型钢架+贝雷梁+工字钢组合平台在超高大跨度屋面板的施工应用

程伟 李志

文章以四川省兴文县兴文世界级旅游目的地旅游服务综合体工程为例，针对超高大跨度屋面板的施工难题，提出了以型钢架+贝雷梁+工字钢组合形成支撑平台作为屋面结构施工的支撑基础。经实施验证，该工艺能满足超高大跨度混凝土结构屋面的施工要求，保证了施工安全质量和工期，对类似工程有较好的借鉴意义。

型钢桁架; 贝雷梁; 平台; 超高大跨度屋面板; 施工

TU755.2+2B

[定稿日期]2021-07-13

[作者简介]程伟（1970～），男，本科，高级工程师，从事房建施工技术管理工作。

随着经济的发展，建筑物的造型越来越凸显特色，个性鲜明，体现不同的地域特点和文化理念，但是也给施工带来了难题。兴文世界级旅游目的地旅游服务综合體工程，包含旅游集散服务中心、苗族风情酒店、商务办公、商业等复合功能，因外形设计及功能需要，酒店和商务办公楼连接屋面板超高大跨度，局部外凸悬挑，给施工提出了新要求（图1）。

1 工程概况

兴文世界级旅游目的地旅游服务综合体总建筑面积58 068 m2，集散旅游服务中心4层，苗族风情酒店10层，商务办公楼9层，建筑高度48.7 m。酒店和商务办公楼连接屋面板位于酒店和商务办公楼连接部位，如图2所示。连接屋面板异形外凸悬挑，距离地面高度47.15 m，最大跨度21 m，面积180 m2。

2 施工方案选择

通常的施工方法，一般采用从地面搭设满堂脚手架施工屋面结构，工期长、费用高，安全隐患多，难以满足进度要求。出于项目现场施工条件和总体施工组织考虑，经过综合分析比选，选定了型钢架+贝雷梁+工字钢组合形成支撑平台的施工方法，如图3、图4所示。

本施工方法利用商务办公楼和酒店框架结构作为型钢架的支撑点，分别在8层（商务办公楼一侧标高35.75 m，酒店一侧标高38.55 m）和9层（标高41.45 m）框架梁柱节点处埋设预埋件，型钢架在地面焊接成单元，吊装就位与预埋件焊接固定，贝雷架拼装成榀，吊装至型钢架上固定，在贝雷梁上铺设工字钢作为立杆支撑基础形成施工平台，最后搭设扣件式钢管满堂脚手架施工屋面板。

3 施工工艺流程及控制要点

3.1 工艺流程

平台设计—埋件埋设—型钢架拼装、吊装—贝雷架拼装、吊装—铺设工字钢—搭设扣件式钢管脚手架—模板施工—预压—钢筋施工—混凝土施工—养护—拆除平台。

3.2 平台设计

3.2.1 型钢架

主梁为700 mm×300 mm×14 mm×16 mm的H型钢，下部斜撑为250 mm×300 mm×12 mm的方钢管，腹杆为150 mm×300 mm×12 mm的方钢管，侧向斜撑为 150×5 mm的圆管，采用焊接和栓接。平面图、立面图如图5、图6所示。

3.2.2 贝雷梁

采用1.5 m×3.0 m的321型标准贝雷梁片拼装成榀，共计14榀。16号工字钢使用φ16 mm圆钢U型箍与贝雷梁锁紧形成施工平台，满铺脚手板进行安全防护。平面布置如图7、图8所示。

3.2.3 模拟分析计算

采用Midas软件建立计算模型，进行贝雷梁和型钢架受力分析。经计算，贝雷梁最大弯矩发生在21.2 m位置，其最大弯矩为359 kN·m，最大剪力67.7 kN，最大挠度值为32 mm，均满足规范要求。对型钢架和结构预埋件进行受力检算，均满足规范要求。

3.3 型钢架拼装、吊装

主梁及下部斜撑在地面进行焊接组装，采用吊车吊装就位焊接，随后焊接侧向斜撑形成稳定体系。焊接完成后对焊缝进行探伤抽检，并对主梁标高进行检查，验收合格后进行下一道工序施工。

3.4 贝雷梁拼装、吊装

贝雷梁在地面拼接，每榀贝雷梁由若干片1.5 m×3.0 m标准贝雷片拼接组成，其中贝雷梁（12～14）跨度最大24 m，每榀由8片标准贝雷片组成，总重2 t。拼装完成后由80 t吊车吊装就位，贝雷梁（1～4、5～8）放置于两侧结构梁上，贝雷梁（9～14）放置于型钢架上。每榀贝雷梁采用交叉架以插销方式连接，第一榀贝雷梁就位后采用临时支撑防止倾倒，第二榀贝雷梁就位后安装交叉架，使两榀贝雷梁形成自稳体系，确保安全。贝雷梁和交叉架全部连接就位形成整体后对贝雷梁组织验收，合格后进入下一工序施工。

3.5 工字钢、模板支架搭设

工字钢采用80 t吊车吊装铺设，使用16 mm圆钢U型箍与贝雷梁锁紧形成施工平台，随后铺设脚手板完成水平防护。验收后即可施工上部满堂支撑架及屋面板模板，其施工工序同常规施工，屋面梁、板底模按照方案设计进行起拱。

3.6 预压

在屋面板模板支架搭设完成后，对贝雷梁11～14榀区域采用水袋逐级加载模拟施工荷载进行预压试验，检验工字钢悬挑部位架体及组合平台受力变形情况。经观测，架体、工字钢梁、贝雷梁变形值均满足方案设计要求。在混凝土浇筑过程中进行了实测，贝雷梁跨中挠度最大值30 mm，小于方案设计的32 mm最大值。型钢架主梁挠度最大值2 mm，满足方案设计要求。

3.7 拆除平台

待屋面板混凝土强度满足要求，具备拆除条件后，进入支撑架体、平台拆除工序。

拆除顺序：满堂架拆除—工字钢拆除—脚手板拆除—贝雷梁拆除—型钢架拆除。

模板、脚手架拆除工艺、工序同常规模板拆除工艺工序拆除。工字钢收入楼板板面，后使用手动叉车配合塔吊调运至地面。

贝雷梁拆除：由于屋面板下空间有限，支撑平台离屋面板距离较近，吊车臂伸入无法完成起吊作业，故在已完成屋面架设两台2 t卷扬机实施，利用屋面板预留吊装孔直接将贝雷梁吊至地面，吊装孔对应贝雷梁起吊点在屋面板结构施工时留设，如图9所示。

型钢架拆除：搭设临时作业平台，切割后用80 t吊车吊至地面。

4 安全质量控制措施

（1）施工前对平台、支撑架体以及受力结构建立BIM模型，进行全面受力分析，确保安全。经计算，屋面板施工荷载不大，但传递至贝雷梁后集中荷载较大，承载框架梁承受荷载超过设计值。经过设计复核检算，对承载梁梁钢筋进行加强设计，且在施工时采取承载梁下部两层架体不拆除的分荷措施。

（2）利用BIM模型模拟施工过程，检验施工工序安排，组织对施工人员进行书面技术交底和三维可视交底。施工过程中严格执行方案，严格进行工序验收。

（3）做好平台安装精度和焊接质量控制，加强构件吊装安全管控，做好安全保障措施，确保施工安全。

（4）对贝雷梁支座处作防滑处理，对承载梁混凝土面进行保护，防止集中受力损坏。

（5）严格按照拆除方案拆除，设立拆除作业禁区，加强作业安全管控。

5 结束语

本文以兴文世界级旅游目的地旅游服务综合体工程中酒店和商务办公连接屋面板施工为例，介绍了型钢架+贝雷梁+工字钢组合形成平台作为超高大跨度屋面结构施工支撑基础的施工方法。该方法的成功实施，保证了施工安全质量，保证了工期，降低了施工成本，为类似工程施工提供了借鉴。

参考文献

[1] 江志炜，吴立标，陈建锋，等.高空大悬挑混凝土结构支撑体系施工技术[J].施工技术，2019，48（2）：79-82.

[2] 吴勇剑，猪宝君，等.高空大跨度混凝土结构支撑平台的施工.建筑施工，2020，42（12）：2300-2302.

[3] 齐从月，王火华，周红卫，等.大跨度混凝土连廊高空贝雷梁支撑体系施工技术.建筑施工，2021，43（1）：71-74.

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