[科普中国]-支撑梁

支撑梁一般用在基础的上方，放在两桥台（墩）之间的梁，一般是纵向的，防止因填土的推力造成桥台的向内位移。

内爬式塔吊支撑梁简介随着城市超高层建筑群越来越密集，塔吊的工作空间受到限制，大型内爬式塔吊便不断应用于各种超高层结构施工中。内爬式塔吊在建筑物内部借助一套支撑梁进行爬升，在塔吊自重、吊重和风荷载的共同作用下，内爬式塔吊承受相当大的竖向荷载和水平荷载，而全部荷载均由支撑梁承受。

支撑梁与依附在建筑结构上的牛腿支座相连接，并将全部荷载传递给建筑物。而现阶段内爬式塔吊支撑梁与牛腿支座的连接结构在国内现行规范中尚无质量标准和相关规定，对其连接结构缺乏相关研究，从而导致设计过于保守或偏不安全。因此，对塔吊支撑梁、牛腿及其连接结构的可靠性研究和设计尤为重要。以往，我国研究者对这种结构进行了施工流程和有限元分析，如郁政华等介绍了广州新电视塔外挂内爬式塔式起重机的基本构造及相关参数、爬升支承架组成、安装流程和爬升流程; 叶浩文等对广州珠江新城西塔大型动臂式塔式起重机爬升工艺进行了介绍; 于辰杰以珠江新城财富中心M900D塔吊为研究对象，完成了塔吊在工作和非工作状态旋转360度的受力情况，研究塔吊4个脚部支座对支承梁作用的不均性; 张家伟应用有限元分析软件建立内爬式塔吊附着节点模型，分析了节点和预埋件的受力性能; 姚刚等对东莞台商大厦的塔吊支撑架节点进行了有限元分析，发现塔吊4个脚部支座受力差异巨大。

支撑梁设计方案塔吊支撑梁，端部搭接在牛腿支座上的吊塔支撑梁。

工程中的牛腿支座主要采用预埋或焊接方式与建筑结构相连，焊接方式是先在建筑结构上设置带锚筋的预埋件，结构混凝土强度达到要求后，再将相应的支撑件焊接到预埋件上。本文设计的牛腿支座主要包括上、中、下三块水平支撑板和左、中、右三块垂直支撑板，水平和垂直支撑板连接处相互焊接，焊接后的整体再与预埋件的锚板焊接; 为使上水平支撑板能较好将支撑梁荷载传递到垂直支撑上，在垂直支撑端部焊有一块封板与上水平支撑相连; 为防止左右垂直支撑板的屈曲变形，在其一侧焊有两块加劲板。

预埋件包括预埋钢锚板、锚筋和锚固块，预埋钢锚板与墙体表面齐平，钢锚板的背面焊接有一组锚筋，锚筋端部焊有锚固块，锚筋和锚固块埋入混凝土墙体内。

支撑梁为箱形截面，为防止梁截面钢板发生局部失稳，在梁内侧沿梁轴纵向焊有数块横隔板。

针对支撑梁和牛腿支座的连接方式，本文设计了两种连接方案，从而选择最优方案进行现场施工。

(1) 方案一，支撑梁两端焊接有前后端板，在前后端板之间焊接有平行于支撑梁长度方向的两块中纵板，支撑梁端部底板上开设螺栓孔，使用螺栓插入螺栓孔并固定于牛腿支座的上端。

(2) 方案二，在支撑梁端部左右两侧分别设置一块L形钢夹板，梁端通过螺栓与钢夹板牢固连接，当支撑梁位置放置到位后，再将钢夹板与牛腿顶板焊接。

两种设计方案中，方案一的梁截面尺寸为350mm× 800mm × 30mm，方案二的梁截面尺寸为420mm ×850mm × 30mm。1

建筑支撑梁拆除的施工方法1、施工各项准备及方案的选择

1）技术准备

首先，准备好拆除条件：当工程地下室传力带、负一层的地板混凝土达到设计强度约 80%后，在工程位置架设对应的防护脚手架，并按照严格标准验收；清理工程基坑位置的围护结构、管线位置和原材料。其次，适时监测工程基坑施工情况，特别是监测其位移距离，工程中聘请的监测单位应根据工程要求，主动监测工程的拆撑过程，其中，拆除工程基坑的主撑时，每天需监测至少 2 次以上，持续监测约 15 天，整理好监测结果制作成表格后，将其上报给监理、施工和建设单位。最后，做好对应的安全保护措施，监测基坑的过程中，如果遇到位移距离较大的情况，必须马上卸载基坑的周边，并在有墙体的位置加上直撑或者斜撑，避免出现位移扩大的问题，并及时把监测的位移结果上交给设计单位，一起探讨解决方式。

2）施工方案的确定

根据本工程特点，其属于高空作业且现场施工环境较为复杂，故拟采取挖掘机炮头破碎 + 人工拆除法：挖掘机停放在支撑梁上对构件进行破碎，每两根钢格构柱区域内的内支撑砼拆除后，采用人工割除该部位的钢筋。

2、施工流程安排

（1）按照设计程序、施工进度安排，根据工程的主体结构，划分好每一施工区域，拆除应按照逐根、分块、逐段的原则；

（2）拆除环梁、支撑时，应先将角撑、联系撑，最后将环梁拆除，确保原本支撑的应力分布均匀后，再按照对应的要求将其释放；

（3）在拆除过程中，应每天坚持监测 1 次，当发现特殊情况时，必须及时对其进行研究，在保障安全的基础上顺利完成支撑拆除工程；

（4）确定每天的破碎专业时间，并做好安民告示工作和做好警示以及控制范围工作。

3、主要施工措施

建筑支撑梁拆除项目应用到的施工措施包括以下几种：一是在挖掘机作业行走区域内应用钢管进行支撑梁支撑加固，对支撑梁跨度较大的在拆除前应搭设钢管架临时支撑加固；二是负一层楼板上挖掘机破碎作业区域正下方应铺垫一层 2cm 厚的木板或 1cm 厚的钢板，木板或钢板下方加铺设废旧汽车轮胎，避免混凝土碎块直接砸在混凝土楼板上，起到保护混凝土面的作用；三是搭设项目的支撑架时，必须在横、纵、斜向的支撑梁处都搭设对应的防护操作脚手架，确保钢管架从负一层楼板或车道底板架设至支撑梁梁底，将碗扣钢管架横杆步距控制在 1500mm、立杆横向间距 900mm、纵向1200mm，并在底板加垫 20mm 厚、150×150mm 的小木垫板。

4、工程技术安全保障措施

为保障施工现场的安全性，当工作人员进入施工区域时，应要求将安全帽佩戴好，当在高处作业（超过 2m）时，如果没有针对性防护措施，应将安全带系好，遇到恶劣的天气，如暴雨等，必须禁止拆除作业。同时，在拆除部位进行电、气焊作业时，必须进行动火审批，应有防火措施和专人看守，并按要求设置灭火器（每 200m2一组）。现场乙炔及氧气应放在支撑外稳定可靠处，防止落物。处理拆下的碎石与构件时，应按类分堆，（零配件装入容器内）用塔吊或汽车吊吊离。

5、施工现场管理及检查

首先，项目负责部门必须将施工区域的平面布置好，将区域中的临时设施安放好，确保排水的畅通性，按照我国对应的施工标准施工；其次，在堆放工程中设备、构件、原材料时，应遵循平稳、整齐原则，及时处理好拆除掉的废料、模板，避免出现坠落伤人的状态。在施工区域中应在醒目的位置挂好安全标志牌、安全标语。在基坑位置、孔洞位置、易燃场所、变压器场所，都必须将安全标志、盖板等设置好，在夜间也须悬挂红灯；最后氧割时要认真清除周围的易燃物质和油类，并离火源 10m 以上，用完的空瓶须分开放置，以防混淆，同时氧气、乙炔气瓶要分开 5m 以上放置，禁止多层堆放。施工监督小组应定期检查相关项目进行情况，对工程施工环节予以评价，并引入对应的不定期检查，抽查前，应结合每一次出现的问题，选择抽查重点，并做好对应的整改。

6、施工进度控制管理

控制管理施工进度需项目负责部门与施工人员共同努力，工程项目的负责人必须动态掌握有关施工进度的信息，及时比较工程计划进度与实际施工进度，当出现施工进度比较缓慢时，必须深入分析其原因，从整体的角度分析进度延缓对于项目的影响。让项目工程中有经验的工作人员负责管理工作，并强调文明施工，同时后勤工作人员应做好对应的分项工作施工人员应严格按照项目计划进行施工，对于出现的特殊情况须及时汇报。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所