BIM建筑网悬挑结构近年来成为超高层建筑与大型公共建筑方案的重要结构形式，其造型与结构能够为建筑带来不一样的拓展。由于悬挑结构对结构受理要求非常高，因此在施工中稍有偏差就需要返工调整。如何才能避开悬挑施工的质量“雷区”？
施工前
1.结构受力优化不到位
建筑施工前，应根据图纸方案，利用计算机软件辅助完成结构受力优化。悬挑部分越长，对结构受力的考验越大。央视新大楼的悬挑长度约70m，结构优化必须一次又一次推算，找到可能造成结构倾覆的关键点。
施工前，若结构受力优化工作不到位，对于结构复杂的建筑项目施工时，可能会面临推倒重建的风险，若验收工作再有所忽视，则可能使建筑面临巨大的安全风险，对用户安全造成严重影响。
通常结构优化工作存在的问题包括以下内容。
（1）建模数据不准确
复杂的模型必须要借助计算机参数化建模才能实现。参数化建模不仅能帮助建筑师控制建筑的形态，也能帮助结构工程师进行各种结构计算。
若建模数据不准确，则可能会因为一个数据的错误造成全盘模拟有误，无法精确模拟建筑结构的实际受力情况。通常可能出现的建模数据不准确问题来源于图纸变更的沟通不及时，结构团队水平不到位，数据录入错误等。很多问题并不是技术问题，而是管理问题。
（2）建模软件选用不当
虽然都是结构建模软件，但不同软件的特点若没有利用上，很可能会出现模拟不足，从而无法判别建筑结构的实际问题。以下是目前常用的几款软件。
PKPM。对于多高层结构特别好用，其最大的优点，也是大家所依赖的就是可以很快的配筋并出图。现在也可以实现一些空 间结构的建模与分析，但是使用起来还是有些不方便。早期人们一直都是用PKPM行遍天下，只是后来随着ETABS等国外软件进来后才有人开始对其有些微词。
3D3S。可以计算的结构体系有：轻钢、厂房、多高层结构、空间钢结构、索膜结构等，可以进行我国规范校核。
ETABS。ETABS是针对多高层建筑结构开发的。ETABS对国内的软件行业起到了里程碑式的作用。ETABS的出现让人们看到在计算中我们原来可以做到更多。也是ETABS让人们对结构分析提出了更高的要求，比如弹塑性分析等。目前ETABS可以做到多高层结构的快速建模、静动力分析、静力弹塑性分析、中国规范校核等。几乎涵盖了结构工程师的所有要求。
SAP2000。SAP2000则专注与空间结构，比如网壳类、桁架类、不规则结构等，一句话，开发者希望不能用ETABS实现的就可以SAP2000来实现。和ETABS一样，SAP2000对中国建筑结构领域软件的冲击也很大，因为在SAP2000进入我国的时候业内没有类似可以进行空间结构建模与分析的软件。
施工中常利用有限元软件对结构受力进行优化，便于日后施工的质量。有限元优化的过程大概分为以下步骤。
（1）优化设计思路
在用ABAQUS软件优化过程中，为设计出符合要求的钢筋混凝土桁架结构，应在对钢筋混凝土桁架结构建立初始方案模型之后进行ABAQUS优化设计。如此处理的主要目的为保证钢筋混凝土桁架结构满足强度和刚度要求的基础上，节省钢筋和混凝土量，降低造价。因此，在优化过程中选择合理的设计变量、状态变量及优化目标，最后查看优化分析结果。
（2）优化过程及结果分析
根据优化设计思路，首先进行初始方案参数化建模，求解后处理计算结果，从而确定设计变量和优化目标，最后对优化结果进行评估。若达到优化目标，则退出循环，反之则继续优化。
应注意在结构设计主要参数处理时，由于结构通常比较复杂，在不影响结构内力和位移的前提下，需要对部分结构构件进行了简化，选取最大悬挑梁为研究对象，随后对各类需要计算的单元进行选取，如混凝土实体单元、钢筋桁架单元等；随后再根据材料属性选择相应参数，如混凝土等级选择C30，弹性模量选择相对应数值，其他参数均按初始方案建模。
2.施工审查不到位
施工审查不到位对于悬挑结构施工存在一定的影响。由于悬挑结构造型独特，分部分项工程施工应围绕特殊结构进行调整。若施工审查不到位，很可能因部分方案调整不符合要求而造成连锁影响。为此，应在施组审查与图纸审查环节做好相关工作。
（1）施组审查
施工组织设计是影响现场施工管理效率最关键的内容之一，越是前期工作，越应该仔细审查。如对悬挑结构建筑工程概况的相关资料审查是否详细；对工程建设中的重点、难点、特点是否进行分析，是否和实际情况相符；审查所选工法在现场条件下能否可行；审查施工组织设计是否根据项目总工期要求逐级分解编制合理的各阶段进度计划等。
施组设计审查时，还应注意审核施工组织设计中是否有相关质量管理与保证措施，且是否针对悬挑结构建筑的重点难点具备详细的质控措施；审查隐蔽工程验收、分部分项工程验收移交与报审制度是否完善；流程体系是否健全；审查文件资料保管与移交制度是否健全。
（2）图纸审查
收到施工图审查机构审查合格的施工图设计文件后，施工单位应在设计交底前，进行全面细致的熟悉和审查施工图纸工作。由于关系到施工技术交底的所有细节，因此在会审时要注意包括图纸平面设计、图纸标注、抗震形式等内容。
3.技术交底不到位
技术交底对施工质量的影响最大、最广。通常在技术交底过程中，应逐级交底，逐级监管，但悬挑工程占地面积大，工程体量大，施工管理难度也较大。百密尚存一疏，大型建筑施工中可能存在交底执行不到位的情况，这对于建筑施工质量同样具有较大影响。
那么到底交底该做到什么程度？哪些工序要细化要求？以钢筋、模板、混凝土为例，技术交底应满足一下要去。
（1）钢筋施工
先将梁装配式房屋主筋放于梁底模之上，由于悬挑结构轴线梁有预埋螺栓，箍筋套好绑扎之前应预埋螺栓，再根据螺栓位置绑扎箍筋。
钢筋单面搭接焊长度为10d；梁钢筋锚固长度为40d。
受力钢筋允许搭接区段：梁上部钢筋为跨中1/3区段，下部钢筋为支座1/3区段；设置在同一构件内的焊接接头宜相互错装配式研发开；纵向受力钢筋焊接接头连接区段的长度为35倍d（d为纵向受力钢筋的较大直径）且不小于500mm，凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段，同一连接区段内，纵向受力钢筋焊接的接头面积百分率不宜大于50%。
当梁上受力钢筋设置两排或三排时必须增加吊钩予以固定。
所有钢筋绑扎必须符合图纸设计要求，钢筋保护层厚度35mm。
（2）模板施工
根据控制轴线，放出梁的边线位置，模板支设前，保证所有梁内埋件全部埋设到位。
梁次龙骨采用50mm×100mm方木，间距100mm，主龙骨采用48mm×3.5mm钢管，间距300mm。
梁底模板就位后，绑扎框架梁的钢筋；
安装梁侧模板，梁次龙骨采用50mm×100mm方木，间距100mm，竖向主龙骨采用48mm×3.5mm钢管竖向布置，主龙间距300mm，竖向主龙骨底部与梁底主龙骨用扣件进行连接；横向主龙骨设置2道，间距300mm。梁侧主龙骨用Φ12对拉螺栓进行固定间距600mm。
模板主次龙骨安装完毕后，在梁两侧的中间及底部做钢管斜支撑，间距1000mm，支撑在两侧外脚手架上；钢管两端均要安装顶托。
加固完成后，在梁底部用木头削起拱，起拱高度为跨度的3‰，最后以控制线调整模板位置，用线坠调整模板垂直度。
3.混凝土施工
混凝土浇筑时应考虑中心柱高度，在浇筑过程中，框架柱的浇筑次数应按照施工方案完成，框架梁通常根据需要必须两次浇筑来完成。
混凝土振捣时应遵循“快插慢拔”的原则，每次振捣时间为10s（振捣持续时间一般为砼表面无浮浆，不下沉为止，当表面出现浮浆时必须将浮浆排除，切满足钢筋保护层厚度。
在浇筑过程中，必须有钢筋工与木工现场跟班，及时加固模板和调整钢筋位置，确保悬挑结构浇筑质量。
施工中
1.抗倾覆能力不足
悬挑结构是靠压重或外加拉力来保持稳定的，规范要求设计计算是取倾覆转动点在外墙皮向里的O’点，并要求抗倾覆力矩的0.8倍比喻大于倾覆力矩，即抗倾覆有不小于1.25的安全系数，若稳定力矩小于倾覆力矩时，必然失稳，倾覆坍塌。如雨篷梁上的压重(砌砖的高度)尚不能满足稳定要求时，就拆除支撑及模版，将会发生坍塌，造成人员伤亡。
2. 模版支撑方案不当
悬挑结构根部受力最大，当混凝土浇筑后，尚未达到足够强度时，模版支撑产生沉降，根部混凝土随即开裂，拆模后将从根部产生断裂坍塌。若悬挑结构为变截面，施工时将模版做成等截面外形，而造成根部断面减小，拆模后也会产生断塌事故。
为防止模版立柱下陷，应注意以下几点：
（1）立柱不得支于松软的图上和未经处理的回填土上；
（2）立柱下面的垫木要有足够的底面积和刚度；
（3）注意立柱受震动后的动势；
（4）防止化冻过程中立柱下陷；
（5）防止积水造成下陷。 此外，悬挑构件支模时要考虑木制模板湿胀干缩现象对构件质量的影响。
3. 主筋放置不当
悬挑构件不同于通常的梁板结构，在垂直荷载作用下，挑梁产生负弯矩，上边手拉，因而受拉主筋应配置在上边。若把钢筋放在下边，或施工时支垫不妥，钢筋被踩踏向下变形过大，或被浇筑的混凝土压到下面，或锚固长度不够，或有是断面厚度尤其是根部厚度达不到要求，是构件的有效断面减小，承载能力明显降低，难以承受构件自重及上部荷载等原因，当模版拆除后，均会导致根部断塌。
4. 施工超载
悬挑结构的固端弯矩与作用荷载成正比，如施工荷载超过设计荷载，模板下沉，根部出现裂缝，尤其是当有根部向外浇筑混凝土时，随着荷载的增加，模板变形，也极易在根部产生裂缝，导致拆模后断裂。
5. 拆模过早
不少悬挑结构坍塌都是由于拆模过早，混凝土未达到足够强度所造成，所以规范规定，悬挑构件的拆模强度必须不小于100%，在实际施工中必须遵守。在施工悬挑构件时，要及时验算，确定拆模的恰当时间，施工中只要条件允许，适当晚拆模或间隔保留部分支撑是有好处的。
文章来源：建筑技术杂志社
wx851337014 2个月前 (10-01)说：
评论前必须登录！
注册