貝雷梁在高凈空結(jié)構(gòu)模板支承平臺上的應(yīng)用

郭斌

（四川摩天集團(tuán)有限公司深圳分公司）

1 工程概況

華強(qiáng)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園四期（8）棟B座工程，位于深圳市光明新區(qū)觀光路一側(cè)，建筑面積44378.60m2，地下一層，地上17層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)；首層層高6.0m，二層層高5.80m（含1.3m種植土層），3～17層層高4.50m。地地下室及一層為聯(lián)體建筑，二層及上以上由東西兩棟平面上完全對稱的雙塔樓組成。并在第5、7、9、11、17層設(shè)有觀景露臺。第5層觀景露臺距下結(jié)構(gòu)板14.8m，第7、第9、第11層觀景露臺距下部結(jié)構(gòu)面9.0m，第17層觀景露臺距下部結(jié)構(gòu)27.0m。

觀景露臺結(jié)構(gòu)上采用鋼筋混凝土懸挑結(jié)構(gòu)，以垂直于兩棟塔樓外側(cè)邊方向向外挑出，挑梁斷斷面多為400×1200/900，僅一根斷面為800×1200/900，在挑梁端部設(shè)有300×900邊梁，兩個(gè)邊梁間設(shè)有200寬的變形縫，采用120厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)板。

2 塔樓間觀景露臺設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)

該工程兩棟塔樓間的觀景露臺設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

（1）面積達(dá)300m2以上，幾乎覆蓋了兩棟塔樓之間的全部面積。

（2）出于造型的需要，塔樓間距最窄處約10m，寬處達(dá)到了18m左右。

（3）觀景露臺位于建筑頂層，距下部結(jié)構(gòu)27m，具有高凈空的特點(diǎn)。

（4）采用鋼筋混凝土懸挑結(jié)構(gòu)，最大懸挑長度達(dá)7m，構(gòu)件斷面尺寸大。

3 施工難點(diǎn)

由于共有五層觀景露臺需要進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的施工，顯然，其支承結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)是本工程結(jié)構(gòu)施工上的難點(diǎn)。且模板支承架的高度均超過8.0m，按《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》建辦質(zhì)（2018）31號規(guī)定，其支撐方案均需進(jìn)行專家論證?，F(xiàn)具體分析如下。

（1）第7、9、11層支承平臺距下部結(jié)構(gòu)均為2層、相距9m，可采用滿堂鋼管架支撐方案；第5層觀景露臺距下部結(jié)構(gòu)面高度為14.8m，也采用鋼管架支撐方案，架體支撐在地下室頂板上，由于1.3m厚的種植土尚未加載，其自重達(dá)20kn/m2，富余出來的承載能力可保證支承架是安全的。

圖1 貝雷梁布置平面

圖2 塔樓立面圖（局部）

（2）第17層觀景露臺與第11層觀景露臺之間相隔6層，已相隔27m，經(jīng)測算，27m高鋼管支撐架，僅考慮模板及架體自重荷載可達(dá)4.5kN/m2，就已超過下部觀景平臺允許承受的活荷載值。所以，不能再采用鋼管支撐架。經(jīng)慎重考慮，決定在第16層搭設(shè)貝雷梁作為上部結(jié)構(gòu)模板支撐平臺。

4 貝雷梁模板支撐平臺的設(shè)計(jì)

貝雷架是英國人貝雷在1938年發(fā)明的，它具有結(jié)構(gòu)簡單、架設(shè)快捷、分解容易的特點(diǎn)，同時(shí)還承載能力強(qiáng)、剛度大的優(yōu)點(diǎn)；貝雷梁由貝雷架組裝成的桁梁，單個(gè)貝雷架的尺寸為3.0m×1.5m，長度方向采用連接銷及保險(xiǎn)銷連接，貝雷架之間多以花窗為聯(lián)接構(gòu)件用螺栓連接。

本工程東、西塔樓間搭設(shè)的上部結(jié)構(gòu)支撐平臺，擬采用國產(chǎn)化的“321”鋼橋作支撐結(jié)構(gòu)。

4.1 貝雷架支撐平臺布置方案

東、西塔樓靠近露臺一側(cè)設(shè)計(jì)有6根框架柱，將露臺由南至北分成五個(gè)區(qū)域，各區(qū)域長度在5.0～6.0m之間，每區(qū)均考慮布置3榀貝雷梁。

貝雷梁寬度900（單層雙排），長度根據(jù)五個(gè)區(qū)域露臺寬度設(shè)置。由南向北依次為3榀12m、3榀12m、3榀15m、3榀15m，靠北側(cè)最后一個(gè)區(qū)，寬度變化幅度較大，依次布設(shè)15m、18m、21m各1榀。

貝雷架伸入塔樓支承在柱間的框架梁處，支座采用雙拼10#槽鋼以擴(kuò)散應(yīng)力、使受力明確；因施工荷載較大，施工前需要和設(shè)計(jì)單位溝通對支座處混凝土梁承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，必要時(shí)，加大受力部位的鋼筋及混凝土標(biāo)號，同時(shí)在14、15兩層的相同部位，對應(yīng)于上部梁的位置采用鋼管支架對梁進(jìn)行加固。

施工時(shí)先澆好17層的柱子混凝土，后澆梁板混凝土，要求鋼管支撐架和框架柱之間采取抱柱措施，以增強(qiáng)架體的穩(wěn)定性。

在貝雷架上部按900的間距鋪設(shè)16#工字鋼，并用U形卡環(huán)與貝雷架連接固定，形成整體，并在其上鋪設(shè)硬質(zhì)封閉防護(hù)（50×100方木加18厚木膠板），在貝雷架下口設(shè)置水平兜網(wǎng)；在工字鋼上按900×900的間距焊接φ25的短鋼筋，作為上部鋼管支撐架的支承點(diǎn)，搭設(shè)鋼管支撐架。

4.2 貝雷架強(qiáng)度驗(yàn)算

貝雷架上部鋼筋混凝土梁最大截面為800×1200，作用于跨度為15m的架體上，在此處取2.0m寬的梁板截面作為計(jì)算單元，進(jìn)行荷載計(jì)算，其中，梁（800×1200）、板（1200×120）；恒載：梁、板鋼筋混凝土自重、模板及支架自重、16#工字鋼自重、硬質(zhì)防護(hù)自重、貝雷架自重?；钶d：施工人員及機(jī)具荷載、振搗混凝土?xí)r的荷載。計(jì)算得：恒載=32.82kN/m、活載=8kN/m、跨度L=15m

則：計(jì)算荷載 q=1.2×32.82+1.4×8.0=50.58kN·m

4.2.1 最大彎矩計(jì)算

4.2.2 最大剪力計(jì)算

4.2.3 跨中撓度的計(jì)算

承載能力及剛度驗(yàn)算均滿足要求。上式中結(jié)構(gòu)鋼的E=210GP、雙排單層貝雷梁截面慣性矩I=500994cm4

查貝雷架的承載能表得雙排單層貝雷架承載能力設(shè)計(jì)值：

允許承受的彎矩值[M]=1576.4kN·m、允許承受的剪力[Q]=490.5kN

懸挑梁支模時(shí)，將挑梁前端處起拱30mm，以消除變形的不利影響。

5 貝雷架的安裝及拆除

5.1 貝雷架的安裝

貝雷架擬在第16層樓面拼裝，在16層梁板澆筑好混凝土三天后，進(jìn)行架體的拼裝及安裝施工。安裝前先在樓板上放好安裝位置線，放置10#槽鋼，然后用塔吊完成安裝工作，安裝時(shí)采用由南向北的順序進(jìn)行。隨后，按前文所述的程序，完成支撐平臺搭設(shè)的其它各項(xiàng)工作。

5.2 貝雷梁的拆除

考慮到本工程露臺下部要采用涂料進(jìn)行裝修，貝雷架的拆除應(yīng)該在裝修工程完成后進(jìn)行。此時(shí)，因上部結(jié)構(gòu)已施工完成，無法使用塔吊進(jìn)行拆除工作。

5.2.1 拆除順序

采用從中間向兩側(cè)的順序進(jìn)行。先拆中間三個(gè)區(qū)域的三榀，再拆兩側(cè)區(qū)域的三榀，每個(gè)區(qū)域又按先中間后兩邊的順序進(jìn)行。

5.2.2 拆除步驟

以15m長貝雷梁的拆除說明拆除具體步驟。

首先采用中建三局成都分公司葛雄飛等人在論文中提出的“三榀拆一榀”拆除法：在并排的3榀貝雷架中，將中間1榀用千斤頂頂起500mm，后在兩側(cè)貝雷梁的下弦桿中每隔3000插入一根長6000，φ125鋼管，壁厚7.5mm，然后用手拉電動(dòng)葫蘆抱柱的方式將貝雷架拖移至樓面拆除區(qū)，進(jìn)行拆除轉(zhuǎn)運(yùn)。按此方法操作，可先拆除5榀貝雷架，分別存放在東、西塔樓17層樓面。

將已拆除的貝雷梁各一榀組裝成18m長，加裝在15m跨貝雷架兩端，在架體下同樣墊上長1200，φ125鋼管作滾軸。

在靠近要拆除的貝雷梁最近的兩根框架柱上方拉上φ14鋼絲蠅作為工人懸掛安全帶的著力點(diǎn)。由技術(shù)熟練的工人將貝雷架從近似在中間的位置拆開。此時(shí)，懸空部分一邊不超過9m，另一邊不超過6m。而樓內(nèi)區(qū)有18m長的貝雷梁作為平衡配重。貝內(nèi)梁的重心距支座最小值在樓內(nèi)4.5m處，可保證貝雷梁不向外傾倒。

為保證萬無一失，工人操作時(shí)從結(jié)構(gòu)變形縫處放下1根φ14鋼絲蠅，兜住下方的貝雷梁，鋼絲繩上端用繩卡固定在變形縫間16#工字鋼支撐梁上。工人完成操作后，松開繩卡，取回鋼線繩。

在東、西塔樓內(nèi)適合位置，各安裝一臺卷揚(yáng)機(jī)將貝雷架拖拽到樓面拆除區(qū)。分拆后通過樓層上卸料平臺由塔吊轉(zhuǎn)運(yùn)至地面。

最北側(cè)的1榀21m長的貝雷梁，先采用手拉電動(dòng)葫蘆水平拖至原15m跨梁位處，兩端先各拆除3m，再依照上述程序拆除。12m跨的梁體拆除依此類推。

6 結(jié)束語

本工程采用貝雷梁搭設(shè)于兩棟塔樓間，作為第十七層鋼筋混凝土露臺支模架的支承平臺，有效地解決了空間大跨度、大載荷支撐平臺按常規(guī)施工方法無法處理的難題；在貝雷梁的人工拆除方法上，構(gòu)思巧妙、簡單適用，對同類工程施工有一定的參考價(jià)值。