高层办公楼间隔式消防连廊支撑与防护一体化施工技术.pdf

建筑施工第4 5卷第8 期1577STRUCTURETRUOTION施结构高层办公楼间隔式消防连廊支撑与防护一体化施工技术董洪鹏中铁天丰建筑工程有限公司北京102308摘要：为保证高层建筑消防连廊的施工质量与安全，依托具体项目案例，针对消防连廊与常规的一侧悬挑、两端受力的结构形式不同，且在结构施工过程中需要与主楼的支撑防护同步的实际需求，提出一种张弦梁支撑与防护一体化施工技术。实践表明，采用该技术可以保证间隔式消防连廊的施工要求，具有安全文明施工、工程质量优化、施工进度保障、节约工程成本等优势，具有较好的推广应用价值。关键词：高层建筑；间隔式消防连廊；支撑与防护一体化；张弦梁支撑中图分类号：TU758文献标志码：A文章编号：1 0 0 4-1 0 0 1(2 0 2 3)0 8-1 57 7-0 3DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.023Integrated Construction Technology for Support and Protection of Interval FireProtection Corridorin High Rise Office BuildingsDONG HongpengChina Railway Tianfeng Construction Engineering Co.,Ltd.,Beijing 102308,ChinaAbstract:To ensure the construction quality and safety of high-rise building fire protection corridors,based on specificproject cases,an integrated construction technology of tension string beam support and protection is proposed,which isdifferent from the conventional structure with one side cantilever and two ends under force,and needs to be synchronizedwith the support and protection of the main building during the structural construction process.The practice showsthat the use of this technology can ensure the construction requirements of the interval fire protection corridor,and hasadvantages such as safe and civilized construction,engineering quality optimization,construction progress guarantee,and cost saving.It has good promotion and application value.Keywords:high rise buildings;interval fire protection corridor;integration of support and protection;beam string support随着国内高层住宅和商业办公楼的建筑越来越多，各式各样的消防连廊结构设计应运而生，悬挑式、螺旋外挂式、凹形简支式等连廊的支撑与防护体系复杂多变-3。孟祥韬等 4 针对超长高空消防连廊的施工难题，介绍了悬挑式钢平台的设计、支撑架设计及连廊关键施工工艺，并对其设计安全进行了安全验算；秦泽亮针对传统落地脚手架或悬挑钢架支撑方案的不足，依托案例实际提出了一种钢丝绳吊模施工方案，分析了支架设计、混凝土浇筑及过程监测等实施要点，取得了预期的良好效果；邓凯杰 6 基于荷载传递法支模方案，开展了长跨度消防连廊的模板支撑设计与施工，在保证施工质量的同时实现了安全施工。本文在前人研究成果的基础上 7，依托中国中铁吉林区域总部基地项目1#、2 楼消防连廊工程建设实践，针对该作者简介：董洪鹏（1 9 8 7 一），男，本科，工程师。通信地址：北京市门头沟区永定镇莲石湖西路中铁物贸大厦1 5楼（1 0 2 30 8）。电子邮箱：6 1 6 8 8 0 9 9 4 收稿日期：2 0 2 3-0 5-0 5项目消防连廊与常规的一侧悬挑、两端受力的结构形式不同，且在结构施工过程中需要与主楼的支撑防护同步的实际需求，提出一种张弦梁支撑与防护一体化施工技术，以此保证间隔式消防连廊的施工要求。实践表明，采用的间隔式消防连廊支撑与防护体系结构形式合理、施工作业简便、成本投入较低、安全文明较好，在解决凹形简支式连廊结构施工方面具有广阔的应用前景。该技术已经在案例工程中成功应用，未出现任何问题，同时不仅仅适用于房建工程，其他领域的施工也完全可以借鉴该技术。1工程概况中国中铁吉林区域总部基地项目B地块，位于吉林省长春市南关区，建筑面积7 8 9 4 6.9 3m。项目地下2 层、局部3层，地上含2 栋2 0/2 6 层高层建筑、2 栋2/3层裙房。项目1#、2 楼2 层以上采用集成型附着式升降脚手架，1 楼2 层以上层高3.6 m；2 楼2 层以上层高4.8 m；1 楼5、8、1 1、1 4、17、2 0、2 3、2 6 层顶楼板1 轴处设消防连廊，2 楼5、8、11、1 4、1 7、2 0 层顶楼板1 轴处设消防连。15782023 8 Building Construction体化施工技术董洪鹏：高层办公楼间隔式消防连廊支撑与防护本工程项目的消防连廊设计在高层办公楼的西山墙（凹形）处，两侧边梁和结构板面端部与主楼框架梁相连，形成两端简支受力，外侧边梁与主楼外边平齐；消防连廊设计最大跨度为7 1 0 0 mm，从5层开始往上每间隔3层1道，共计1 4 道。采用传统悬挑式脚手架仅能满足外防护功能，无法作为模板工程的承托结构。因此，自行设计了支撑与防护一体化体系。本工程利用BIM技术对该部位进行建模，根据BIM建模情况以及设计图纸要求，对该部位的支撑与防护架体进行综合研究与讨论，同时进行结构受力验算。经验算，该支撑设计结构的抗拉强度、抗剪强度、挠度控制均满足要求。2支撑与防护体系主要安装工艺测量定位一安装预埋件一安放32 a主钢梁一安装1 6 a次钢梁一安装脚手板一安装竖向立杆（含外侧防护立架）一安装水平杆一安装剪刀撑斜杆一安装安全网一安装上部脚手板一安装顶托一安装连廊板的模板一安装梁侧模板一绑扎钢筋一浇筑混凝土一安装反梁栏板模板一浇筑栏板混凝土2.1主梁工字钢在连廊下部楼层的楼板上放置4 根32 a工字钢作为模板下支托平台主梁（图1），间距小于1 30 0 mm，每端伸入框架梁支座大于4 0 0 mm，用预埋筋固定，具体位置根据平台宽度确定，主要考虑躲开框架柱，钢梁两端设置锚环，将钢梁用预埋钢筋牢固锚固在框架梁上，当钢梁有接头时，接头采取错缝焊接，接头处须用补强钢板加固，保证焊缝牢固。其中，主梁底部斜钢筋主要解决钢梁挠度问题。工字钢32 a#60 mm60mm3mm方钢管00925钢筋图1 主梁设计剖面示意2.2承托次梁安装技术主梁上面铺次梁，次梁采用1 6 a工字钢，次梁间距900mm，每根钢梁顶面端部1 0 0 mm处焊有钢筋桩，间距900mm，桩高度为1 50 mm，用于竖向钢管安装时使用；次梁与主梁用1 6 mm钢筋套箍卡牢固，防止相对移动及倾覆，主梁及次梁结合在一起形成钢平台（图2）。7010070mmx220mmx8mm钢板夹板2长1 6 0 的M16螺栓厚8 焊缝32a工字钢主梁16a工字钢次梁钢管立柱及夹板图2 主、次梁连接做法2.3满铺脚手板主梁上面满铺厚50 mm脚手板，脚手板宽度2 50 300mm，脚手板要求无黄心、腐朽、虫蛀、死结，折断或裂缝等损坏的脚手板不能使用，材质符合GB50206一2 0 1 2木结构工程施工质量验收规范中II级木材标准。每根脚手板端部1 0 0 0 mm处设置压杠，压杠采用4 0 mm70mm方木，用8 镀锌铁线捆绑牢固，防止移动及倾覆。脚手板随施工层向上同步铺设，沿次梁内侧净宽满铺、铺稳，距墙面不大于1 50 mm。脚手板采用松木制作，要求厚度不小于50 mm、宽度不小于2 0 0 mm、长度不小于4000mm，端口处用铁丝捆绑固定在纵向水平杆上，要求绑扎牢固，交接处平整，无空头板。脚手板应设置在3根横向水平杆上。脚手板按其长边垂直于纵向水平杆方向铺设，并采用对接平铺，端口处用直径4 mm的镀锌铁丝捆绑固定在纵向水平杆上，要求绑扎牢固，交接处平整，无空头板，其接头必须支在横向水平杆上，搭接长度应大于2 0 0 mm，伸出横向水平杆的长度不小于1 0 0 mm。2.4竖向钢管立柱竖向钢管纵向间距9 0 0 mm，横向间距9 0 0 mm，横向设置6 排，外加2 排防护架立管，共计8 排立管。1 楼设置8排立管，2 楼设置7 排立管，端部与主楼框架相接，立管接头采用对接接头，相邻立杆采取错开接头1 2 0 0 mm。立杆顶部加设U形托及横杆，对连廊结构进行竖向受力支撑。2.5水平支撑1#楼：上下共计4 道支撑，上下间距30 0、6 0 0、1 2 0 0 mm，底部距脚手板4 50 mm。2楼：上下共计5道支撑，间距30 0、1 2 0 0、6 0 0、1 2 0 0 mm，底部距脚手板4 50 mm；水平支撑与立柱、剪刀撑形成刚性整体。当采用扣件式钢管支撑架体时，水平管接头采用对接接头，相邻立管采取错开接头1 2 0 0 mm。2.6剪刀撑斜向钢管1楼纵向设置2 道剪刀撑，横向设置1 道剪刀撑；2 楼纵横各设置1 道剪刀撑。剪刀撑从底到顶连贯，搭接时搭接长度1 m，设置3个旋转卡扣固定，剪刀撑与平台面成4560搭设。2.7外侧防护架与支撑架之间的连接消防连廊外侧防护架与内部架体连接成整体，用水平钢管相连。1）立杆：1#楼纵向8 排，2 楼纵向7 排，间距9 0 0 mm，与内部支撑立柱相对应。外侧防护架采用扣件式钢管架体，竖向、水平管接头采用对接接头，相邻立管采取错开接头1 2 0 0 mm。2）大横杆：1 楼上下5排，2 楼上下6 排，间距1 2 0 0 mm（含扶手）。建筑施工第4 5卷第8 期1579体化施工技术董洪鹏：高层办公楼间隔式消防连廊支撑与防护3）小横杆：1*楼上下3排，2 楼上下4 排，间距1 2 0 0 mm。4）防护架斜向剪刀撑：防护架按纵向设置1 道剪刀撑，对防护架钢管体系进行支撑，防止变形，剪刀撑放在立杆侧面，剪刀撑只能用转角扣件与立杆拉接，剪刀撑应尽量靠近主节点处，距离误差不大于1 50 mm，剪刀撑从底到顶贯通，搭接时搭接长度1 m，设置3个旋转卡扣固定，剪刀撑与平台面成4 56 0 搭设。5）安全密目网：在防护架外侧满挂防火型密目网，用14铁线绑扎，对防护架钢管体系进行防护。3材料周转要点1#、2 楼消防连廊结构工程施工期间，日平均温度在10以上，且主楼结构工程每层施工时间在7 d，每3层施工1 道消防连廊（间隔1 4 d），最大跨度为7.1 m（跨度8m的梁板结构混凝土强度达到7 5%设计强度值时，可以拆除模板支撑体系），因此消防连廊的混凝土在每层施工时，均满足拆模条件（依据同条件试块检验报告为准）。消防连廊结构施工所需材料（工字钢、钢管、木板等）按每栋楼2 层设计，由底部向上逐层周转。4不同防护架体系之间的协同联动技术本工程主楼外防护架体采用附着式升降脚手架，山墙（凹形）处消防连廊采用支撑与防护一体化架体。根据项目附着式升降脚手架安装使用方案设计要求每7 d提升1层，1#、2 楼消防连廊的支撑与防护一体化架体按项目需求，各配置2 套，同样采用7 d/层周转1 次，做到与主楼防护架体同步。施工中重点掌握施工节奏，做到2 种不同防护体系之间联动提升。5关键创新点1）在高层办公楼（除山墙凹形消防连廊外）采用附着式升降脚手架，建筑层高为3.6、4.8 m，主体结构工程施工平均7 d/层。为了满足主体结构施工进度和安全质量要求，凹形消防连廊处模板支撑体系和外防护体系的搭设显得尤为重要。此技术采用一种张弦梁支撑与防护一体化，只需每次搭设1 层支撑与防护，解决分段式悬挑3层支撑与防护的难度和风险。2）在高层办公楼附着式升降脚手架与卸料平台同步提升的同时，山墙处凹形消防连廊的安全防护和材料周转相互配合、使用以及提升协同联动是关键。每栋楼准备2 层消防连廊所需的工字钢平台主梁，共计1 6 根，在每道消防连廊结构层施工的下一层进行安装固定，循环拆除使用，为模板支撑体系和外防护体系及时提供作业平台，真正做到与主楼附着式升降脚手架同步提升协同联动。3）在高层办公楼山墙凹形消防连廊处，附着式升降脚手架平面位置上间断安装，与该处工字钢平台、模板支撑体系、外防护体系相邻，形成闭环安全防护。消防连廊处所需周转材料（钢管、木板、工字钢等）最大吊装质量为32a工字钢4 2 1.6 kg，最长尺寸为8 m，采用场内存放、塔吊垂直运输为主、人工为辅的方式进行吊装作业。4）高层办公楼山墙凹形消防连廊处的工字钢平台梁在附着式升降脚手架提升前后分别进行安装和拆除，随后进行支撑与防护体系的搭设和拆除，做到竖向穿插与水平同步施工。保证安全文明施工的同时，做到施工作业方便、安装效率高、施工成本较低。5）该技术解决了传统分段式悬挑钢平台作业人员、材料、机械等用量大的问题，节约支撑与防护体系搭设人工约2 5%、工字钢与钢管约4 0%、机械吊装约30%，重点避开外墙预留工字钢孔洞防水封堵工作，减少防渗漏隐患。6结语本工程消防连廊均设计在主楼西山墙（凹形）处，在施工过程中对消防连廊处结构施工时的支撑架和防护架进行了优化，采用一种工字钢张弦梁、钢管支撑防护体系，与相邻部位的附着式升降脚手架防护体系配合施工，分别在各层消防连廊结构梁板的下一层楼板框架梁顶部设置，每3层向上周转一次。该创新技术提高了该部位结构施工时的安全、质量、文明施工等多方面的风险管控水平。通过支撑与防护一体化施工工艺的应用，解决了该部位结构施工的难题，与传统落地脚手架和悬挑脚手架结合工艺相比，减少了大量钢材的拆装与运输，达到了节能减排的目的，节约了资源和劳务成本。得到了业主和同行的广泛认可，取得了良好的社会和经济效益，为今后类似工程施工提供了一定的参考，推广应用前景广阔。参考文献1韩义,刘青城.高空消防连廊模板支架施工技术的应用与研究 1 建材与装饰,2 0 2 1,1 7(36):35-36.2子孙越鹏.高空外挑消防连廊支模平台施工技术 .建筑,2 0 1 6(1 6)：72-73.3】许.高层建筑物间连廊结构设计实践研究 .工程与建设,2 0 2 1,35(5):921-922.4孟祥韬，吴志刚，潘长松.高空超长消防连廊的施工方法 J.建筑技术开发,2 0 2 1,4 8(2 4):9 3-9 5.5秦泽亮.基于钢丝绳吊模工艺的高层建筑消防连廊施工 .建筑施工,2 0 2 3,4 5(1):7 9-8 2.6邓凯杰.某建筑小区消防连廊支撑体系施工与安全管理 .建筑安全,2 0 1 8,33(6):1 3-1 6.7周颖,常秀丽.消防连廊新体系模板支撑技术研究 1 .建筑工程技术与设计,2 0 1 8(36):4 38.