随着房建工程中超高、局部超长、造型独特、设计非常规结构形式增多，常规的脚手架支模体系构造复杂、体积庞大、搭设耗时的缺点愈发显著。结构高度超高时，传统钢管脚手架因杆件和构件强度不高，工人搭设水平参差不齐，极易发生架体失稳坍塌的危险，安全风险过高。为满足架体整体高宽比要求，超高支模架需搭设数倍于结构水平面积的架体，工期得不到保障。构造要求高，技术复核工作量大，耗费资源。贝雷架支模系统构造简单灵活、承载力高、施工便捷快速的特点弥补传统工艺不足，无须搭设竖向超高支撑体系，不占用场地;可灵活组合，对不规则结构适用性极强，对传统工艺的改进效果显著;适用于高度超高、超长、结构不规则、无垂直工作面的悬挑混凝土结构支模体系工程。

　　 长沙冰雪世界位于长沙市岳麓区，原湖南省新生水泥厂采石场桐溪湖矿坑西侧。矿坑为长直径约440m、短直径约350m的类椭圆形，深度达100m。建筑物±0.000相当于绝对高程53.000m(黄海高程)。

　　 其配套的地下车库东西向长176m、平均宽度为53m，南北向长295.6m、平均宽度45m，位于矿坑西北侧L形区域。地库共2层，总建筑面积42 209.21m²，临矿坑一侧为弧形，如图1所示。

　　 地库依附陡峭边坡而建，其底板约1/3面积下部悬空，为吊脚楼结构形式，悬空高度为12～29m。地下1层和首层部分结构悬挑，悬挑长度为1～9m。地库悬空部分的底板为钢筋桁架楼承板，梁为钢筋混凝土梁，底板下部支撑为钢柱，长柱间有连系钢梁，如图2所示。

　　 1)地形复杂地库场地范围内存在绝对标高12.000,29.000,41.000m 3条边坡线。其中29.000,41.000m边坡线之间为坡度60°以上的经过初步挂网喷锚的土质边坡，12.000,29.000m边坡线之间为近乎垂直的岩石陡崖，如图3所示。29.000m平台为平均宽度1m的马道，高度起伏不定。复杂险峻的地形给支模架施工带来非常大的难度。

　　 2)地质恶劣矿坑为典型的喀斯特地貌，溶洞裂隙发育。矿坑抽水后岩壁裸露在外，经过雨水冲刷和水流侵蚀，非封闭区域岩壁内的填充物大部分流失，形成凹凸不平、形状不规则岩壁，如图4所示，在其上搭设支模架安全隐患非常大。

　　 3)交叉施工由于场地条件复杂多变，地库基础施工周期延长，导致其施工底板时，下方12m平台也正在施工，形成垂直交叉施工。

　　 4)高大支模地库悬空底板区域的主次梁均为混凝土结构，由于吊脚楼竖向支撑均为钢管混凝土柱，因此主梁设计采用大截面矩形转换梁，最大截面尺寸为1 400mm×3 000mm，间距8.4m，横向跨度最大为18.785m，悬空高度约30m，荷载大、跨度大。

　　 1)方案1满堂高支模架。在12.000,29.000m平台搭设常规钢管高支模满堂架体，最大搭设高度29m，搭设长度近350m，最大线荷载100kN/m。

　　 2)方案2贝雷架+满堂架形式。该方案分为2个区域:(1)13根落于12.000m平台斜柱区域，采用贝雷架+工字钢分配梁+支模架体系;(2)基础落于29.000m平台悬空区域，采用常规钢管扣件脚手架。

　　 2个方案优缺点分析如表1所示。

　　 从安全、进度、成本各方面考虑，采用贝雷架+满堂架结合的方式施工该区域较合理。

　　 传统贝雷架体系下部采用钢管柱支撑，需设置基础埋件。地库临空一侧为弧形，下部12.000m平台采用先梁后板的顺序施工，因此钢管柱基础位置受到地库外轮廓和平台梁位置的限制，布置不够灵活，且贝雷架用量较大，不经济。在12.000m平台板未施工的情况下，无法架设大型起重设备，钢管柱吊装难度大，待平台浇筑完毕后再施工地库悬空区域，进度不可控。

　　 利用地库底板下钢柱间连系梁作为贝雷架支座，可省去基础埋设、吊装钢管柱等环节，形成1个架空的封闭钢平台，施工快捷简便。钢梁通过焊缝和高强螺栓同钢柱连接，先对该节点承载力进行计算。

　　 地库钢梁与钢柱牛腿之间通过高强螺栓和焊缝连接，螺栓为10.9级M20高强螺栓，每边16颗。根据GB 50017—2017《钢结构设计标准》，高强螺栓摩擦型承载力为1 856kN，大于其承受的荷载789kN，螺栓抗剪满足要求。

　　 牛腿与钢柱焊接采用焊缝高度为10mm的角焊缝，均为满焊，根据内力计算，牛腿与钢柱产生的最大剪力为705kN，最大拉力为370kN，焊缝长度为900mm。

　　 根据《钢结构设计标准》相关规定，直角角焊缝正应力为58.7MPa≤195.2MPa，满足要求;剪应力为111.9MPa≤160MPa，满足要求;综合应力为121.8MPa≤160MPa，满足要求。

　　 布置顺序由下至上为工字钢、贝雷架、工字钢分配梁、槽钢(部分梁下有)。贝雷架使用小龙门固定在支座工字钢上。

　　 1)贝雷架布置每片贝雷架承载力为18kN/m，通过计算，贝雷架上部主次梁线荷载为110k N/m左右。因此考虑采用8片贝雷架支撑，钢柱两侧牛腿每个布置2组，间距450mm。两支座最大间距18.75m，取21m跨贝雷架计算。计算结果如图5所示，贝雷架最大应力比为0.9左右，即21m跨控制单榀荷载在14kN/m荷载以内，计算结果满足设计要求。

　　 2)分配梁布置地库柱距8 400mm，经计算，贝雷架上分配梁采用I18b,I25b，工字钢间距为600mm，○1-5～○1-10轴主梁下方分配梁不与梁长方向垂直的，在分配梁上设置槽钢，槽钢间距600mm，分配梁之间满铺竹夹板。工字钢分配梁长度为9m或12m，现场实际铺设会出现在跨中相接的情况，对于该情况采用[20将悬挑端工字钢焊接成整体。分配梁以上为普通钢管扣件脚手架。地库底板支模架剖面如图6所示。

　　 基础落于29.000m平台底板，支模架立于边坡格构梁板上，为保证高大支模架体的稳定及结构安全，立杆下需插入地脚钢筋，在施工完毕的格构梁板上钻孔插筋，钻孔直径22mm，钢筋直径20mm，植入格构板深度为200mm，外露150mm，且在立杆位置凿出凹陷，以便立杆在边坡上能稳定受力。由于边坡高低不平，植筋位置不能一次性拉线确定，而是需先初步使用立杆搭设定位，然后再将立杆抬起后，在原位植筋。支模架立杆长度需根据现场地形调整切割。

　　 顶板部分区域悬挑梁长度达9m，下部为临空岩壁。若在12.000m平台上搭设支模架，架体搭设高度达37.5m，安全风险极大。且12.000m平台边线与地库顶板边线之间有6～15m为岩壁，岩壁地势起伏不定，无法采用常规钢管脚手架支模。采用悬挑贝雷架+钢丝绳的形式，跨过岩壁，形成贝雷架+工字钢施工平台，在其上施工普通钢管脚手架。

　　 贝雷架搁置在双拼工字梁预埋件上，利用小龙门固定，由[8制成的小龙门作为定位焊接。贝雷架间距900mm，贝雷架上铺设I25b作为分配梁，间距1 200mm。分配梁之间满铺竹夹板。贝雷架悬挑段与锚固段长度比为1∶2。遇到楼梯洞口，采用附加加固措施，在楼板上、下各布置1根I25b，采用[10将2根工字钢焊接在一起。

　　 根据贝雷架方案，采用MIDAS/Gen进行受力分析计算，每片贝雷架线荷载为6kN/m。计算模型如图7所示。经计算，最大应力为246MPa，小于16Mn钢的315MPa，满足规范要求。最大变形值为3.6mm，小于规范允许的L/250=9 000/250=36mm。满足要求。

　　 传统贝雷架支模体系多用于桥梁，但随着房建工程追求夸张造型的趋势，采用贝雷架结合传统钢管支模架体系有其天然优势。

　　 1)安拆简便，进度可靠贝雷架及钢构件用塔式起重机吊运至现场即可快速安装就位，利用汽车式起重机及手拉葫芦即可快速整组拆除贝雷架及钢构件，施工速度快。

　　 2)受力稳定，安全可靠贝雷架刚度大、变形小、受力稳定、组合灵活，将其运用至房建工程超长超高悬挑混凝土结构施工中，无须搭设竖向超高支撑体系，不仅不占用其他作业面场地，且降低安全风险。可基本覆盖悬挑混凝土结构长度范围，增加架体悬挑长度和布设间距，对于不规则结构适用性极强。

　　 3)绿色节能，环境可靠贝雷架、型钢均属于装配式构件，工作损耗小，可多次重复利用，节能环保;构造简单、耗用周转材料少，施工便捷快速。