贝雷架梁吊挂筒仓顶板施工技术

刘 宏，王进良

（中国电建集团河北工程有限公司，河北石家庄 050011）

0 引言

为满足节能降耗、节地环保等要求，广大厂矿企业广泛应用混凝土储煤筒仓设施。在项目实施过程中，筒仓现浇混凝土顶板的支撑体系设计是重中之重，关系到工程建设的工期、效益、安全等各方面。本文通过某钢铁基地项目储煤筒仓顶板吊挂施工对新式的支撑平台设计方案、施工组织等做分析探讨，为后续推广施工提供参考。

1 储煤筒仓结构形式介绍

储煤筒仓主要由筏板基础、落煤斗、圆形筒壁和顶板组成，顶板一般为混凝土现浇结构，有井字梁（2 万t 以下）和辐射梁（2 万t 以上）两种形式，均属于大跨度高支撑施工。

2 吊挂平台设计方案

2.1 问题分析

筒仓顶板数大跨度、高支撑现浇混凝土结构，顶板有悬挑结构，常规满堂脚手架支撑搭设工期长、搭设费用高、结构施工完后大量拆除工作均在密闭空间内进行，导致安全性低，拆除工效低、时间长等缺点较为突出。

钢桁架平台支撑密闭空间内拆除作业工作量大、外运困难，且因各类型筒仓设计参数不同，桁架周转性低，造成一次投入过大。

2.2 解决方案

本方案采用市场上常见的周转支撑工具“贝雷架”，将贝雷架组合成钢结构梁置于顶板主梁上方，垂下吊杆，吊杆下方用螺母固定小横梁作为混凝土梁板支撑。贝雷架梁再垂下钢丝绳吊挂操作平台，作为顶板施工时的作业面。结构施工完毕后，先拆除小横梁并用塔吊运出，再利用卷扬机将操作平台下降至落煤斗层，在地面拆除后运出筒仓，大大降低密闭空间内作业。顶部贝雷架梁以筒仓顶板做操作平台，拆除并吊运至地面，退回租赁站。

3 吊挂梁安装

3.1 贝雷架梁支撑柱施工

贝雷架支撑基础为筒壁，将HW350 型钢格构柱埋入筒壁混凝土1.5m，支撑高度2m，养护20 天后才能安装上部贝雷架梁，并采用φ20 的螺栓进行有效连接牢固。

顶板贝雷梁采用两根HW350×350 型钢支撑，格构柱尺寸1500×400，高度为 3.5m，柱间距为 3m，垫板采用（1600～2300）×400×20，腹板采用（1450～2150）×300×16mm；底部拉结采用等边角钢100×10；焊缝均为满焊，且长度不小于100mm，并采用两道“U”型钢板与H 钢梁固定贝雷梁。

3.2 纵向贝雷架梁安装

（1）空间桁架结构采用三排单层贝雷架梁，两端悬挑的方式。

（2）当筒壁混凝土强度达75%后安装贝雷架，钢柱上沿向21m 跨度架设，约 @3000 一榀。

（3）在此三排单层贝雷架上设横向梁，上横梁采用双12.6 槽钢焊接而成，承载下部操作平台与库顶板梁板重量，以及施工荷载。

（4）优先安装1.5m 梁两侧纵向贝雷架梁，纵向贝雷架梁计算跨度21m，由6 片贝雷架延长拼装，两端悬挑各由一片贝雷片长延长拼装，共计8 片贝雷架，总长24m。

（5）贝雷架梁先在地面上完成拼装，然后用履带吊逐跨整榀吊装，在两筒仓中间上进行搭接拼装，安装时要注意采用缆风钢丝绳牵拉固定，防止倾覆。

（6）贝雷梁的位置需放线后确定，以保证轴线不偏移，为减少贝雷梁的磨损，在纵向贝雷梁与型钢格构柱之间垫一厚20mm 的钢垫板，确保模板拆除及标高准确。

（7）贝雷梁安装到位后，横向、竖向均焊定位挡块及压板，并采用自制的Ф16“U”13 型螺拴将其固定在纵向贝雷梁上。

3.3 支架预压

3.3.1 支架预压目的

为确保筒仓顶板现浇施工安全，需对贝雷架进行重载实验以检验贝雷架的承载能力和挠度值。通过贝雷架的加载过程来分析、验证贝雷架及其附属结构（模板、横梁、吊杆支架等）的弹性变形，消除其非弹性变形。通过其规律来指导模板安装施工中模板的预拱度值及混凝土分层浇筑的顺序，并据此基本评判施工的安全性。

3.3.2 加载方式

预压荷载不小于支架所承受最大施工荷载的1.1 倍。先根据预压材料的容重计算加载重量，按连续梁梁体构造和重量分布不均匀荷载进行加载。预压方法就是模拟该跨混凝土梁的现浇过程，进行实际加载，以验证并得出其承载能力。预压达到要求重量时，开始进入沉降观测期，观测期以相邻两次沉降值不超过2mm 为止，沉降量分为塑性变形和弹性变形，弹性变形一般较小。加载采用预压砂袋进行，利用塔吊配合进行预压加载。预压荷载分布要与梁体的实际荷载工况相接近。

3.3.3 预压工艺流程

整个预压加载过程模拟实际混凝土施工时的荷载分布，依据技术规程支架预压不少于3 级，而设计施工图中给定了预压加载按照预压荷载值的60%、100%、110%分三级进行加载，在支架体系加载预压时梁体侧模暂不安装，根据受力分布情况在相应的部位加载不同重量的荷载。

3.3.4 观测点分布及数据处理

每个断面在贝雷架的中心线、中心线两侧的位置共布置6 个点，顺跨向观测断面按照规范要求不大于L/4 的距离布置，预压观测点不便在梁上测设，因此采用吊放吊锤的方法将预压观测点位移至距地面100cm 处。用钢丝将0.75Kg 的吊锤放置于离地面20cm 高处，为消除钢丝的变形影响，在加载前先放置一段时间，待钢丝变形完成后开始加载测设。在预压前用水准仪对底模的标高观测一次，每级加载完成后1h 观测一次，以后每6h 观测一次，全部加载完成后每6h 观测一次，连续12h 监测位移产值小于2mm 时，方可卸载，预压荷载卸载后再对底模标高观测一次。从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及非弹性变形值，为底模标高的调整提供依据。

3.3.5 卸载及预压报告

加载后均静载3h 后分别测设支架沉降量，做好记录。加载全部完成后，等到支架沉降稳定后，方可进行卸载。卸载应分级进行，即110%-100%-60%-0。每级卸载后均静载1h 后分别测设支架的恢复量，做好记录。卸载要均匀依次卸载，防止突然释荷之冲击，并妥善放置重物以免影响正常施工。卸载时每级卸载均待观察完成，做好记录后再卸至下一级荷载，测量记录贝雷架的弹性恢复情况。所有测量记录资料要求当天上报试验指导小组，现场发现异常问题要及时汇报。

4 平台安装

4.1 支撑平台安装

（1）贝雷梁拼装完毕，在其上横向铺设12.6#的双槽钢，间距900mm，与贝雷梁间采用φ16“U”型螺拴固定，每个节点1 套螺栓。

（2）在其上横梁穿入φ22 吊杆，纵向间距900mm，横向间距1100mm，与上横梁采用螺拴固定，每个节点2 套螺栓调平固定，再进行下横梁的8#双槽钢安装。

（3）根据梁板底模的标高，采用吊挂方式安装下横梁8#双槽钢，按3%的起拱度调整螺栓，控制模板的精平。

4.2 操作平台安装

（1）依据操作平台设计图纸梁板位置，铺设纵横双向工字钢梁，纵向主梁16#工字钢，间距2200mm，横向次梁10#工字钢，间距900mm，并进行有效的焊接。

（2）为了减轻重量，在次梁上满铺设钢筋网片搁栅Ф8@150，最后铺设木板应采用铺设轻质压型钢板或15mm 厚木板，并要求与下部搁栅固定牢靠。

（3）吊杆采用φ20 钢丝绳与上部的上横梁进行有效拉结，下部拉结在纵横梁节点进行设置，纵/横间距为2200/1800mm 设置一道拉结；绳夹采用骑马式固定，且不得少于4 个。钢丝绳绳卡作法

（4）操作平台应设置防坠装置

A.操作上必须装有安全锁，并在操作平台悬挂处增设一根与提升机构上使用的相同型号的安全钢丝绳。每根安全钢丝绳上必须有不能自动复位的安全锁，安全锁应能使操作平台在下滑速度大于25m/min 时动作，并在不超过100mm 的距离内停住。

B.安全锁的动作要灵敏，工作要可靠，并需经严格的检验和试验，不合格的产品不准装配和出厂，安全锁必须在有效期内使用，超期必须由专业厂检测合格后方可使用。

C.必要时操作平台上须有防倾斜装置。

D.操作平台上宜设超载保护装置。

5 平台拆除

（1）贝雷架梁的拆除要遵循先装后拆的施工工艺，充分利用顶板孔洞口，对梁板模板进行拆除，采用塔吊吊配合人工拆除，并及时运走。

（2）拆除吊杆螺栓，拆除上下横梁，以及一些贝雷架附配件。

（3）将贝雷梁逐片肢解，再拆除21m 跨贝雷架梁，然后从一侧逐渐吊运贝雷片。

（4）先拆除轻质压型钢板或15mm 模板，以及一些操作平台附配件。

（5）对主梁钢梁与筒壁连接处进行切割拆除。

（6）对主梁工字钢捆绑钢丝绳穿楼板处使用Ф30 套管，采用卷扬机钢丝绳预先捆绑工字钢，逐根拆除捆绑在上横梁的钢丝绳，采用操作平台整体吊运至漏斗平台。

（7）在漏斗平台将操作平台逐根肢解，最后采用塔吊在顶板洞口吊运工字钢。

6 结束语

本文通过对贝雷架梁吊挂施工筒仓现浇混凝土顶板方案的介绍和施工技术总结，达到优化工艺，实现了施工目的，为后续类似项目施工方案的设计、实施提供了参考实例，也为高支撑、大跨度现浇混凝土结构吊挂施工的可行性和进一步推广提供实际数据。