贝雷架支撑体系在钢结构施工中的创新应用

贝雷架支撑体系在钢结构施工中的创新应用

摘要：本文针对成都新世纪环球中心天堂岛海洋乐园大跨度的管桁架结构，由于组成整个结构的18榀主桁架跨度大，为保证拼装的精度以及施工过程的安全、便利，故针对现场的施工特点，通过贝雷架支撑体系的实际应用，分析其使用过程中的一个受力体系，并进行经济性的比较，通过具体的分析研究来验证贝雷架支撑体系在钢结构施工领域的良好应用前景，也为类似的工程起到积极的借鉴作用。

关键词：贝雷架、支撑体系、支撑系统经济性

Abstract: in this paper the new century global center of chengdu paradise island sea world the large span tube truss structure, because the whole structure of the cross and the main truss span, to ensure the precision of the assembly and construction safety, convenient, so for the construction features of the site, through the BeiLei frame the actual application of the support system, analyzes its in the process of using a stress system, and the comparison of the economy, through the analysis of the specific study to test BeiLei frame supporting system construction in steel structure in the field of good application prospect, but also for the similar projects for reference of the play a positive role.

Key words: BeiLei frame, support system, support system economy

1.背景

贝雷架又名贝雷桁架，其来源于英制的贝雷桁架桥，后在结合我国的国情和实际情况下，研制而成了一种装配式的公路钢桥（简称“321”钢桥），从1965年就开始定型生产，并在我国得到了很大的发展，尤其是在军事运输、抗险救灾等应急交通保障中，发挥了突出的作用。

在钢结构施工领域，支撑体系往往采用

钢管脚手架、塔吊标准节或者自行设计制作的支撑体系等几种方。这几种传统的支撑方式各有优缺点，实际施工总是存在一定的不足。钢管脚手架由于其拆搭方便、灵活经济适用在建筑工程中被广泛使用，但近年来钢管脚手架安全事故时有发生，也说明了在实际应用方面的局限性。而自行设计制作的支撑架，由于

其根据现场实际的施工需求进行设计、制作、安装的，因此具有较好的适应性且符合实际的施工要求，在安全性以及稳定性方面具有较大的保证，但由于制作过程一般相对较复杂，且使用完成以后回收利用率较低，在经济性方面就显得不太满足实际施工的经济性需要了。塔吊标准节结构受力稳定，装配拆卸方便，但费用较高，且不易组织到较大需求量，无法满足使用支撑架量大的工程。

贝雷架的结构形式使它具备成为支撑架的条件，因此，在成都新世纪环球中心天堂岛海洋乐园钢结构项目中创新使用贝雷架作为一种新型的支撑体系。

图1：贝雷架组合标准节

2.贝雷架构造及性能参数

贝雷架支撑体系主要包括：桁架由上、下弦杆，竖杆及斜杆焊接而成，上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有桁架连接销孔。桁架的弦杆由两根[10#槽钢组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的，靠两端的两个孔是跨节间连接用的。桁架竖杆均用8#工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，它是供横梁夹具固定横梁时使用的。桁架构件的材料为16Mn，每片桁架重约270kg。

表1：构件断面图特性

桁架容许力：

桁架弦杆容许轴向压力：508kN

桁架弦杆容许轴向拉力：662kN

标准桁架斜腹杆容许轴向压力：149kN

标准桁架竖腹杆容许轴向压力：191kN

3.贝雷架支撑体系的应用

成都天堂岛．海洋乐园钢结构工程是亚洲在建的最大单体建筑，整个结构东西跨182.68m，南北纵长为420m，采用大跨度的钢管桁架结构，由于主桁架跨度较大，考虑到后期需要进行屋盖的提升，故需要在高空进行原位拼装。原位拼装特点，最大拼装高度达到45m，最大单榀重量达到150t，在实际的原位拼装过程中，通过使用贝雷架作为整个高空拼装过程的主要支撑，支撑倒三角形桁架的上弦，为保证拼装的稳定可在贝雷架外侧搭设双排扣件式脚手架包住贝雷架，确保贝雷架侧向稳定性及施工高空操作平台。

图3：贝雷架支撑应用

现场施工的贝雷架支撑体系主要由采用标准单元拼装的方式进行搭设，贝雷桁架与花片组成单元标准节，后按照预定的高度，将标准节之间用销轴进行连接，将贝雷架搭设至指定高度。

图4：贝雷架组合示意图

4.贝雷架支撑体系经济性分析

作为一种临时性的施工措施，贝雷架

支撑体系要得到推广应用除了其本身结构性的可靠，能够满足施工便利性的需求外，是否满足施工经济性的要求也是影响其发展的重要因素，（以成都天堂岛海洋乐园钢结构工程为例），其主要被应用于钢桁架的高空原位拼装阶段。

以高空原位拼装为例，拼装时间为8个月：通过将贝雷架支撑与塔吊标准节、自制支撑架进行比较，其中贝雷架支撑与塔吊标准节采用租赁的形式，自制支撑采用购买原材料后进行现场拼装，待使用完成后进行回收。

1．贝雷架支撑的主要费用包括：贝雷架租赁费用、贝雷架搭设以及拆卸的

人工费用、安装以及拆卸所用的机械费用。

表2：措施费用分析表

从构件的租金单价来看，贝雷架的租金是塔吊标准节租金的1/3，且贝雷架的单元重量较轻，方便安拆，此外市场上塔吊标准节的大量租赁较困难，综合考量的话，使用贝雷架相对于塔吊标准节的话还是具有明显的经济优势的。若考虑自制的支撑架，不仅焊接拼装周期长，而且以此产生的人工、机械费用也相对较高，不符合施工经济性的要求。由于钢结构施工的普遍特点是施工任务重，生产周期短，贝雷架支撑体系在短期内的使用成本相对较低，施工成本低，符合当前钢结构施工的需求。

5. 结语

由于贝雷架支撑采用标准化的组件，每个构件都可以进行拆卸组装，可以依据不同的施工条件的需要进行调整，来满足实际的需求，而其采用租赁的方式能够降低施工成本，同时由于其在道路、桥梁工程上的大量应用，安全性已得到验证，特别是其市场保有量较多，使得租赁贝雷架也十分方便，值得推广应用。

参考文献

[1]中华人民共和国国家标准 GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范2001年

[2]中华人民共和国国家标准 GB50017-2003 钢结构设计规范2003年

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。