貝雷梁在高凈空結構模板支承平臺上的應用

郭斌

（四川摩天集團有限公司深圳分公司）

1 工程概況

華強創意產業園四期（8）棟B座工程，位于深圳市光明新區觀光路一側，建筑面積44378.60m2，地下一層，地上17層，框架剪力墻結構；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層設有觀景露臺。第5層觀景露臺距下結構板14.8m，第7、第9、第11層觀景露臺距下部結構面9.0m，第17層觀景露臺距下部結構27.0m。

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

2 塔樓間觀景露臺設計上的特點

該工程兩棟塔樓間的觀景露臺設計有以下幾個特點。

（1）面積達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，寬處達到了18m左右。

（3）觀景露臺位于建筑頂層，距下部結構27m，具有高凈空的特點。

（4）采用鋼筋混凝土懸挑結構，最大懸挑長度達7m，構件斷面尺寸大。

3 施工難點

由于共有五層觀景露臺需要進行現澆混凝土結構的施工，顯然，其支承結構方案設計是本工程結構施工上的難點。且模板支承架的高度均超過8.0m，按《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》建辦質（2018）31號規定，其支撐方案均需進行專家論證。現具體分析如下。

（1）第7、9、11層支承平臺距下部結構均為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構面高度為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，經測算，27m高鋼管支撐架，僅考慮模板及架體自重荷載可達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。經慎重考慮，決定在第16層搭設貝雷梁作為上部結構模板支撐平臺。

4 貝雷梁模板支撐平臺的設計

貝雷架是英國人貝雷在1938年發明的，它具有結構簡單、架設快捷、分解容易的特點，同時還承載能力強、剛度大的優點；貝雷梁由貝雷架組裝成的桁梁，單個貝雷架的尺寸為3.0m×1.5m，長度方向采用連接銷及保險銷連接，貝雷架之間多以花窗為聯接構件用螺栓連接。

本工程東、西塔樓間搭設的上部結構支撐平臺，擬采用國產化的“321”鋼橋作支撐結構。

4.1 貝雷架支撐平臺布置方案

東、西塔樓靠近露臺一側設計有6根框架柱，將露臺由南至北分成五個區域，各區域長度在5.0～6.0m之間，每區均考慮布置3榀貝雷梁。

貝雷梁寬度900（單層雙排），長度根據五個區域露臺寬度設置。由南向北依次為3榀12m、3榀12m、3榀15m、3榀15m，靠北側最后一個區，寬度變化幅度較大，依次布設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#槽鋼以擴散應力、使受力明確；因施工荷載較大，施工前需要和設計單位溝通對支座處混凝土梁承載能力進行驗算，必要時，加大受力部位的鋼筋及混凝土標號，同時在14、15兩層的相同部位，對應于上部梁的位置采用鋼管支架對梁進行加固。

施工時先澆好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，以增強架體的穩定性。

在貝雷架上部按900的間距鋪設16#工字鋼，并用U形卡環與貝雷架連接固定，形成整體，并在其上鋪設硬質封閉防護（50×100方木加18厚木膠板），在貝雷架下口設置水平兜網；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，搭設鋼管支撐架。

4.2 貝雷架強度驗算

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算單元，進行荷載計算，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、硬質防護自重、貝雷架自重。活載：施工人員及機具荷載、振搗混凝土時的荷載。計算得：恒載=32.82kN/m、活載=8kN/m、跨度L=15m

則：計算荷載 q=1.2×32.82+1.4×8.0=50.58kN·m

4.2.1 最大彎矩計算

4.2.2 最大剪力計算

4.2.3 跨中撓度的計算

承載能力及剛度驗算均滿足要求。上式中結構鋼的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計值：

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，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，安裝時采用由南向北的順序進行。隨后，按前文所述的程序，完成支撐平臺搭設的其它各項工作。

5.2 貝雷梁的拆除

考慮到本工程露臺下部要采用涂料進行裝修，貝雷架的拆除應該在裝修工程完成后進行。此時，因上部結構已施工完成，無法使用塔吊進行拆除工作。

5.2.1 拆除順序

采用從中間向兩側的順序進行。先拆中間三個區域的三榀，再拆兩側區域的三榀，每個區域又按先中間后兩邊的順序進行。

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，然后用手拉電動葫蘆抱柱的方式將貝雷架拖移至樓面拆除區，進行拆除轉運。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。由技術熟練的工人將貝雷架從近似在中間的位置拆開。此時，懸空部分一邊不超過9m，另一邊不超過6m。而樓內區有18m長的貝雷梁作為平衡配重。貝內梁的重心距支座最小值在樓內4.5m處，可保證貝雷梁不向外傾倒。

為保證萬無一失，工人操作時從結構變形縫處放下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、西塔樓內適合位置，各安裝一臺卷揚機將貝雷架拖拽到樓面拆除區。分拆后通過樓層上卸料平臺由塔吊轉運至地面。

最北側的1榀21m長的貝雷梁，先采用手拉電動葫蘆水平拖至原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 結束語

本工程采用貝雷梁搭設于兩棟塔樓間，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施工方法無法處理的難題；在貝雷梁的人工拆除方法上，構思巧妙、簡單適用，對同類工程施工有一定的參考價值。