免高支模的貝雷架轉換平台施工技術

摘要：在中惠鉑爾曼酒店工程商業樓建設中，采用貝雷架轉換平台法進行扶梯洞口超30 m的高支模屋面施工。通過方案比選、科學計算、專家論證等多項手段，保證了此類型複雜高支模施工的簡化與安全。

關鍵詞：免高支模；貝雷架轉換平台；方案比選；施工技術

1 工程概況

中惠鉑爾曼酒店工程拟建1棟高層酒店及商業裙房。25層的高層酒店樓位于場地西北角，東南向布置8層裙房，局部9層。地下室3層，建築面積約為63 786.40 m2。地上建築面積123 251.79 m2。

工程高支模部位在商業樓扶梯位置，共2個，一個在商業裙房北側扶梯大支模區域18～22 軸交AA～W軸，一個在商業裙房南側扶梯支模區域20～22軸交P ～ L 軸（圖1、圖2），如采用常規支模方案，則分别從地下1層樓面及頂闆搭設支撐至7層屋面，支模高度分别為44.80 m和38.95 m。屋面的結構闆厚為150 mm，扶梯洞口最大跨度9 m，長度27 m，又由于屋面為綠化屋面，有覆土荷載，框架梁為600 mm×1 200 mm、400 mm× 1 000 mm，尺寸較大。

2 方案比選

2.1 傳統滿堂架體系

2.1.1 安全系數

操作安全性差：操作人員墜落隐患大、周圍安全圍護

不到位、腳手架拆除危險性大。

2.1.2 支撐架垂直度

搭設高達40 m左右，垂直度控制難。

2.1.3 搭設效率

高40 m滿堂腳手架，需滿足高寬比，搭設速度極慢。

2.1.4 對後續工作面的影響

體系自重大，對本身結構需要加固處理，排架支撐等保留時間較長，影響後續安裝工作。

2.2 貝雷架轉換平台體系

2.2.1 安全系數

貝雷架體系搭設于施工層的下層操作樓面，再用槽鋼

鋪設于貝雷架上作為腳手架立杆立腳點，且在貝雷架底部滿鋪模闆，達到硬隔離效果，安全性大大提高。

2.2.2 支撐架垂直度

貝雷架體系搭設于施工層下層操作樓面，僅一層的搭設高度，垂直度易控制。

2.2.3 搭設效率

根據現場的吊裝條件，地面組裝單元構件（2榀一個單元），貝雷架以拔杆或塔吊吊裝到施工面下層樓面進行部分分段式拼裝，工具化操作，功能保證，安裝方便。

2.2.4 對後續工作面的影響

基本不影響後續施工，随裝随拆。

3 總體施工方案

為避免傳統搭設滿堂支撐架作業方式的安全性低及成本高等不足，采取了搭設鋼結構轉換平台施工方案思路，考慮到貝雷架自身剛度強、可單元拼裝組合、拆裝靈活、材料可租賃、成本易控制等特點，綜合分析後，采取了貝雷架轉換平台的施工方法[1-2]。

A區扶梯洞口區域貝雷架單元構件不在塔吊覆蓋範圍，故采用貝雷架樓面拼裝，平推移位的施工方法，而B區較小的洞口貝雷架單元構件在吊重範圍，直接采取地面拼裝後，塔吊吊裝到位的施工方案（圖3、圖4）。立杆下東西方向鋪設14#槽鋼，其餘空隙使用模闆滿鋪做硬隔離，南北方向鋪設貝雷架，兩端固定于主梁上。

4 免高支模貝雷架轉換平台特點

4.1 貝雷架轉換平台的施工特點

現場貝雷架轉換平台的吊裝，相對于平台下方滿堂支撐架的搭設及樓面加固，貝雷架平台構件采用模塊化吊裝更加便捷靈活。

将原需采用高支模的部位利用貝雷架轉換平台，相比從底部開始搭設滿堂支撐架，僅搭設1層高度，避免了危險

性較大的支模方式的實施，更加安全可靠，既節約了搭設工期，同時又節約了高支模搭設及底部樓面加固費用。鋼結構平台采用貝雷片形式無須加工，市場租賃即可，成本上得到更好的控制。

A區屋面施工時，塔吊把單榀最小貝雷架吊至樓面上，在樓面洞口短邊方向現場拼裝整跨單元架體後，再由液壓平移車把整跨單體運至規定放線處；B區跨度小，塔吊起吊整跨在地面組裝好的單元架體至規定處，洞口滿鋪後形成一個整體平台後進行搭設支撐架等下一道工序。

貝雷架作為模闆支撐體系的平台，較傳統散拼鋼結構轉換層，其結構更加輕便，可單元片組裝的特點更便于安拆，周轉利用率更高。

4.2 貝雷架轉換平台的結構特點

貝雷架轉換平台将高支模簡化施工，将超高複雜高支模的搭設簡化搭設至1層高度，安全風險降低。

鋼結構平台采用貝雷片形式，由于為桁架片形式，自身平面内抗彎、抗剪強度高、剛度高，相較于洞口較寬的工況，可滿足不設支撐杆件或上拉杆件即能保證各項強度及變形指标的要求。

貝雷架轉換平台主要考慮平面外穩定及排列方式，通過在每2榀單元之間加設水平系杆和斜撐形成一個單元構件，每個單元按照洞口尺寸跨度計算間距，根據樓層結構尺寸在樓面進行排列，通過貝雷架平台表面通長立杆底部槽鋼的鋪設形成整體作為轉換平台[3-5]。

結合洞口跨度的尺寸，将最小單元為1.5 m×3.0 m的貝雷片有效組合，擱置在樓面洞口位置，并在轉換平台底部主梁位置擱置墊闆，形成從貝雷架平台傳至樓面主梁再到柱子的傳力體系。同時對樓面主梁進行複核，不滿足承載要求時可通過加大梁截面尺寸及配筋或在梁下保留支撐的形式加固。

5 免高支模貝雷架轉換平台施工的現場應用

5.1 工藝流程

以中惠鉑爾曼項目為例來說明高支模貝雷架轉換平台的工藝流程：根據梁闆荷載受力分析，确定樓面貝雷架排布間距→根據吊裝條件選擇貝雷架組裝方式→單榀貝雷架樓面或地面組裝完成後，進行單元構件的組裝→在樓面下層洞口位置形成單元構件進行吊裝或選擇平推就位→鋪設貝雷架上部支撐底槽鋼并調平→搭設支撐架及模闆體系→混凝土澆築完成後，待達到拆模強度拆除貝雷架[6-8]。

5.2 操作要點

5.2.1 确定貝雷架的排布間距

根據上部支撐體系的确定和貝雷架的排布情況，确定傳至擱置在洞口邊梁的荷載，再提交設計院複核，因受力較大，故增加了擱置主梁配筋。另外，由于頂部主框架梁的荷載較大，在柱子兩側的貝雷架兩端需采用雙貝雷片承受端部彎矩和剪力。每2榀貝雷架作為1個單元（2片9 m标準間距的貝雷架及之間的連接片），根據貝雷架上部支架及施工活荷載對貝雷架受力進行計算，得出每個單元的布置間距（圖5）。每種不同顔色代表一個貝雷架的最小單元。

5.2.2 貝雷架吊裝

本工程B區完全在塔吊半徑覆蓋範圍，且B區洞口跨度僅4.5 m，隻需2節貝雷架組裝後即可滿足，質量輕，經塔吊吊裝性能分析，滿足貝雷架單元的吊裝要求，故B區采用地面組裝單元，直接吊至樓面洞口就位的方式（圖6）。

A區不完全在塔吊半徑覆蓋範圍，且位于塔吊尾端，洞口跨度9 m，需4節貝雷架組裝後才能滿足，單元組裝質量較大，塔吊無法滿足吊裝要求，故将A區單榀最小構架吊裝至樓面，在跨端組裝單元，采用液壓車平移就位的方式（圖7）。

5.2.3 貝雷梁頂部槽鋼鋪設及排架搭設

在施工安裝貝雷梁完成以後，以橫向及豎向2個方向焊定位擋塊及壓闆，在貝雷梁上部鋪設14#槽鋼，槽鋼間距與上部模闆支撐立杆間距相同，貝雷梁間固定方式采用φ16 mm的U形螺栓，按單個節點設置1套螺栓固定。鋪設

槽鋼後，由于樓面的平整度的誤差，需要在槽鋼底部用木楔子調平，再進行槽鋼和貝雷梁的固定，采用電焊方式固定，防止滑動。待固定後進行排架的搭設（圖8）。由于主梁位置荷載較大，貝雷梁緊靠柱子表面，需提前澆築平台高度範圍内柱子，否則後期無法支模澆築。

5.2.4 貝雷架平台的拆除

貝雷架平台的拆除要遵循先裝後拆的施工方法，采用在7層屋面底部放置預埋闆或吊環的方式用于配合手拉葫蘆拆除，并及時将其運走。最初方案中，樓面上的卷揚機把架體的1節拉到樓面邊拆解後，用預埋的吊環配合手拉葫蘆把剩餘的幾節架體整體從空洞裡吊至地面後再拆解。從安全性等方面考慮，更新的拆除步驟如下：

1）拆除梁闆模闆支架、木方、模闆，再拆除貝雷架底弦安全平網，最後拆除枕木後，拆除9 m跨貝雷架梁。

2）将貝雷架上部的槽鋼拆除。通過在混凝土梁闆上預留倒鍊吊鈎，将9 m貝雷架吊移至樓面上的液壓車後再平移至卸料平台附近。操作人員就地分解架體至1.5 m×3.0 m的貝雷片後運至卸料平台，最後由塔吊吊至地面（圖9、圖10）。

6 效益分析

6.1 社會效益

項目采用了貝雷架作為模闆支撐體系的平台，在達到施工要求的同時，極大地提高了操作安全性，經濟和時間上也都獲得了節約，保證了施工進度，同時，具有可周轉性，避免了傳統采用鋼梁作為轉換平台時，需要加設拉杆或底部斜撐的工序，對類似工程有較好的參考指導意義。

由此可見：貝雷架轉換平台的經濟效益較好。

參考文獻：

[1] 左建江,杜思訪.貝雷架在高支模排架支撐系統中的應用[J].科技創新與應用,2012(6Z):40-41.

[2] 劉輝.淺談貝雷片在房建高支模施工中的應用[J].江西建材,2013(6):61-62.

[3] 呂飛虎,尹超輝,章燕清,等.貝雷架在房建工程中的應用[J].中國房地産業,2016(19):119-120.

[4] 黃愛鋒,楊葉紅.貝雷架在高空大跨度房屋建築中的運用[J].施工技術,2009,38(S1):575-577.

[5] 舒寶庭,張記生,徐世明.貝雷架在高空大跨度房屋建築中的運用[J].建築技術開發,2010,37(5):29-30.

[6] 馬偉良.貝雷架在高空大跨度房屋建築工程中的應用[J].城市建築,2013(16):206,221.

[7] 黃偉鋒.貝雷架在建築施工中的應用與淺析[J].建設監理,2015(12):74-76.

[8] 唐帆.貝雷架在建築模闆工程中的應用[D].廈門:廈門大學,2016.

貝雷架在房建項目高空大跨及超長懸挑結構施工中的應用

摘要：結合武漢夢時代廣場工程實例，介紹了貝雷架在高空大跨結構及超長懸挑結構施工中的應用，提出了簡支式、懸挑式貝雷架支模平台的構造及施工工藝。該措施規避了超危大高支模，在保證施工安全的基礎上，顯著提高了施工效率，降低了施工成本，具有良好的社會和經濟效益。

關鍵詞：貝雷架；房建；高空；懸挑；施工

1 應用背景

随着經濟社會的發展，商業綜合體呈現體量更龐大、功能更齊全、造型更複雜、結構更多樣的發展趨勢。同時為滿足建築造型需求，高空大跨及超長懸挑結構層出不窮[1]。武漢夢時代廣場是集商業、餐飲、室内樂園、冰雪樂園為一體的特大型商業綜合體，建築高度85.43 m，總建築面積約80萬 m2，體量巨大，造型複雜（圖1）。

在4—8層存在大量中庭洞口、扶梯洞口的封闆，洞口跨度最大21 m，封闆支模高度達42.05 m；在商場主入口存在最大外挑跨度達5.63 m、最大梁截面尺寸400 mm×2 670 mm、懸空高度43.15 m的現澆混凝土結構。需選擇一種兼顧安全、經濟、高效的支模體系來施工該類高空大跨及超長懸挑結構。

2 方案比選

2.1 落地腳手架支撐方案

落地腳手架支撐方案，即以地面為基底向上搭設鋼管支撐架，該方案較傳統、常規。如采用該方案，架體搭設高度最高達43.15 m，遠超相關規定的模闆超危大工程的8 m高度，其垂直度、穩定性極難控制，安全隐患極大，且存在架料用量多、搭拆工期長、占用底部施工場地、地面樓闆需額外加固、經濟性低等弊端，在本工程中不宜采用。

2.2 型鋼支撐方案

型鋼支撐方案，即在高支模區域下層搭設簡支型鋼或懸挑型鋼，再以型鋼為基底搭設鋼管支撐架形成封闆或挑闆的支撐體系。該方案理論上可行，但本工程中洞口跨度極大、高度極高、懸挑長度較長且存在大梁等重荷載情況，為保證施工安全，經計算，型鋼至少需40#工字鋼或其他等強型鋼，且排布間距小，該類大尺寸型鋼市場上較少見，需定制，且每米長度的質量大，存在搭拆難度大、安全隐患多、周轉困難、經濟性低等缺點，不适合采用。

2.3 貝雷架支撐方案

貝雷架支撐方案，即在型鋼支撐方案的基礎上，将型鋼替換成貝雷架。因貝雷架的強度、剛度、穩定性均優于常規型鋼，故其排布間距較大。且貝雷架可分拆成片，具有搭拆方便、安全性好、工期進度快、周轉便利、經濟性高等優點，适合本工程高空大跨及超長懸挑結構的施工。

3 關鍵施工技術

3.1 總體思路

在高空大跨封闆下部搭設簡支貝雷架或在超長懸挑樓闆下部搭設懸挑貝雷架，其上布置花紋鋼闆、小尺寸工字鋼形成基底平台，再在基底平台上搭設常規鋼管扣件式支撐架形成高空結構的模闆支撐體系。

3.2 簡支貝雷架支模平台關鍵技術

采用簡支貝雷架支模平台施工中庭洞口、扶梯洞口處的高支模封闆。

3.2.1 應用示例

以某區域中庭洞口封闆為例，1層為地下室室内頂闆，标高－0.10 m；2—7層為橢圓形洞口，洞徑為21 m；8層為普通梁闆，标高41.95 m。支模高達42.05 m（圖2、圖3）。

3.2.2 簡支貝雷架支模平台組成

簡支貝雷架支模平台由貝雷架、花紋鋼闆、分配工字鋼、扣件式鋼管支撐架、安全防護設施組成（圖4）。

3.2.3 簡支貝雷架支模平台傳力途徑

簡支貝雷架支模平台傳力途徑：現澆鋼筋混凝土及施工荷載→模闆方木→扣件式鋼管支撐架→分配工字鋼→簡支貝雷架→已施工主體結構。

3.2.4 簡支貝雷架支模平台設計

1）貝雷架選型。貝雷架作為支模平台主要受力構件，需根據上部荷載及控制變形要求進行選型。首先對扣件式鋼管支撐架進行設計計算，得出立杆支承點反力，該立杆支承點反力作用在分配工字鋼上，由此計算分配工字鋼支座反力，再根據工字鋼支座反力進行貝雷架承載力計算及選型。貝雷架按照是否加設加強弦杆，分為加強型、非加強型，按照組合形式分為單排單層、雙排單層、三排單層、雙排雙層、三排雙層。不同的類型其幾何特性、容許内力不同。

2）花紋鋼闆選型。花紋鋼闆主要起防護作用，避免搭設過程中扣件等構件掉落造成墜物傷人事故。選型時需根據貝雷片間距來選擇花紋鋼闆厚度，以滿足施工需求。

3）分配工字鋼選型。分配工字鋼以貝雷片為支座，直接承擔上部扣件式鋼管支撐架的荷載。工字鋼選型時需進行強度、剛度、穩定性計算。

4）預拱度設計。貝雷架受載後存在變形，該變形主要包含貝雷銷接間隙産生的非彈性變形（錯孔撓度）和貝雷架受力後産生的彈性變形（受載撓度）。在設計時需對變形進行計算，并據此設定預拱度以滿足施工需求，預拱度的調整通過調整支撐架頂托來控制。

① 錯孔撓度：貝雷片間采用銷接，由于銷與孔間存在設計間隙Δ，貝雷架受載後兩者間的相對位移會引起結構的錯孔撓度。孔與銷間的設計間隙國産貝雷片為0.5 mm，貝雷架懸挑端節數設為n。對于簡支式偶數節，錯孔撓度fm＝0.5n^2 mm；對于簡支式奇數節，fm＝0.5（n^2－1） mm。

② 受載撓度：考慮将上部荷載簡化為均布荷載，則中部最大撓度fz＝5ql^ 4/（384EI）。

③ 梁闆設計或規範起拱：現澆鋼筋混凝土梁、闆，當跨度大于4 m時，模闆應起拱。當設計無具體要求時，起拱高度fg宜為全跨長度的1/1 000～3/1 000。

④ 懸挑貝雷架預拱度f＝fm＋fz＋fg。

5）主體結構複核與加固。荷載最終傳遞至主體結構，需對主體結構進行承載力複核。複核可采用Midas Gen等軟件進行計算，如承載力不滿足，需對主體結構進行必要的加固，可采用增大截面、增加配筋等方式。該工作需在支座層主體結構施工前完成，以便加固的實施。

3.2.5 簡支貝雷架支模平台施工工藝流程

施工準備→支座層主體混凝土澆築及養護→貝雷架拼裝安裝就位→花紋鋼闆鋪設→分配工字鋼布設→扣件式鋼管支撐架搭設、起拱→預壓、精調→封闆高支模結構施工及養護→扣件式鋼管支撐架拆除→簡支貝雷架拆除→完工

3.3 懸挑貝雷架支模平台關鍵技術

3.3.1 應用示例

以主入口處挑闆為例，1層為地下室室外頂闆，标高－1.20 m；2—7層結構内收；8層結構外挑，最大外挑跨度達5.63 m，最大梁截面尺寸400 mm×2 670 mm，标高41.95 m，支模高度達43.15 m（圖5、圖6）。

3.3.2 懸挑貝雷架支模平台組成

懸挑貝雷架支模平台由貝雷架、花紋鋼闆、斜拉鋼絲繩、分配工字鋼、扣件式鋼管支撐架、預埋U形螺栓、扣件式鋼管反頂架、安全防護設施組成（圖7）。

3.3.3 懸挑貝雷架支模平台傳力途徑

懸挑貝雷架支模平台傳力途徑：現澆鋼筋混凝土及施工荷載→模闆方木→扣件式鋼管支撐架→分配工字鋼→懸挑貝雷架→預埋U形螺栓及已施工主體結構。其中斜拉鋼絲繩在貝雷架懸挑端吊拉卸荷、扣件式鋼管反頂架在貝雷架固定端反頂卸荷，兩者均作為保險措施，不參與受力計算。

3.3.4 懸挑貝雷架支模平台設計

懸挑貝雷架支模平台設計包括懸挑貝雷架中貝雷架、花紋鋼闆、分配工字鋼選型，主體結構複核加固同簡支貝雷架支模平台，不同點在于U形螺栓及預拱度設置。

1）U形螺栓選型及預埋。U形螺栓包含2種，一種為固定前端起定位作用的，一種為固定後端起錨固作用的。主要針對固定後端起錨固作用的U形螺栓進行設計計算，保證其抗拔力滿足要求，同時留存一定富餘（圖8）。U形螺栓需布置在主次梁位置，以避免主體結構受損。U形螺栓與主體鋼筋綁紮存在交叉作業，需根據現場鋼筋實際情況合理安排穿插作業，避免U形螺栓無法安裝。安裝完成後對U形螺栓的數量、定位、主體加固進行檢查，避免後期貝雷架無法安裝。

2）預拱度設計。

① 錯孔撓度：根據虛功原理，懸挑式錯孔撓度fm＝n（n 1） mm。

② 受載撓度：考慮将上部荷載簡化為均布荷載，則懸挑梁末端撓度fz＝ql ^4/（8EI）。

③ 懸挑貝雷架預拱度f＝fm＋fz＋fg。

3.3.5 懸挑貝雷架支模平台施工工藝流程

施工準備→懸挑層主體鋼筋綁紮及U形螺栓預埋→懸挑層主體混凝土澆築及養護→貝雷架拼裝安裝就位→固定端扣件式鋼管反頂架搭設→中間層主體結構施工及斜拉點預埋→斜拉鋼絲繩拉結→花紋鋼闆鋪設→分配工字鋼布設→扣件式鋼管支撐架搭設、起拱→預壓、精調→大跨外挑結構施工及養護→扣件式鋼管支撐架拆除→懸挑貝雷架拆除→完工

3.4 貝雷架安裝與拆除

實際施工中，受空間、吊重等因素限制，不同區域貝雷架需采用不同的安裝與拆除方式。

3.4.1 貝雷架安裝

本工程貝雷架安裝方式分整體安裝法、分段安裝法、平移安裝法3種。

1）整體安裝法。在空間、吊重滿足要求的情況下，将貝雷架構件在拼裝點拼裝成片後，使用塔吊等起重設備整體吊裝至安裝點。

2）分段安裝法。在吊重不允許整體吊裝的情況下，先安裝洞口跨度區段的貝雷架，再在其兩端接長成整體。

3）平移安裝法。在拼裝點全段拼裝好，再在兩端使用叉車等設備将貝雷架同步平移至安裝點。

3.4.2 貝雷架拆除

1）平移拆除法。為平移安裝法的逆過程，采用叉車等設備将貝雷架同步挪位至附近樓闆上後，再拆除成零星構件。

2）牽引拆除法。在施工時預留吊洞，拆除貝雷架時利用吊洞及牽引機将貝雷架挪位至樓闆上拆除分解。拆除流程為：在貝雷架上方封闆預留吊洞處安裝好鋼絲繩，鋼絲繩一端連接卷揚機（卷揚機1、卷揚機2），另一端連接跨中拆分點，以保證貝雷架拆分成2段後貝雷架的穩定。人系安全帶行走至跨中對拆分點處插銷進行拆分。完成拆分後，使用另一台卷揚機（卷揚機3）将拆分段拖拽至樓闆上，然後分解成片外運退場或周轉使用。

4 結語

通過方案比選及實踐摸索，本工程創新性地采用貝雷架作為高空大跨及超長懸挑結構的支模平台，并提出了預拱度公式，顯著提高了超危高支模的施工安全性，有效縮短了工期，創造了較好的環保、經濟和社會效益，得到了業主、設計和監理單位的一緻好評。貝雷架在本房建項目高空大跨及超長懸挑高支模施工中的創新運用和成功實踐，給超危高支模體系設計提供了一種新的思路。

參考文獻：

[1] 陳靜波,吳志傑,程凱.免高支模的貝雷架轉換平台施工技術[J].建築施工,2018,40(11):1953-1956.

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