贝雷架在建筑施工中的应用与浅析
2015-12-17黄伟锋
黄伟锋
(江苏建发建设项目咨询有限公司, 江苏 南京 210001)
贝雷架在建筑施工中的应用与浅析
黄伟锋
(江苏建发建设项目咨询有限公司, 江苏 南京 210001)
高空大跨度施工平台的搭设一直是建筑施工过程中存在的一个难点。以苏州“苏地2009-B-34号”地块商业综合用房(新苏吴地中心)工程裙楼中庭屋面现浇混凝土结构施工为例,设置贝雷架作为高空大跨度新型的施工平台,是一项值得推广的技术措施。贝雷架两端的支座设置在中庭两侧的框架梁上,并对框架梁下方两层采用脚手架进行加固,在贝雷架体系上方使用满堂支撑架作为屋面现浇混凝土结构的模板支撑系统。贝雷架作为高空大跨度施工平台,在本工程施工中保证了结构施工质量、消除了很多安全隐患,加快了施工进度,降低了施工成本,取得了良好的应用效果。
高空大跨度;贝雷架;安装;拆除;优缺点
1 工程概况
“苏地 2009-B-34 号”地块商业综合用房(新苏吴地中心)总建筑面积为 150 730.65 m2,主楼为框剪结构,裙楼为框架结构。裙楼地下 4 层、地上 7 层;裙楼地下室功能为设备用房、小车型停车库、非机动车库,兼作战时人员掩护用房;地上为商业和高档酒店。裙楼中庭上方小屋面为现浇混凝土屋面板(面积为 486 m2、梁为“井”字梁、板厚为 150 mm),小屋面现浇混凝土板至地下 1 层楼面(-1F)均为中庭,上下贯通,高度为 50.8 m,最大跨度为 18 m。中庭剖面示意图如图 1 所示,图 2 为 7F 结构示意图。
图1 裙楼中庭剖面示意图
图2 裙楼中庭位置7F结构示意图
2 贝雷架简介
贝雷架也称为“装配式公路钢桥”,原名叫“321”公路钢桥,多用于铁路、快速公路的桥梁。贝雷架主要由桁架、桁架连接销及保险销、加强弦杆、弦杆螺杆、桁架螺栓组成。贝雷架作为桥梁,它具有结构简单,运输方便,架设快速,分解容易等特点;同时具备承载能力大,结构刚性强,疲劳寿命长等优点。除此之外还可根据不同跨径组成各种类型和各种用途的临时桥,应急桥或固定桥、具有构件少、重量轻,成本低等优点。
根据以上特点及优点,借鉴桥梁施工经验,将贝雷架技术引用至建筑工程施工中,作为施工平台使用的效果显著。本工程使用的贝雷架主要由贝雷片、支撑架及贝雷销与保险插销组成。它们的主要作用是:搭设承载支撑桁架的主要构件,固定两排桁架之间的距离及防止水平变形、用于贝雷片之间、支撑架与贝雷架之间、其与加强弦杆之间的连接。
3 模板支撑方案的选择
对于高空大跨度的结构施工,一般采用落地满堂支撑架和在高空施工平台上搭设满堂支撑架两种方案。本工程选择在高空施工平台上搭设满堂支撑架作为模板支撑系统,主要由于以下几点因素。
(1)落地满堂支撑架搭设高度达 50 余 m,施工技术难度大。
(2)落地满堂支撑架不能直接落于自然地面,而是坐落于地下 1 层(-1F)结构现浇板上;屋面结构、钢管、模板自重,以及施工荷载远远大于地下 1 层(-1F)现浇结构板设计的活荷载,结构存在质量、安全隐患。
(3)落地满堂支撑架占用钢管数量较多,对钢管质量要求高,搭设和拆除时间过长,费用较高。
(4)落地满堂支撑架对连墙件设置要求较高,且每层都需与已完成结构连接,影响二次结构及装修施工。
(5)7F 结构至屋面高度达 15.5 m,本就属于危险性较大的分项分部工程,施工过程中不确定因素较多,施工安全难以保障。
4 贝雷架的安装、拆除
根据现场施工需求的安排,贝雷架先在地面拼装区域进行拼装,待 7F 结构混凝土浇筑完成 3 d 后,用塔吊吊至中庭区域进行定位、固定;在贝雷架起吊前,支座下方两层结构必须完成加固施工。待现浇屋面板混凝土强度达到要求后,对满堂支撑架进行拆除,支撑架全部拆除完成后在对贝雷架进行拆除,最后拆除加固加固楼层的支撑。
4.1 贝雷架安装
贝雷架首先在地面拼装区域,利用贝雷销与保险插销将贝雷片和支撑架组装成单榀贝雷架,根据跨度大小决定单榀贝雷架拼装长度。本工程贝雷架选用国产 321 型钢桥,贝雷片单片规格为 3 115 mm×176 mm×1 500 mm,自重为 270 kg。
由于雷片自重较大,无法用人工直接进行拼装,所以拼装全过程需要塔吊进行配合。由于塔吊使用时间的限制,现场拼装速度不能满足施工要求,在拼装区域使用汽车吊进行配合拼装。
贝雷架拼装完成后,由塔吊吊运至 7F 结构楼面中庭预定位置进行固定,塔吊采用 2 根绳索进行起吊,起吊点离两端各 6 m,上下由 2 名塔司共同指挥,贝雷架两边各系四根防风缆绳,以防贝雷架在吊装过程中自由转动;吊装过程中,塔吊必须听从指挥人员的协调,配合人工进行调整、定位及固定。
4.2 贝雷架施工平台的构造
以本工程裙楼 11-14 轴的中庭施工为例,共拼装使用 15榀单层双排加强型贝雷架,长度为 24 m,自重 3.78 t,现场布置图如图 3 所示。
图3 贝雷架位于7F结构楼面的平面布置
贝雷架位于楼层框架梁支座处需垫设木枋,在结构楼层与贝雷架之间起缓冲作用。由于贝雷架施工平台上方结构荷载过大,根据计算及专家要求,故对支座下方的两层用钢管脚手架进行加固(中庭周边的模板不拆除、并在周边根据要求增设钢管回顶)。
在贝雷架上方平行于 F 轴、间距 900 mm(根据满堂支撑架立杆间距确定),铺设 16# 槽钢,用铁丝与贝雷架相连,使其形成整体、保证稳定性,后在其他空处满铺木枋及模板。木枋及模板铺设时要避开 16# 槽钢。满堂支撑架钢管立杆必须支设于槽钢上。贝雷架搭设立面图如图 4 所示。
图4 贝雷架搭设立面图
4.3 贝雷架拆除
待现浇屋面板混凝土强度达到要求后,对满堂支撑架进行拆除,支撑架全部拆除完成后在对贝雷架体系进行拆除,首先拆除贝雷架体系上铺设的槽钢,然后从一边往另一边依次拆除木枋及旧模板,再用塔吊吊起贝雷架,利用已固定卷扬机将贝雷架平移、拖至楼板上进行拆除分解,最后拆除加固加固楼层的支撑。
首先用千金顶将贝雷架的一端顶起 50 mm,将垫在下方的木枋抽出更换为实心圆形钢管(长度为 1.2 m)作为滚轮。利用手拉葫芦在该端加拼贝雷片及支撑架,加拼长度满足要求后,楼层边缘固定的卷扬机利用钢丝绳将贝雷架拖拽至结构楼面;拖拽的过程中另一端要用塔吊吊起(屋面结构有预留孔洞,以便拆除时起吊贝雷架),防止贝雷架发生倾覆,确保安全。卷扬机拖拽使用的钢丝绳在贝雷架上的扣点为倒数第二片贝雷片,贝雷架在卷扬机前方拆除、拖拽,循环进行。全部拆除后由人工推至调运区,调离现场。
4.4 贝雷架安装、拆卸注意事项
(1)贝雷架组成配件无锈蚀、无损坏,螺栓孔完好,连接节点需连接牢靠,且贝雷销应用保险插销锁紧。
(2)贝雷架吊装过程中,塔吊必须听从指挥人员的协调,配合人工进行调整、定位。
(3)贝雷架拆除时,需注意拆除顺序及长度,要严格按照方案及现场技术人员指导进行拆除,不得随意进行拆除。
(4)贝雷架拆除过程中,下方要设置警戒标志及警戒线,安全员现场值班,防止人员进入施工区域,以防意外发生。
5 贝雷架的优缺点
本工程运用贝雷架作为高空大跨度施工平台,相对于传统的满堂支撑架而言,其优点显而易见:①搭设高度大大减少,施工技术难度小;②减少了钢管数量,缩短了搭设和拆除时间,取得了良好的经济效益;③缩短了工期,未耽误下层二次结构及装修施工;④由于搭设高度降低,且不存在上下垂直交叉作业,消除了大量的安全隐患等。
由于房屋结构特点及贝雷架自身的制约,亦存在部分缺点:①拼装完成的贝雷架自重过大,远远大于一般结构所能承受的荷载,故支座下方的结构需进行加固;②吊装过程中制约因素多,危险系数大(如天气、场地的协调等);③拆除难度大,对拆除场地有一定的要求等。
6 结 语
本工程采用贝雷架搭设高空大跨度施工作业平台,在施工前对荷载进行了精确的计算,制定了详细的施工方案,并在专家论证修改后开始实施。实践也证明采用该方案,保证了结构施工质量、消除了很多安全隐患、加快了施工进度、降低了施工成本,取得了良好的应用效果。在建筑领域结构造型日益复杂多变的今天,贝雷架作为高空大跨度施工作业平台,对于中庭结构的施工,具有一定的借鉴、参考价值。
TU712
B
1007-4104(2015)12-0074-03
2015-07-08
黄伟锋(1989—),男,本科,学士学位,助理工程师。通信地址:江苏省南通市如东县马塘镇蔡渡村二十一组43号,邮编:226401。