貝雷梁懸吊模板支撐體系在現(xiàn)澆混凝土工程中的應用

文 / 鞠青娟 王連明 杜 岳

1 工程概況

北京市大興區(qū)人民檢察院附屬業(yè)務樓位于北京大興區(qū)興華大街二段5號，原有舊樓為地上兩層，地下兩層，建筑高度為21.75m，結構類型為鋼筋混凝土結構。本工程是在原有舊樓上增建三層。

2 工程難點分析

通過受力計算分析得到，原有樓頂面混凝土板不能承受較大載荷，因此不能直接在原樓頂面進行模板支架的搭設。針對該問題采取了兩種施工方案：采用鋼結構搭建施工平臺和采用貝雷梁懸吊模板支撐體系搭建施工平臺。通過對比發(fā)現(xiàn)鋼結構施工平臺的施工費用是貝雷梁懸吊模板支撐體系施工費用的3倍左右，并且鋼結構的重復利用率低。綜合上述分析決定采用貝雷梁懸吊模板支撐體系進行模板支架的搭設。

3 貝雷梁懸吊模板支撐體系

3.1 受力支撐

在為加建部分鋼筋混凝土的施工提供現(xiàn)澆模板支架時，原有樓頂面混凝土板不能承受較大載荷，為此在原有舊樓前后東西方向各澆筑五根鋼筋混凝土框架柱如圖1所示，前后共十根框架柱為貝雷梁懸吊模板支撐體系提供受力支撐，因此模板支架與原有樓頂面間不發(fā)生受力關系。

3.2 工作原理

圖1 貝雷梁懸吊模板支撐體系受力支撐框架柱

利用加建部分框架立柱作為其荷載受力支撐體系，建立貝雷梁懸吊模板支撐體系，其結構強度和剛度滿足加建部分首層及二層樓板現(xiàn)澆施工載荷的要求。圖2為貝雷梁懸吊支撐體體系立面圖，貝雷梁懸吊模板支撐體系是在框架立柱上部預埋工字鋼，在縱向（東西方向）將貝雷梁通過預埋工字鋼與框架立柱連接，然后將橫向貝雷梁通過螺栓連接與縱向貝雷梁進行連接，縱向貝雷梁和橫向貝雷梁組成了縱橫向受力桁架支架結構；在橫向貝雷梁的下弦桿上設精軋螺紋鋼吊桿，吊桿穿過混凝土層底模，在吊桿下縱橫兩個方向懸掛的工字鋼，形成雙向承重的工字鋼平臺，在工字鋼平臺上鋪設鋼管腳手架模板支撐體系，承重平臺的標高和平整度通過吊桿的長度進行調(diào)節(jié)。

圖2 貝雷梁懸吊支撐體體系立面圖

4 模板支架設計方案

模板支架設計包括貝雷梁懸吊模板支撐體系設計和鋼管支撐體系設計兩部分。其中貝雷梁懸吊模板支撐體系包括：模板支架支撐結構設計（含立柱預埋件設計），貝雷梁結構形式設計和模板懸吊系統(tǒng)設計。

4.1 支架支撐結構

貝雷梁支架結構受力支點設置在加建框架柱上，圖3為立柱預埋件立面圖，從圖中可以看到在框架立柱內(nèi)預埋的型鋼，型鋼錨入框架柱內(nèi)1000mm以上，上端高出樓板面100mm以上。圖4為立柱預埋件平面圖，從圖中可以看到預埋件采用兩根工字鋼，兩根工字鋼豎向放置立柱中間。圖5為貝雷梁結構與立柱連接節(jié)點圖，從圖中可以看出在預埋件上先焊接鋼板作為縱向貝雷梁支撐的基座，然后將雙排工字鋼與基座焊接，最后將縱向貝雷梁與雙排工字鋼連接在一起，通過這樣的層層連接最終將貝雷梁固定于立柱上，立柱為貝雷梁提供支撐作用。

圖3 立柱預埋件立面圖

圖4 立柱預埋件 平面圖

圖5 貝雷梁結構 與立柱連接節(jié)點圖

4.2 貝雷梁結構形式

圖6為貝雷梁結構詳圖，圖7為貝雷梁結構體系，從圖6貝雷梁結構詳圖中可以看到縱向貝雷梁采用單層設計，每兩片為一組間距為450mm，兩片之間采用水平支撐和豎向支撐連成整體，縱向貝雷梁的長度應大于建筑長度，從圖7貝雷梁結構體系中可以看到縱向貝雷梁和橫向貝雷梁，其中橫向貝雷梁搭設在縱向貝雷梁上方?？v向貝雷梁端部與支撐型鋼之間采用U型螺栓進行連接。為增強貝雷梁的橫向穩(wěn)定性，跨中的貝雷架之間采用型鋼進行臨時連接。

圖6 貝雷梁結構詳圖

圖7 貝雷梁結構體系

4.3 模板懸吊系統(tǒng)

模板懸吊系統(tǒng)內(nèi)在貝雷梁下弦桿上安裝吊桿，吊桿采用精軋螺紋鋼且吊桿外套PVC管，吊桿穿過混凝土層在底模下方在縱橫兩個方向懸掛工字鋼，采用16#工字鋼，間距為500～600mm。下層工字鋼沿東西方向鋪設，上層工字鋼沿南北方向鋪設，工字鋼標高和平整度可以通過調(diào)整吊桿長度進行調(diào)整，形成雙向承重工字鋼施工平臺。

4.4 鋼管支撐體設計

在模板支撐結構搭設時，首先在雙向承重工字鋼施工平臺上通鋪腳手板，為防止鋼管立柱滑動。梁模板兩側立柱采用1米鋼管，間距1.5米，立柱沿跨度方向間距為底模平臺16#工字鋼間距0.6米，立柱橫縱方向加設水平桿連接，梁（1000×1400mm、800×1200mm）模板次楞100×100mm木方，間距200mm，主楞Ф48鋼管，間距300mm，上下設兩道Ф14對拉螺栓。頂板模板滿堂紅排架立管間距1200mm，立柱橫縱方向加設水平桿連接，模板采用15mm厚木膠合板，模板次楞50×100mm木方，間距200mm，主楞100×100mm木方，間距1200mm，頂部用U托調(diào)節(jié)。

5 工藝流程

施工準備放樣→框架柱預埋件施工→框架柱混凝土施工→框架柱模板拆除→在立柱上安裝支撐→貝雷梁吊裝組拼→安裝底模懸吊系統(tǒng)→模板支撐安裝→鋼筋混凝土施工及養(yǎng)護→下層施工→拆除模板支架及懸吊系統(tǒng)→拆除貝雷梁支架

6 受力傳遞

荷載傳力順序為：底模平臺工字鋼—吊桿工字鋼—吊桿—南北向貝雷梁—東西向貝雷梁—立柱工字鋼。貝雷梁懸吊模板支撐體系的受力計算比較簡單，在施工前對底模平臺工字鋼、吊桿工字鋼、吊桿、橫向貝雷梁、縱向貝雷梁、支撐工字鋼進行受力計算，均滿足要求。