复杂情况下大跨度超高鱼腹式箱梁支模架体施工技术

袁文俊, 胥 悦, 方伟名

(中国华西企业股份有限公司第十二建筑工程公司, 四川成都 610000)

1 工程概况

成都天府国际机场选址于成都市简阳市芦葭镇，其中T2航站楼站前高架桥由航站高架桥和下引桥2部分组成：共计693 m/27 553 m2/2 座。

T2航站楼站前高架桥长693 m、宽45.5 m、最大高度18 m，为墩柱箱梁结构。箱梁为鱼腹箱梁，底部为平板结构两侧翼缘在6. 5 m跨距内以14 m半径圆弧上扬。高架桥范围内地基情况异常复杂，地下结构纵横交错。地基深回填处包括开挖深度大回填时间短的2#管廊、APM、大铁等；前回填处有站前各类雨污管网、强弱电网等，对桥梁施工影响较大。综上所述T2航站楼站前高架桥箱梁施工为典型的超复杂地基基础、大跨度异形高支模架体系。

现浇预应力混凝土连续鱼腹箱梁采用C50清水混凝土，箱梁宽45.5 m，梁高2.2 m，单箱11室，边箱式宽4.075 m，中箱式宽4.15 m，悬臂端部厚35 cm，顶板厚25 cm，底板厚22 cm。

2 技术特点

(1)针对大跨度、高空间、鱼腹式支模架体系，经过多方反复论证大胆地选用了DURALOK新型加强型碗扣式支撑系统，直接缩短搭、拆除时间，提高施工效率。

(2)科学地将鱼腹箱梁划分为腹板、翼缘及灯槽，针对不同部位特定形状合理的设计支模构造，有效减少支模材料用量，比传统支模工艺节约1/3的材料。

(3)通过对高支模体系的受力验算及实验，有效避免了安全隐患，无形中节约了资源和提高了工程效率。

(4)“白色的支架”是大力神的另一个特点，热镀锌的表面处理方式保证了架体的使用寿命，也符合绿色环保施工的要求。

3 工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

(1)鱼腹式箱梁施工工艺流程见图1。

图1 大跨度超高鱼腹式箱梁支模架体施工工法总体流程

(2)具体施工流程：超高支模体系确定—鱼腹箱梁模架设计—超复杂地基基础处理—三维受力分析、实验—现场施工准备—拉线定位—铺设50厚木垫板—搭设支撑体系—卸荷斜撑、剪刀撑布置—支撑体系转换—箱梁底模板安装—梁钢筋安装—翼缘鱼腹弧形构造模板安装—模板验收—斜板钢筋绑扎—钢筋隐蔽验收—浇筑混凝土—模板、支撑体系拆除。

(3)整个过程均需做检测控制。

3.2 超高支模体系确定

3.2.1 新型加强型碗扣支撑架

针对T2航站楼站前高架桥现浇混凝土连续性鱼腹箱梁截面尺寸大、异形状、高做业空间，对支架系统的安全稳定性能要求高的特点，项目部根据以往高支模经验及现场实际情况经过反复的考察和论证，大胆尝试了DURALOK新型加强型碗扣式脚手架作为现浇鱼腹箱梁的支撑体系。

DURALOK新型加强型碗扣具有接头构造合理，拼拆迅速、省力，结构稳定可靠，配备完善，通用性强，承载力大，安全可靠，易于加工，不易丢失，便于管理，易于运输，应用广泛等特点，能充分满足本工程施工的各项要求指标并具有性价比高等优点[1]。

DURALOK新型加强型碗扣式支撑系统，产品均采用热浸锌工艺，具备极好的耐候性。立杆采用φ48.3 mm的低合金管、壁厚3.2 mm，为Q345B钢材。横杆直径φ48.3 mm，横杆材质Q345B，壁厚3.2 mm，节点转动刚度大，并采用过节点的卡扣式斜杆，使单根立杆的允许轴力设计值可达7.5 t。根据架体承载力验算要求，立杆间距为1 800/1 200 mm×1 200 mm，水平杆步距均为1 500 mm(图2)。

图2 DURALOK新型加强型碗扣式支撑系统示意

3.2.2 SBS135双U型钢龙骨

鱼腹式箱梁截面尺寸大，一次施工区段自身重量高，立杆支撑间距最大为1.8 m，该区域为受力分布相对集中，中间位置集中荷载极限值可达26 t。普通龙骨难以支撑如此大的载荷，根据受力验算结果，选择专利产品SBS135双U型钢主龙骨系统，能够满足新型碗扣支架大间距设计对主龙骨强度和刚度的需要(图3)。SBS135双U型钢材质为Q345B，为冷弯钢结构制造，结构轻巧、承载能力强，可以根据结构外形进行灵活拼接。SBS135双U型钢做主龙骨，跨度1 200 mm，间距1 200 mm；次龙骨选100 mm×50 mm×2.5 mm矩形钢管间距200 mm。模板底板选用15 mm厚优质胶合板，内模采用15 mm厚普通模板。

图3 SBS135双U型钢主龙骨示意

3.3 鱼腹箱梁模架设计

3.3.1 鱼腹式箱梁结构

T2航站楼站前高架桥为墩柱箱梁结构，箱梁为鱼腹箱梁。箱梁截面宽度为10.3～45.5 m，支架搭设高度为2.5～15.9 m;箱梁高度为2.2 m，腹板宽度为0.45～0.85 m，空箱位置板厚为0.47～0.90 m(图4)。

图4 高架桥桥面箱梁剖面(单位:cm)

3.3.2 腹板位置模架设计

箱梁底板为平板结构，横梁位置支架间距根据荷载情况进行设计，立杆间距为600 mm(纵向)×900 mm(空箱下1 800 mm间距加密为900 mm×900 mm)、1 200 mm(横向),支架顶部铺设大力神SBS135双U型钢梁(U型钢接头需要靠近立杆，最大悬挑不超过400 mm)，钢梁上铺放50 mm×100 mm木枋，木枋上铺设15 mm厚胶合模板(图5)。

图5 腹板横梁模架设计示意

3.3.3 翼缘弧形模架设计

翼缘为鱼腹式弧形构造，基于桥体外观质量要求，用10#工字钢制作特定弧形件，贴合结构外形。在工字钢弧形件上设置螺栓孔，并与箱梁底板主楞双U型钢进行有效连接，弧形件与立杆接触位置存在斜角空隙，采用木楔子楔紧(图6)。

图6 翼缘弧形模架设计示意

3.4 灯槽延伸模架设计

本工程桥梁翼缘需要做光彩亮化工程，部分翼缘边存在灯槽延伸加宽段，支架在此处需向外延伸一排，并设置斜支撑。为保证端头阳角均匀整齐，需加定型模具模板为15 mm厚覆塑胶合板，用40 mm×50 mm浸桐油木枋，背楞为30 mm×100 mm的雕刻一体背楞,左右用螺栓连接，下方预留15 mm的拼接企口(图7)。

图7 高架桥灯槽延伸模架

3.5 跨越大铁预留洞口设计

该工程中，高架桥上跨大铁车站段，该位置存在1个风井，桥梁下支架无法避让，需在风井上方正交铺设工字钢，再在工字钢上平铺一层小钢梁，支架直接放置在钢梁上方，并与旁边支架连城整体，保证其稳定性。工字钢主梁设计为双拼36a工字钢，上设小横梁，再在小横梁上搭设支架，主梁示意图见跨越预留洞口主梁与分配梁设计平面图、跨越预留洞口主梁与分配梁设计剖面图。跨越预留洞口前先在洞口的侧墙上钻小孔，预埋不小于φ16 mm钢筋，然后绑扎安装防护兜网后再进行安装型钢，见预留洞口防护示意(图8)。

图8 跨越预留洞口主梁与分配梁设计剖面

4 结束语

国内高支模施工工艺房建结构中的应用较为广泛，成功案列较多，在房建结构中的应用也较为成熟，然而在复杂地基、超高空间、大跨度鱼腹箱梁高支模施工的工艺尚未大量应用[2]。本次论文以T2航站楼站前高架桥施工为依托将理论与实践相结合，总结形成一套完整的从支模架体选项，到原材进场控制到过程控制，再到科学施工的成熟超高支模体系施工工艺。将彻底弥补在复杂地基、超高空间、大跨度鱼腹箱梁高支模架体施工的空白，为后续类似工程提供可靠的数据支撑和工程经验。