骤2)；

6、2)底板预埋u形钢筋卡环、顶撑

7、在楼板(8)的模板上准确放出h型钢梁(5)的中心线位置和端部位置线，根据h型钢梁的中心线位置和端部位置线确定u形钢筋卡环(6)、顶撑(7)的位置，顶撑设置在h型钢端部作为向内压力的支撑点，左右间距同h型钢，均为1200mm；整个锚固段范围内布设5道u形钢筋卡环，2道设在靠近楼板边缘部位，3道设在锚固端部，u形钢筋卡环的间距200mm，顶撑、u形钢筋卡环埋设偏差≤20mm，混凝土浇筑完成、凝固硬化至设计强度后，再进入步骤3)；

8、3)安装h型钢梁

9、选用的h型钢梁总长9m，在楼板内的锚固段长度为5.5m，外挑长度为3.5m；将h型钢梁穿入u形钢筋卡环内，使其端部紧贴顶撑，并用木楔固定h型钢梁；在h型钢梁外挑端部位上部每根立杆处焊接φ20圆钢，长度100mm，作为脚手架立杆锚固点；为防止钢丝绳滑移，在h型钢梁端部下侧对应位置焊接φ20限位钢筋，长度200mm；当h型钢四侧边与固定用的u形钢筋卡环之间、楔入木楔并与型钢紧密贴合后h型钢梁不发生位移时，再进入步骤4)；

10、4)搭设内部满堂脚手架、外架

11、在h型钢梁上部搭设悬挑构件施工用的脚手架和外架(3)，脚手架和外架的搭设应符合《扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2011中的要求，搭设完成并经验收合格后，再进入步骤5)；

12、5)上一层主体结构施工，预留穿绳孔

13、完成楼板除悬挑屋檐外的上一层主体结构的施工，应符合混凝土施工规范及质量验收规范中的要求，混凝土凝固硬化至设计强度后，再进入步骤6)；

14、6)钢丝绳一端与拉梁拉结，另一端与h型钢连接

15、钢丝绳与h型钢梁一一对应，每有一根悬挑型钢，设置一根与之拉结的钢丝绳；钢丝绳选用的规格为6×19+1，公称抗拉强度1400mpa，直径17mm，其上端穿过混凝土拉梁(2)中预留的穿绳孔洞、下端穿过h型钢梁上预先焊接完成的钢筋吊环，钢丝绳的两端均通过3个u形钢丝绳卡扣来琐死钢丝绳，以保证拉结牢固可靠；完成后进入步骤7)；

16、7)搭设悬挑的支撑脚手架

17、搭设悬挑的支撑脚手架，该脚手架的搭设应符合《扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2011中的要求；搭设完成并经验收后进入步骤8)；

18、8)悬挑屋檐施工

19、悬挑屋檐(1)的末端按照0.5％适当起拱，支撑架均与框架柱进行刚性连接，刚性连接点的间距应满足规范《扣件式钢管脚手架安全技术规范》jgj130-2011中的相关要求，防止材料的弹性变形引起结构外观变化，并对h型钢梁端的挠度进行监测；浇筑悬挑屋檐应符合混凝土施工规范及质量验收规范中的要求，至此悬挑构件施工完成，待混凝土硬化至设计强度后拆除模架体系。

20、采用本发明预拉绳长悬挑模架体系的施工方法具有如下有益效果：

21、相比传统模板支撑体系，本发明通过引入预拉绳机制，极大地增强了模架在悬挑状态下的稳定性。预拉绳能够平衡模架在悬挑过程中产生的各种应力，有效防止了因应力集中而导致的模架变形或破坏，通过增强模架的稳定性和优化施工流程，预拉绳长悬挑模架体系能够有效降低施工中的安全风险，减少施工事故的发生。由于模架体系更加稳定，施工人员在操作时可以更加高效地进行模板安装、混凝土浇筑等工作，在施工时不占用下方的工作面，从而显著缩短了施工周期。通过设计和分析，可以更加合理地利用材料，减少了不必要的浪费。同时由于施工效率的提升，也间接降低了人工成本，这些都有助于降低总体施工成本，提高项目的经济效益。

技术特征：

1.一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：

技术总结本发明涉及一种预拉绳长悬挑模架体系的施工方法，包括1)施工前准备、2)底板预埋U形钢筋卡环、顶撑、3)安装H型钢梁、4)搭设内部满堂脚手架、外架、5)上一层主体结构施工，预留穿绳孔、6)钢丝绳一端与拉梁拉结，另一端与H型钢连接、7)搭设悬挑的支撑脚手架、8)悬挑屋檐施工。通过结合力学原理和先进的施工工艺，通过精确计算和合理设计，实现了模架体系的稳定悬挑；同时还具有施工效率高、结构安全可靠、适用范围广等优点，在长悬挑、高空作业和一些特殊结构施工中发挥着重要作用，为施工项目的顺利进行提供了技术支持和保障。技术研发人员：赵凯,高龙,常浩,李朝峰,谢珂珂,柴明权,王思惠,王一丽,李建虎,安晓丽,刘泓博,岳仍露,任正强,李腾受保护的技术使用者：太原市第一建筑工程集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13