贝雷架在剧院项目舞台区域大空间超高支模中的应用

修亚光;卢雄峰;王玮;陈华;陈海山

【摘 要】以某大型剧院项目为例,针对其舞台表演区域的大空间高大支模施工,综合考虑施工难度、技术安全性、方案可实施性等因素,合理地进行了高支模方案选型.总结了相应的技术措施要点,为剧院类项目提供了可借鉴的经验. 【期刊名称】《建筑施工》 【年(卷),期】2019(041)007 【总页数】3页(P1283-1285)

【关键词】剧院项目;超高支模;贝雷架;混凝土牛腿 【作 者】修亚光;卢雄峰;王玮;陈华;陈海山

【作者单位】中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204;中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204;中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204;中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204;中国建筑第八工程局有限公司总承包公司 上海 201204 【正文语种】中 文 【中图分类】TU731

1 工程概况

背景工程为国内某大型剧院项目（图1），包含五大单体，歌剧院地下3层，地上7层，建筑高度57.015 m；音乐厅地下2层，地上4层，建筑高度31.215 m；

戏剧院地下2层，地上6层，建筑高度41.215 m；多功能厅地上4层，建筑高度30.915 m；少年活动中心儿童剧院地上4层，建筑高度30.515 m。本工程屋面为直立锁边全金属屋面。各个功能厅舞台台仓部为最高的高支模空间区域，其中，少年宫高支模高度12.05 m，戏剧厅高支模高度39.9 m，歌剧院高支模高度51.05 m，音乐厅高支模高度26.15 m，多功能厅高支模高度18.1 m。 2 施工重、难点

1）本项目工程体量较大，工期紧张，建筑面积110 000 m2，高支模区域为结构建筑屋面层最高结构，此高支模空间体量为31.9 m（长）×25.1 m（宽）×51.05 m（高）=40 875.22 m3，需要调动比较多的材料及劳动力资源，在劳动力紧张的现今建筑业大环境下，组织难度比较大。 图1 某大型剧院项目效果图

2）歌剧厅支模高度达51.05 m，结构梁尺寸为600 mm×2 100 mm，施工线荷载较大。高支模舞台台仓区域平面跨度长向为31.9 m、短向为25.1 m，属于大跨支模，施工难度及危险系数较大，对施工方案的可行性及安全性提出了较高的要求。与此同时，预应力大梁又为缓黏结形式，架体拆除的时间受到大梁缓黏结固化程度以及结构自身强度影响，对架体整体性、稳定性、承载力要求较高。

3）各功能厅舞台台仓高支模区域所涉及的专业较多，属于剧院类项目综合技术的集成区域，施工方案需结合全专业统筹考虑。 3 高支模方案选择

1）土建结构施工的实现：本项目综合考虑了进度、安全、成本等因素，选择在歌剧院51.05 m高支模区域，采用舞台上空混凝土剪力墙上附加混凝土牛腿作为“国产321型贝雷梁”（后简称贝雷架）施工平台、满堂架以及钢筋模板混凝土施工荷载的支撑点，以剪力墙结构自身承载能力承担上部结构施工荷载[1-3]，即：在混凝土牛腿之上搭设贝雷架转换施工平台，平台上再搭设工字钢及盘扣式满堂支

撑架进行屋面结构施工（图2）。 图2 高支模方案示意

2）转专业施工操作平台的实现：舞台台仓高支模上空存在各个专业的施工区域，有舞台机械、钢结构、综合管线等专业，舞台上空各个专业施工均为高空作业，需要高空作业平台。在综合考虑各专业系统设计标高的基础上，将牛腿、贝雷架施工平台设置于各个专业最低的系统屋顶格栅标高以下50 cm，结构施工平台与各专业施工平台共用，这样既减少二次搭建施工平台的措施费用，又能节约多次搭拆施工平台的时间，同时也大大降低了高空作业的风险[4-5]。 4 牛腿、贝雷架设计及计算

为确保方案的安全性，牛腿承载力、贝雷架承载力是方案可实施性的保障，正确使用贝雷架也是方案得以实现的关键。

钢筋混凝土牛腿设计：混凝土强度同剪力墙混凝土强度，为C30，牛腿所受竖向荷载设计值1 000 kN，4排贝雷架牛腿设计宽度1 000 mm，单排贝雷架牛腿设计宽度400 mm，有效高度1 350 mm，出挑宽度700 mm，钢筋级别HRB400。经计算，宽1 000 mm牛腿配筋截面面积2 289 mm，宽400 mm牛腿配筋截面面积616 mm2，箍筋均为φ8 mm@100 mm。以上设计配筋能够满足弯、剪、拉、压内力需求以及裂缝控制值要求，并且具有较大保险系数（图3）。 贝雷架设计：采用标准加强型国产“321”钢桥桁节，桁节采用16锰钢，销子用30铬锰钛钢，插销用弹簧钢以T505X型焊条制造。横向25.1 m跨布置单排单层加强型和四排单层加强型贝雷架作为主梁，贝雷架布置间距为1 450 mm，搁置在两端混凝土牛腿上，每榀贝雷梁组拼长度为24 m。其中600 mm×2 100 mm的主梁正下方布置为四排单层加强型贝雷梁（宽700 mm），四排贝雷架中间间隔设置单排加强型贝雷架（图4、图5）。 图3 牛腿计算模型

图4 单片贝雷架示意 图5 贝雷架选型示意

四排贝雷梁承受的线荷载标准值为：主梁自重线荷载＋楼板自重产生的线荷载＋脚手架自重产生的线荷载＋贝雷架自重荷载＋工字钢自重产生的线荷载＋施工活荷载；而单排贝雷梁承受的线荷载标准值为：楼板自重产生的线荷载＋脚手架自重产生的线荷载＋贝雷架自重荷载＋工字钢自重产生的线荷载＋施工活荷载。根据荷载组合，利用Midas有限元模型计算，贝雷架弯曲应力值、组合应力值、剪力应力值、挠度变形值均满足要求，且有一定的安全系数。 5 施工工艺要点

施工流程为：剪力墙绑扎钢筋→合模→浇筑混凝土剪力墙及混凝土牛腿→混凝土养护至100%设计强度、拆模→吊装贝雷架→在贝雷架上铺设带定位板的方钢管、搭设顶层楼面梁板的脚手架和模板。其工序施工要点如下。 5.1 牛腿施工

混凝土牛腿施工主控项目为牛腿标高以及平面位置，并且确保混凝土浇捣密实，待剪力墙达到强度后进行贝雷架吊装。 5.2 贝雷架吊装

贝雷架沿主梁方向布置，采用整体吊装、分段吊装相结合的形式，本项目施工区域塔吊型号为TC7525，施工区域距离塔吊中心约50 m，最大起重量为4.64 t。单片加强型贝雷架整体吊装荷载为34.32 kN，故单片贝雷梁采用整体吊装方案；四片加强型贝雷架受到塔吊吊重约束，分6 m＋6 m＋6 m＋6 m四节吊装后再进行高空拼装，6 m节质量为3.232 t。

整个拼装流程为：吊装单排贝雷架、安装稳定横梁（下弦杆下方）和斜撑→吊装四排贝雷架→安装单排与四排贝雷架之间的连接系杆并拆除下弦杆下的稳定横梁。 5.3 贝雷架加固

吊装就位后，加固贝雷架端部与剪力墙上部预埋埋件连接，然后在贝雷架平台上布设工字钢次梁，次梁间距以上部盘扣架立杆间距布设。在混凝土牛腿上方的剪力墙上打设后置埋板，供贝雷架上弦阴阳头固定连接使用，以保证贝雷架体系的整体稳定性（图6）。 图6 贝雷架加固示意 5.4 盘扣满堂架施工

1）工字钢转换平台施工：施工平台上搭设盘扣满堂脚手架，施工时在贝雷架上加设16#工字钢转换平台，工字钢垂直于贝雷架和大梁的方向设置。立杆沿着梁跨度方向为900 mm，垂直梁方向根据大梁荷载以及梁间距离调整，考虑立杆距离，因而工字钢布设间距亦按900 mm设置，以便于盘扣脚手架立杆排布在工字钢之上，工字钢上按立杆排布位置焊接高20 cm的定位钢筋，用以固定立杆，保证立杆及架体的稳定。

2）架体构造要求：排架按要求由立杆、水平杆、斜杆、顶托、底托搭设。除此之外，为保证高支模整体稳定性、安全性，在架体中间高度设置1道水平剪刀撑，剪刀撑连续搭设，同时架体的四周每中间高度处设置连墙件与结构剪力墙连接，以保证架体整体的稳定。 5.5 安全保证措施

由于满堂架及贝雷架均在27.5 m位置的高空处作业，因而确保施工安全的技术措施极为重要。

1）在吊装贝雷架之前，需在贝雷架底设置水平兜网，在贝雷架吊装后搭设排架之前，在贝雷架之间的间隙处设置硬隔离；搭设满堂架后在满堂架的中间高度位置，在架体与结构墙体四周之间的间隙处同样设置1道硬隔离；在满堂架中间高度处以水平兜网设置1道软隔离（图7）。 图7 安全保证措施示意

2）为了确保技术方案的安全可行，在正式实施之前做堆载试验，对贝雷架整体的挠度、内力进行试验采集，试验结果证实方案安全可行后，可方展开施工。搭设过程中在贝雷架上设置应力监测设备，在整个施工过程进行内力监测；同时对贝雷架挠度进行监测，以确保方案实施过程中的安全。如若挠度变形过大，应采取应急措施，如加设钢丝绳斜拉等。 6 实施成效

通过本项目贝雷架的实施效果分析，在节约成本方面取得了较大的成效。经计算，本项目较满堂架节约造价15%～25%。另外，实施过程中通过对变形数据的采集分析，此高支模体系在施工过程中内力监测变形数据较小，施工过程中未出现高支模安全事故，且施工质量控制情况较好，确保了本项目顺利完成高支模部位施工。 7 结语

本项目在综合考虑安全、施工、成本等因素的前提下，依托于装配式贝雷架、结构自支撑体系，辅以完善的盘扣架技术体系，最终全面实现剧院类大跨度高支模的建设施工。

同时，本项目在剧院类项目舞台机械、综合管线、钢构屋顶格栅操作平台共用的施工方案上取得了较大突破，该体系既符合全专业协同管理的管理理念，又能满足基础技术要求，定将在剧院类项目以及大空间制造需求的公共建筑类型中应用得更为广泛。 参考文献

【相关文献】

[1]楼应平,盛春伟,梅舒畅,等.贝雷架在高大支模架中的应用[J].中华民居(下旬刊),2012(3):319. [2]崔景山,亓立刚,隋杰明,等.89 m高重型混凝土屋盖高支模系统设计与应用[J].施工技

术,2014,43(16):66-69.

[3]黄爱锋,杨叶红.贝雷架在高空大跨度房屋建筑中的运用[J].施工技术,2009,38(增刊1):575-577. [4]马伟良.贝雷架在高空大跨度房屋建筑工程中的应用[J].城市建筑,2013(16):206;221. [5]沈铮梁.贝雷架高空支模施工的技术探讨[J].价值工程,2018(34):225-227.