韦新光
中国能源建设集团广西水电工程局有限公司）广西南宁 537000
摘要：高空大跨度支模一直是建筑过程中存在的一个难点。广西左江治旱工程，为了解决渡槽高空大跨度施工问题，本文论证贝雷架在支模中的应用，对贝雷架支撑体系、受力分析、荷载验算进行分析，并在分析的结果上，对适用贝雷架进行选型。在渡槽施工中推广应用，工程中保证了结构质量、消除了许多安全隐患，降低施工成本、加快了施工进度，取得良好的应用效果。
Abstract:The high-altitude long-span formwork has always been a difficult point in the construction process, Drought Control Project in Zuojiang Guangxi,In order to solve the problem of crossing the high altitude and large cross construction site, this book The article demonstrates the application of the beret stand in the branch building,Analysis and load check calculation, and on the analysis of the junction ,apply the beret stand Make a selection.It is popularized and applied in the construction of aqueduct,and the quality of citrate is guaranteed ,Many safety hidden benefits are eliminated,construction costs are been reduced,and construction selection is accelerated ,Get good application results.
关键词：渡槽；贝雷架；计算选型
Keywords:aqueduct;beret stand;calculation and selection
一．概述
广西左江治旱驮英水库及灌区工程驮英东干渠标段有18座渡槽，槽身跨度为12m、15m和24m三种。槽身架空高度2米~22.5米不等。按比较常规的、常见的支模方案有满堂脚手架支模方案、钢管立柱+型钢支架支模方案，这两种方案工程中常见，施工技术较成熟，容易操作。缺点是费工费时费材，危险性较大。
现在我们探讨使用贝雷支架支模方案。贝雷支架是组装式的，工具性强，机械化施工程度高，可以大大减少人材机投入，保证了结构质量、消除了许多安全隐患，降低施工成本、加快工程进度[1]。
二. 钢管柱贝雷架支撑体系搭设
（1）结构设计:钢管柱贝雷架支撑体系是利用渡槽槽墩承台作为受力基础，内侧搭设钢管柱作为支承，然后通过工字钢横梁、贝雷梁、分配梁搭建形成组合支架[2]。见图1、图2。
.png)
1）主要杆件尺寸
钢管：采用国标钢管直径219mm，壁厚0.9cm，长度8000mm～22000mm不等；
横梁：国标45a工字钢，长度5.0m；
贝雷片：国产321型加强弦杆；，16Mn，单片重量270kg，尺寸3m×1.5m和2m×1.5m；
2）杆件连接和固定方式
钢管采用法兰盘连接，采用Φ18高强螺栓与排架柱固定；
贝雷片采用专用插销拼装接长，相邻两组贝雷片采用连接杆加固，与横梁接触面采用钢板限位，防止滑移和倾覆；
分配梁采用U型螺杆与贝雷梁连接固定，防止滑移和倾覆。
3）卸荷方式
贝雷梁支架体系采用50T机械千斤顶卸荷，50T机械千斤顶放置在钢管柱顶端中心位置，作为重要受力点承载上部荷载。
（2）搭设步骤
1）首先进行钢管柱的安装，钢管柱底座与承台采用膨胀螺栓固定，每隔3m与排架柱（薄壁墩）采用钢丝绳抱箍加固，防止偏移和倾覆。
2）钢管柱顶端放置50T千斤顶机，采用焊接限位钢板等方式将千斤顶机固定，防止偏移和倾覆；
3）50T机械千斤顶上部横向放置两根45a工字钢横梁，横梁采用抱箍与排架柱连接，防止横梁偏移和倾覆；
4）横梁上部纵向铺设9组贝雷梁（15m跨采用45片3×1.5贝雷片和24m跨采用72片3×1.5贝雷片），与横梁接触点设置限位钢板，防止偏移；
5）9组贝雷梁放置横梁后，完成上述杆件安装和节点加固后，即可开始进行槽身模板安装。
渡槽槽身模板采用定型钢模，由底模、外模、外模支撑、内模、内模支撑架组成。详见图3。
.png)
图3 槽身模板大样图
（3）钢管柱安装
钢管柱按照要求采用汽车吊进行分段吊装工作。钢管柱安装施工程序如下：
基础定位→钢管起吊→钢管就位螺栓初拧→垂直度初步校核→螺栓终拧→垂直度校核→钢管水平连接和斜撑施工。
钢管柱采用Φ219*9钢管，竖向采用法兰盘螺栓连接，连接螺栓采用D=18mm，L=60mm的高强螺栓，法兰盘及钢板预留16个Φ20螺栓孔。
钢管柱采用汽车吊及人工辅助进行安装，连接前要对钢管柱的垂直度进行严格的检查和控制，最常用的方法是吊垂球法，也可以采用仪器进行现场观测指导安装，确保钢管柱安装的垂直度。
钢管柱主要承受竖向轴力，严格控制安装垂直度；为防止纵向偏移，每隔3米设置一道100槽钢抱箍，用Φ20钢筋与排架柱连接牢固，详见支架连接细部图；钢管柱每隔5m设置I20横撑和斜撑；承台基础槽身支架钢管柱底座设置高强膨胀螺栓与承台连接固定，防止柱体横向偏移[3]。
三． 贝雷架支撑体系受力计算及选型
1.典型贝雷支架支撑布置
贝雷支架桁架构件的材料为16Mn钢，每片桁架重270kg。典型支撑布置如下图。
.png)
受力分解图（15m跨的贝雷支架布置） 受力分解图（24m跨的贝雷支架布置）
3. 荷载计算
截面组合荷载计算时，取梁体纵向长度L=1m，混凝土容重:ρ=26kN/m3，模板荷载:q1=4kN/m2，人群荷载:q2=2.5kN/m2，混凝土振捣冲击荷载:q3=2kN/m2，恒载组合系数:U1=1.2，活载组合系数:U2=1.4。
第（1）块截面组合荷载计算结果：
截面面积:A=0.641m2；截面宽度:W=1.339m。截面组合荷载:P=(混凝土自重+模板)×U1+(人群+振捣)×U2=(ρ×A×L+q1×W×L)×U1+(q2+q3)×W×L×U2 =(26×0.641×1+4×1.339×1)×1.2+(2.5+2)×1.339×1×1.4=34.9kN;
第（2）块截面组合荷载计算结果：
截面面积:A=0.674m2；截面宽度:W=1.422m。截面组合荷载:P=(混凝土自重+模板)×U1+(人群+振捣)×U2=(ρ×A×L+q1×W×L)×U1+(q2+q3)×W×L×U2 =(26×0.674×1+4×1.422×1)×1.2+(2.5+2)×1.422×1×1.4=36.8kN;
第（3）块截面组合荷载计算结果：
截面面积:A=0.641m2；截面宽度:W=1.339m。截面组合荷载:P=(混凝土自重+模板)×U1+(人群+振捣)×U2=(ρ×A×L+q1×W×L)×U1+(q2+q3)×W×L×U2 =(26×0.641×1+4×1.339×1)×1.2+(2.5+2)×1.339×1×1.4=34.9kN。
4. 贝雷支架的安全结构验算及选型
广西左江治旱驮英水库及灌区工程渡槽跨度有12m、15m、24m三种，现以15m、24m两种跨度进行安全结构验算及选型，12 m跨度的贝雷架选型参照15m跨度。
（1）贝雷支架15m跨的安全结构验算
① 弯矩计算（受力分配到单排单层）
选取标段内最大槽身陆河渡槽为例，槽身混凝土截面面积为1.95m2，单跨长度为15m、24m。本项进行15m跨度贝雷支架的安全结构验算。由受力分解图得每排梁跨中贝雷支架正弯矩：ql2/8=18.4KN/m×(15m)2/8=517.5KN.m
②、剪力计算（受力分配到单排单层）：ql/2=18.4KN/m×15m/2=138KN
以上弯矩及剪力计算针对单排单层贝雷支架，桁架结构容许内力表如下：
结构型式 标准结构型 加强型结构
.png)
由上表可知，选用标准结构型六组单排单层（或三组双排单层）桁架完全可以满足结构安全要求。
③、挠度计算：
均布荷载下贝雷梁挠度按下式计算：ymax=5ql4/384EI
q为贝雷梁上所受的均布荷载KN/m。l为跨度；
EI为抗弯刚度，根据贝雷梁材料的几何特性表可知：采用双排单层不加强型的抗弯刚度EI=1052088.4KN.m2，加强型贝雷梁抗弯刚度EI=2425224.48KN.m2。贝雷梁几何特性表如下：
.png)
不加强型挠度为
ymax=5ql4/384EI =5×18.4KN/m×2×154/384×1052088.4 =0.023m
加强型挠度为ymax=5ql4/384EI
=5×18.4KN/m×2×154/384×2425224.48 =0.010m
许可挠度与梁跨长的比值[f/l]按照设计规范值取1/400，
若|y|max/l≤[f/l]，则满足要求。
|y|max/l=0.023/15=1/652＜1/400，满足许可挠度。
|y|max/l=0.01/15=1/1500＜1/400，满足许可挠度。
故，本结构工程选用双排单层不加强型贝雷梁可满足跨度15m渡槽支模施工要求。
（2）贝雷支架24m跨的安全结构验算
①、弯矩计算（受力分配到单排单层）
选取标段内最大槽身陆河渡槽为例，槽身混凝土截面面积为1.95m2，单跨长度为15m、24m。本项进行24m跨度贝雷支架的安全结构验算。
由受力分解图得每排梁跨中贝雷支架正弯矩：
ql2/8=12.3KN/m×(24m)2/8=885.6KN.m
②、剪力计算（受力分配到单排单层）
ql/2=12.3KN/m×24m/2=147.6KN
以上弯矩及剪力计算针对单排单层贝雷支架，桁架结构容许内力表如下：
.png)
由上表可知，选用加强型结构9组单排单层（或三组三排单层）桁架可以满足结构安全要求。
③、挠度计算：均布荷载下贝雷梁挠度按下式计算：ymax=5ql4/384EI
q为贝雷梁上所受的均布荷载KN/m；l为跨度；EI为抗弯刚度，根据贝雷梁材料的几何特性表可知：采用三排单层加强型的抗弯刚度EI=3637836.72KN.m2。
贝雷梁几何特性表如下：
贝雷梁几何特性表
.png)
加强型挠度为ymax=5ql4/384EI
=5×12.3KN/m×3×244/384×3637836.72 =0.044m
许可挠度与梁跨长的比值[f/l]按照设计规范值取1/400，
若|y|max/l≤[f/l]，则满足要求。
|y|max/l=0.044/24=1/545＜1/400，满足许可挠度。
故，本结构工程选用三排单层加强型贝雷梁可满足12m渡槽支模施工要求。
四.结语
经过对使用贝雷支架支模方案的探讨、验算、推广，广西左江治旱驮英水库及灌区工程驮英东干渠、宁明干渠、客兰东干渠、及驮英西干渠工程在施工中，已大范围使用贝雷支架的支模方案，显著提高工程进度，减少投入，施工现场的安全文明状况大为改观，产生了较好的效益。
参考文献：
（1）黄伟锋. 贝雷架在建筑施工中的应用与浅析[J]. 建设监理, 2015, 000(012):74-76.
（2）宇文迎锋. 贝雷架钢管立柱在高铁桥梁的施工验算分析[J]. 建材与装饰，2013, (001):P.193-194.
（3）GB50017 钢结构设计规范[S].
作者简介：
韦新光（wei xin guang）（1974），男（壮族），广西南宁人，工程师，本科学历，广西水电工程局有限公司职工,主要从事水利水电工程施工管理工作，电话：15994448416,邮箱：561226511@qq.com