贝雷梁悬吊模板支撑体系在现浇混凝土工程中的应用

文 / 鞠青娟 王连明 杜 岳

1 工程概况

北京市大兴区人民检察院附属业务楼位于北京大兴区兴华大街二段5号，原有旧楼为地上两层，地下两层，建筑高度为21.75m，结构类型为钢筋混凝土结构。本工程是在原有旧楼上增建三层。

2 工程难点分析

通过受力计算分析得到，原有楼顶面混凝土板不能承受较大载荷，因此不能直接在原楼顶面进行模板支架的搭设。针对该问题采取了两种施工方案：采用钢结构搭建施工平台和采用贝雷梁悬吊模板支撑体系搭建施工平台。通过对比发现钢结构施工平台的施工费用是贝雷梁悬吊模板支撑体系施工费用的3倍左右，并且钢结构的重复利用率低。综合上述分析决定采用贝雷梁悬吊模板支撑体系进行模板支架的搭设。

3 贝雷梁悬吊模板支撑体系

3.1 受力支撑

在为加建部分钢筋混凝土的施工提供现浇模板支架时，原有楼顶面混凝土板不能承受较大载荷，为此在原有旧楼前后东西方向各浇筑五根钢筋混凝土框架柱如图1所示，前后共十根框架柱为贝雷梁悬吊模板支撑体系提供受力支撑，因此模板支架与原有楼顶面间不发生受力关系。

3.2 工作原理

图1 贝雷梁悬吊模板支撑体系受力支撑框架柱

利用加建部分框架立柱作为其荷载受力支撑体系，建立贝雷梁悬吊模板支撑体系，其结构强度和刚度满足加建部分首层及二层楼板现浇施工载荷的要求。图2为贝雷梁悬吊支撑体体系立面图，贝雷梁悬吊模板支撑体系是在框架立柱上部预埋工字钢，在纵向（东西方向）将贝雷梁通过预埋工字钢与框架立柱连接，然后将横向贝雷梁通过螺栓连接与纵向贝雷梁进行连接，纵向贝雷梁和横向贝雷梁组成了纵横向受力桁架支架结构；在横向贝雷梁的下弦杆上设精轧螺纹钢吊杆，吊杆穿过混凝土层底模，在吊杆下纵横两个方向悬挂的工字钢，形成双向承重的工字钢平台，在工字钢平台上铺设钢管脚手架模板支撑体系，承重平台的标高和平整度通过吊杆的长度进行调节。

图2 贝雷梁悬吊支撑体体系立面图

4 模板支架设计方案

模板支架设计包括贝雷梁悬吊模板支撑体系设计和钢管支撑体系设计两部分。其中贝雷梁悬吊模板支撑体系包括：模板支架支撑结构设计（含立柱预埋件设计），贝雷梁结构形式设计和模板悬吊系统设计。

4.1 支架支撑结构

贝雷梁支架结构受力支点设置在加建框架柱上，图3为立柱预埋件立面图，从图中可以看到在框架立柱内预埋的型钢，型钢锚入框架柱内1000mm以上，上端高出楼板面100mm以上。图4为立柱预埋件平面图，从图中可以看到预埋件采用两根工字钢，两根工字钢竖向放置立柱中间。图5为贝雷梁结构与立柱连接节点图，从图中可以看出在预埋件上先焊接钢板作为纵向贝雷梁支撑的基座，然后将双排工字钢与基座焊接，最后将纵向贝雷梁与双排工字钢连接在一起，通过这样的层层连接最终将贝雷梁固定于立柱上，立柱为贝雷梁提供支撑作用。

图3 立柱预埋件立面图

图4 立柱预埋件 平面图

图5 贝雷梁结构 与立柱连接节点图

4.2 贝雷梁结构形式

图6为贝雷梁结构详图，图7为贝雷梁结构体系，从图6贝雷梁结构详图中可以看到纵向贝雷梁采用单层设计，每两片为一组间距为450mm，两片之间采用水平支撑和竖向支撑连成整体，纵向贝雷梁的长度应大于建筑长度，从图7贝雷梁结构体系中可以看到纵向贝雷梁和横向贝雷梁，其中横向贝雷梁搭设在纵向贝雷梁上方。纵向贝雷梁端部与支撑型钢之间采用U型螺栓进行连接。为增强贝雷梁的横向稳定性，跨中的贝雷架之间采用型钢进行临时连接。

图6 贝雷梁结构详图

图7 贝雷梁结构体系

4.3 模板悬吊系统

模板悬吊系统内在贝雷梁下弦杆上安装吊杆，吊杆采用精轧螺纹钢且吊杆外套PVC管，吊杆穿过混凝土层在底模下方在纵横两个方向悬挂工字钢，采用16#工字钢，间距为500～600mm。下层工字钢沿东西方向铺设，上层工字钢沿南北方向铺设，工字钢标高和平整度可以通过调整吊杆长度进行调整，形成双向承重工字钢施工平台。

4.4 钢管支撑体设计

在模板支撑结构搭设时，首先在双向承重工字钢施工平台上通铺脚手板，为防止钢管立柱滑动。梁模板两侧立柱采用1米钢管，间距1.5米，立柱沿跨度方向间距为底模平台16#工字钢间距0.6米，立柱横纵方向加设水平杆连接，梁（1000×1400mm、800×1200mm）模板次楞100×100mm木方，间距200mm，主楞Ф48钢管，间距300mm，上下设两道Ф14对拉螺栓。顶板模板满堂红排架立管间距1200mm，立柱横纵方向加设水平杆连接，模板采用15mm厚木胶合板，模板次楞50×100mm木方，间距200mm，主楞100×100mm木方，间距1200mm，顶部用U托调节。

5 工艺流程

施工准备放样→框架柱预埋件施工→框架柱混凝土施工→框架柱模板拆除→在立柱上安装支撑→贝雷梁吊装组拼→安装底模悬吊系统→模板支撑安装→钢筋混凝土施工及养护→下层施工→拆除模板支架及悬吊系统→拆除贝雷梁支架

6 受力传递

荷载传力顺序为：底模平台工字钢—吊杆工字钢—吊杆—南北向贝雷梁—东西向贝雷梁—立柱工字钢。贝雷梁悬吊模板支撑体系的受力计算比较简单，在施工前对底模平台工字钢、吊杆工字钢、吊杆、横向贝雷梁、纵向贝雷梁、支撑工字钢进行受力计算，均满足要求。