1 工程概况

　　太原某高层住宅建筑顶部规划设计为仿唐建筑屋盖，地下2层，地上26层，为钢筋混凝土结构，屋盖层梁底标高为78.100m，顶标高为82.125m，单栋建筑面积约960m²。仿古屋盖侧立面如图1所示。剖面如图2所示，主体剪力墙结构施工完毕后进行仿古屋盖施工，纵向外檐出挑2.86m，角部外檐出挑4.47m。

　　图1 仿古屋盖结构  

　　2 古建模架体系特点分析

　　2.1 面积大，距地面高度大

　　古建轴网长51.2m，宽11.4m，四周屋檐从轴线外挑2.86m，可支撑古建架体屋面的最低标高为72.150m，架体最大高度达9.9m，楼北临空出挑部分到地面为79.1m。该体系属于超过一定规模的危险性较大分部分项工程。

　　2.2 平台构造复杂，需先封闭

　　该建筑78.100m标高平面范围内，屋顶结构不是直接可用的平台，具有从上到下的采光井，有凸出的电梯机房，有75.200m标高屋面，所以需先封闭形成平台，才能进行仿古屋盖结构架体的施工。

　　2.3 屋盖造型复杂

　　屋盖设计构造对准确计算楼板荷载具有一定难度，需采取近似、保守的计算方法，以确保古建屋盖结构架体施工安全。

　　3 古建模架体系设计

　　3.1 古建出檐模板设计

　　古建出檐模板按飞、椽、梁L1、斜内板分成4段进行支设，面板采用12mm厚木胶板，造型部分采用PVC管及聚苯板填充，小梁用40mm×80mm木龙骨，顺坡度方向安装，主梁采用48×3钢管，U形顶托支撑，传力到立柱，使用钢管扣件支撑架，每段2排立柱，纵向间距以750mm为主，横向间距按飞、椽、斜内板、梁L1进行确定，斜内板和梁L1共用立柱，L1下采用斜立柱卸载到地梁上。模架构造如图2所示。

　　图2 模架构造剖面  

　　3.2 落地架支撑架体设计

　　出檐下存在屋面的范围约占1/2，其中南立面均为高支模，使用钢管扣件落地支撑架，最大支撑高度9.9m。

　　3.3 檐下临空支撑架体设计

　　3.3.1 钢管挑架方案

　　指楼东南、西南角下部临空面积较小，钢管出挑最大尺寸1.7m，长约4.6m，平台每根立管下均设斜撑杆，角度为52°～64°。

　　3.3.2 悬挑型钢梁平台方案

　　主梁采用I20，出挑为3.1～4.4m，尾部由16钢筋锚环固定于混凝土梁上，已有结构的上翻梁侧做后埋钢板，后埋钢板上焊接U形锚环。型钢梁在纵墙上垂直于纵墙布置，在角部放射状布置，类似古建椽的布置技术，型钢梁纵向间距1 500mm，可有效发挥型钢作用。架体立杆纵距按750mm布置，在2根型钢中间的立杆采用斜撑杆将力传到型钢上，立杆支撑立面如图3所示。

　　3.4 受力计算

　　先进行构造设计，再进行受力计算，受力计算未通过时应调整构造。对模板部分的落地式架体、钢管挑架、型钢平台进行受力计算。荷载计算符合现行规范要求，计算内容较完整。当计算檐板荷载时，应进行檐板等厚折算，如图4所示。

　　图3 立杆支撑立面  

　　图4 檐板等厚折算  

　　4 古建模架施工工艺与技术要点

　　4.1 古建部分整体施工顺序

　　古建部分整体施工顺序如下:架体设计→内平台封闭→架体放线→外围海底网搭设→落地架、钢管挑架和型钢挑梁平台搭设到古建层楼面(78.8m)→内外排柱，墙体施工到KL1梁底并安装斗栱→安装出檐部分层高范围内的架体、模板→拉结型钢挑梁钢丝绳→浇筑L1和角梁混凝土→绑扎檐、椽、飞、板钢筋→浇筑檐、椽、飞、板混凝土→支设脊梁模板→浇筑脊梁混凝土→施工屋面瓦→拆除古建层高范围内的架体模板→拆除钢丝绳→喷涂油漆彩绘饰面→拆除架体、型钢挑梁→拆除内平台→拆除外围海底网。

　　4.2 型钢挑梁、钢丝绳安装与拆除

　　4.2.1 外围海底网搭设

　　安装型钢梁前，需在下层制作海底网，构造如下。

　　1)采用48×3钢管，扣件固定组成3m×6m方格，进行楼面北侧外挑防护，倾角约30°，水平外挑4～5m。

　　2)悬挑钢管顶端15cm处，每隔6m采用钢丝绳进行斜拉，固定于悬挑层以上剪力墙的穿墙眼内。

　　3)悬挑网采用1层尼龙网与1层密目网，采用8号钢丝固定于钢管上，前端高出后端1～1.5m。

　　4)根部使用双横杆内外夹紧主体墙柱，且固定牢固。

　　5)斜拉钢丝绳选用^s12.5，每根钢丝绳使用绳卡≥3个，绳卡间距100～150mm。

　　4.2.2 型钢挑梁安装

　　4.2.2. 1 安装工艺

　　安装流程如下:放线→安装锚板→焊锚环→型钢焊耳板、定位钢筋→穿型钢梁→调整方向、加固木楔。整体安装顺序为由中间到两边，连续作业，木架板紧跟铺设。穿电梯井道部位需在井道墙上开洞，需提前做好通体采光井部分。

　　4.2.2. 2 操作要点

　　需及早搭设78.600m标高处的内平台，且满足平台上作业的载重、刚度、稳定性要求。

　　型钢梁下料应在地面进行，放线后结合图纸可确定型钢梁长度。提前制作好并进行编号，塔式起重机运输型钢梁到屋顶。型钢梁耳板做法如图5所示。

　　图5 耳板做法  

　　锚板位置按设计图进行定位，并安装牢固，锚环焊缝高度、焊接长度应达到要求，如图6所示。

　　图6 锚板、锚环做法  

　　4.2.3 平台板安装

　　型钢梁安装完成后，木架板紧跟铺完，搭起防护栏杆后，在上面进行外墙、柱梁的施工，需注意施工使用平台活荷载按2k N/m²限载。

　　4.2.4 钢丝绳拉结

　　外墙浇筑完成后，搭起平台上的钢管架，使用17钢丝绳缠绕梁定位筋两周后拉紧，用≥3个绳卡锁定。另一端穿过墙上预留孔，甩到尾部，安装索具螺旋扣，挂在耳板后拉直、拉紧钢丝绳。

　　4.2.5 平台支模期间的使用

　　支模期间注意检查钢丝绳的紧直程度，型钢梁的位移及紧固索具螺旋扣、绳卡、木楔，尤其是浇筑檐板混凝土前须进行全面检查、维修。

　　4.2.6 钢丝绳拆除

　　浇筑完檐板混凝土后，强度达100%才可拆除钢丝绳。

　　4.2.7 型钢、架板平台拆除

　　装修完成后，拆除型钢、架板平台，可在墙上预留挂环，确保作业人员的操作安全。拆除型钢梁时若已拆除塔式起重机，可将型钢梁割开分段，使用外用电梯运下，拆除型钢梁后，使用C20混凝土补实墙上穿梁孔洞。

　　4.3 模板施工

　　4.3.1 施工顺序与工艺

　　整体水平构件施工顺序为:梁L1→角梁→板→脊梁。板下小梁、主梁间距按设计图施工，小梁方木有倾角，与钢管主梁使用铅丝绑扎。檐板空间造型复杂，支模时需注意控制标高。

　　4.3.2 支模施工要点

　　1)古建椽、板为空间体系，尤其是4个大角，端部上翘，檩内的板和檩外的板是两个坡率，角板为三维曲面，支模时采用节点标高控制法，沿纵向的中部、端部、根部，于起翘部位做出标高控制点，然后挂线，形成支模标准。椽采用直径恰当的硬质PVC管做模板，椽的空间使用木胶板做盒形，椽位置在角部是外端间距一致，内侧间距不同。

　　2)模板支设好后绑扎椽钢筋，然后再绑扎板下层钢筋，最后绑扎板上层钢筋。

　　5 施工安全技术保证措施

　　1)认真编制专项施工方案，并按相关规定组织专家论证，按审批通过的专项方案认真执行，确保现场实际与方案一致。

　　2)严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料，施工荷载≤2k N/m²，确保较大安全储备。

　　3)严格控制混凝土的浇筑顺序和浇筑方法，确保均衡对称。

　　6 结语

　　高层建筑顶部设置钢筋混凝土唐式仿古屋盖，施工难度较大、安全风险大，对古建屋盖不同部位的支撑条件进行分析后，了解古建中柱、墙、斗栱、椽、梁、板的施工过程，并采用相应模架方案，经过力学计算核验，制定适用、经济、安全的模架方案。