1　工程概况

某办公楼工程总建筑面积约为3.9万m ² ，构造形态为钢筋混凝土框架–剪力墙，地上8层，地下2层，结构高度为38.6m，主楼最高层高为6.4m、最低层高为4.2m，地上部位墙柱混凝土级别为C35、C40、C45、C50、C60，地上梁板混凝土级别为C30。

主楼西侧有6根贯通1~6层、高度为25.55m的独立柱，独立柱顶部与主楼通过跨度为3.6m、高度为25.55m的超高雨篷连接，雨篷向外有1.1m悬挑梁板，如图1所示。超高雨篷及悬挑板的楼板厚度为150mm，悬挑梁的尺寸为250mm×700mm，此部位超高悬挑梁板的模板支撑架搭设是工程结构施工中的重点及难点。

图1　悬挑梁板示意

2　施工方案

根据本工程特点，项目部技术人员的最初设想为在悬挑梁板下部待回填的肥槽内搭设落地式模板支撑架，这是常规方法，优点为安全、可靠、施工难度小，缺点为影响施工进度，耗费大量人力、物力、财力。

为降低对施工进度的影响，技术人员考虑采用在首层安装型钢悬挑梁，在悬挑梁上安装落地式模板支撑架，这种方法的优点为安全、可靠、不影响施工进度，缺点为费用较高。

为降低施工费用，技术人员通过对盘扣架体连接方式进行研究，探索出盘扣悬挑支撑系统。这种方法的优点为不影响施工进度、费用低，缺点为无以往施工经验，安全性、可靠性有待确定。

盘扣悬挑支撑系统的技术特点为将基座、水平杆、斜杆组装成悬挑支撑单元，与内部的立杆连接，搭设出向外悬挑的架体，通过在悬挑架体上安装可调托撑、主龙骨、次龙骨、模板来解决悬挑梁板部位的模板支撑问题。

3　施工技术

3.1　工艺流程

测量放线→铺设底座→搭设立杆→安装水平杆→安装斜杆→搭设至设计悬挑高度→将基座、水平杆、斜杆组装成悬挑支撑单元→将悬挑支撑单元与内部支撑架立杆连接→安装悬挑支撑单元之间纵向水平杆→搭设上部架体→安装安全网→安装可调托撑→支撑架体验收。

3.2 　施工要点

3.2.1　定位测量

按支撑架平面设计图纸，测设立杆定位线，采用尺子拉直，确定立杆平面位置，点出杆件记号。根据控制水准点，用水准仪测出板底及梁底的标高水平控制线，在已浇筑的柱或墙上做好标记。复核放线成果后进行下道工序。

3.2.2　架体搭设

支撑架立杆间距、水平杆步距以及斜杆的设置应符合专项方案要求，支撑架体高度＞16m时，顶层的步距内应每一跨步设竖向的斜杆。 按照立杆、水平杆、斜杆的顺序搭建基本架体单元，进而形成整体脚手架体系。 脚手架搭设步距不应大于2m，完成水平杆和斜杆插销设置后，以锤击的方式抽查插销，连续下沉量不应大于3mm。

支撑架可调底座丝杆插入立杆的深度≥150mm，丝杆的外露长度不宜大于300mm，架体扫地杆最底层水平杆的中心线距离可调底座的底板不应大于550mm，完成可调底座的安装后，可调螺母与立杆外表面相互匹配，螺母的台阶内径与立杆的外径差值≤2mm。

当支撑架搭建高度＞8m且周围存在既有建筑结构时，支撑架应沿高度每隔4~6个步距与周围已建成的结构进行可靠拉结，并设置一道水平向的剪刀撑，需要符合JGJ130—2001《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中钢管水平剪刀撑的相关要求。

3.2.3　悬挑支撑单元搭设及主要受力构件计算

悬挑部分架体由基座、水平杆、斜杆、立杆组成，先将基座、水平杆、斜杆组装成悬挑支撑单元，如图２所示，再由两名操作工人同时将悬挑支撑单元水平杆、斜杆端部与内侧的支撑架立杆节点连接，采用这种方式安装两榀悬挑支撑单元后再安装其之间的水平杆，由此类推，完成悬挑支撑单元的安装，最后在悬挑出来的三角构件上继续安装上部杆件。

图2　悬挑支撑单元示意

悬挑架体用于悬挑梁板的结构施工，应具有足够的承载力，在悬挑梁板施工过程中，悬挑架体的主要受力构件为斜杆以及内侧支撑架立杆，因此对斜杆、内侧支撑架立杆的设计计算尤为重要，通过对斜杆以及内侧支撑架立杆受压稳定性的计算，确定悬挑部位的三角构件是否采用双斜杆以及是否可以采用盘扣悬挑支撑的搭设方式。

本工程盘扣悬挑支撑系统通过在内部支撑系统立杆处生根的斜杆将悬挑端部立杆受到的竖向力分解为水平力及竖向力，并传导至内部立杆、水平杆，悬挑部位的150mm厚楼板及截面为250mm×700mm的梁同时浇筑混凝土，因此在两类构件同时施工的情况下对杆件进行计算。悬挑部位施工在内部结构已施工完成的情况下进行，因此内侧支撑架立杆在计算过程中不考虑内部结构施工过程中的荷载。

（1）对斜杆稳定性进行验算。通过对两类构件进行计算可知，悬挑板施工时给立杆带来的压力 N ₁ =17.866kN，悬挑梁施工时给立杆带来的压力 N ₂ =14.467kN，由悬挑端部立杆传递到斜杆上部的压力 N = N ₁ + N ₂ =32.333kN＜连接盘受剪承载力设计值40kN，可采用盘扣悬挑支撑系统。

采用单斜杆。斜杆与立杆夹角为16°，因此斜杆所受压力为33.68kN。斜杆直径为42mm，厚度为2.75mm、钢材材质为Q195、强度设计值为175 N/m ² ，面积 A =338.92mm ² 。计算长度l=1697.85mm，回转半径 i =14mm，杆件长细比 λ = l / i =121.275≤[ λ ]=150。稳定性系数 Φ =0.342。强度 f = N /( ΦA )=290.57N/mm2＞175N/mm ² ，因此采用单斜杆不满足要求。

采用双斜杆。单根斜杆所受压力为16.84kN。 f= N /( ΦA )=145.28N/ mm ² ＜175N/mm ² ，斜杆稳定性符合 要求。在考虑风荷载的情况下，斜杆截面模量 W =3?893mm ³ ，风荷载设计值产生的弯矩 M _w =0.008?kN·m。

f = N /( ΦA )+ M _w / W =147.33N/mm ² ＜175N/mm ² ，斜杆稳定性符合要求。

（2）对内侧生根的立杆稳定性进行验算。立杆所受压力 N =32.333kN，立杆直径为48mm、厚度为3.2mm，面积 A =450.15mm ² 。计算长度 l =1575mm， i =15.9mm， λ = l / i =99.06≤[ λ ]=150。 Φ =0.452。 f = N /( ΦA )=158.90N/mm2≤300N/mm ² 。

在考虑风荷载的情况下，斜杆截面模量 W = 4797mm ³ ，风荷载设计值产生的弯矩 M _w =0.008kN·m。 f = N /( ΦA )+ M _w / W =160.57N/mm ² ＜300N/mm ² ，立杆稳定性符合要求。

3.2.4　可调托撑安装

支撑架的可调托撑构件伸出最上一层水平杆件或者双槽钢托梁中心线的悬臂高度应≤650mm，且外露丝杆的高度应≤400mm，如图3所示。

图3　可调托撑安装要求示意

插入立杆或双槽托梁的可调托撑构件深度≥150mm。

完成可调托撑构件的安装后，可调螺母与立杆的外表面相互匹配，螺母台阶内径和立杆的外径差值≤2mm。

3.2.5　结构施工顺序

悬挑支撑单元作为悬挑梁板的支撑架，其生根的内侧支撑架立杆既要承受其上部非悬挑部分结构施工荷载，又要承受悬挑支撑单元传递过来的悬挑梁板施工荷载，因此需要对内侧支撑架立杆的受力情况进行叠加计算，若计算结果满足要求，悬挑部分可以与内部非悬挑部分同时施工，若计算结果不满足施工要求，需先进行内部非悬挑部分施工再进行悬挑部分施工，与设计单位进行协商确定好施工缝的留置位置。本工程采用先进行内部非悬挑部分施工后进行悬挑部位施工的方式。

4　质量验收

4.1　材料进场验收

（1）验收时间：施工准备阶段，构配件进场时。

（2）验收内容：盘扣脚手架的形式检验报告、产品的质量合格证、产品标识；盘扣脚手架产品的使用说明书、产品的主要技术参数；对盘扣脚手架及构件质量有疑问时，应进行架子整体试验以及质量抽检；脚手架构件、材料及其制作质量是否符合现行行业标准JG/T503—2016《承插型盘扣式钢管支架构件》的规定；现场构配件进场检验记录。

4.2　架体安装施工验收

出现下列情况之一时，支撑架应进行检查与验收： （1）基础施工完成后及支撑架体搭设之前； （2）大于8m的高支模系统每施工完6m的高度后； （3）搭设的高度达到设计值后、浇筑混凝土 之前； （4）停用1个月以上、恢复使用前； （5）遇6级及以上强风、大雨及冻结的地基土解冻后。

支撑架检查与验收应符合下列规定： （1）基础的施工应符合设计方案的要求，基础应坚实平整，基础与立杆之间无悬空和松动现象，支垫和底座应符合相关规定及要求； （2）施工完成的架体应符合设计方案的要求，搭设的方法以及剪刀撑、斜杆的设置应符合专项方案施工要点的规定； （3）可调底座和可调托撑伸出水平杆的悬臂高度应符合专项方案施工要点的规定； （4）斜杆扣接头与连接盘的插销、水平杆扣接头与连接盘的插销均应销紧； （5）施工验收过程中应填写盘扣支撑架施工验收记录，并存档。

4.3　验收人员

验收人员严格执行《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》以及工程项目当地相关部门的危险性较大工程实施细则文件的相关要求。

危险性较大工程验收人员应当包括：专项施工方案编制人员；总包、分包单位相关负责人以及技术安全管理人员；设计、勘察以及监测单位的相关负责人；监理单位相关人员。

4.4　验收标识牌

监理及施工单位组织相关人员对危险性较大工程进行验收，验收合格并经相关负责人签字确认后，在相应位置设置验收标识牌，标识牌中应公示责任人员和验收的时间。

5　监测监控要求

5.1　设备配置

水准仪1台，型号：DZS3–1，检定日期符合要求。

全站仪1台，型号：BTS–902CLA，检定日期符合要求。

5.2　监测内容和监测要求

（1）监测项目：支撑架沉降、支撑架位移。

（2）监测仪器：采用BTS–902CLA全站仪、DZS3–1自动安平准仪、5m钢卷尺等监测仪器。特别提醒：在混凝土浇筑过程中，严禁观测人员、施工人员进入浇筑区下方。

（3）监测频率：模板支撑架在浇筑混凝土过程中实施全过程监测。

（4）监测预警控制值（模架沉降位移预警值为5mm，水平位移预警值为6mm）。

（5）监测方法：为避免混凝土浇筑过程中架体失稳带来的安全及质量隐患，在混凝土开始浇筑至终凝的过程中，由专人实时对架体进行监测。在超高部位施工的板上跨中安装钢筋做监测点，在悬挑超高部位施工的梁上跨中安装钢筋做监测点，监测人员站在已浇筑完成的内部楼板上进行观测，观测点均保持在经纬仪、水准仪的可视范围内。监测时2人一组，一人负责仪器的细部观测，另一人负责宏观测，只要有一人发现异常现象，立即停止混凝土浇筑，采用仪器观测的预警值为5mm。

在浇筑混凝土前用全站仪对监测点进行初始观测，记录数据。

在浇筑混凝土的过程中，持续观测监测点是否出现沉降及水平位移，由此可知板底架体是否稳定。混凝土浇筑完毕后方可结束监测。

6　结束语

盘扣悬挑支撑系统，无须在地面上重新搭设悬挑部位的支撑架，通过合理的排布、科学的计算以及现场实体验证，该支撑系统可以确保施工过程的安全性。对比落地支撑架及型钢悬挑支撑架，由于其搭设的时间短、体量小，因此在安拆过程中出现安全事故的概率会更小，进一步保障了现场的安全施工。

盘扣悬挑支撑系统，可随内部架体同时搭设，无须在地面重新搭设，大幅节省了施工时间。相对于落地支撑架、型钢悬挑支撑架，盘扣悬挑支撑系统所采用的杆件数量更少，减少了杆件的租赁数量、运输次数，因此避免了资源浪费并减少了污染物排放；杆件数量变少，现场堆料面积随之减少，因此节约了现场施工用地；安拆过程中无须对地面进行处理，也不与地面进行接触，因此对施工过程中的扬尘污染现象有较大的改善。

综上所述，盘扣悬挑支撑系统，在保证质量、安全且不影响施工进度的情况下可以解决超高部位悬挑结构施工难题，对比传统作法具有更好的技术效益、环保效益、经济效益。