大跨弧形桁架混凝土梁支模施工技术

轩 莉，周可可

（中国建筑第七工程局有限公司，河南 郑州 450004）

0 引言

随着建筑行业不断发展，城市建设水平提高，越来越多灵活多变的异形结构相继出现，椭圆形、圆形、弧形等结构形式广泛应用于各类建筑中，各种形式的弧形梁不断涌现，给施工带来一定难度，传统“木方+模板”的支模方式已无法满足大跨弧形梁的施工需求。

针对大跨弧形梁施工，本文采用“槽钢+模板”作为弧形梁梁底龙骨的支模方式，达到精准快捷、成型质量好、安全性高、经济效益突出的目的，克服传统“木方+模板”加工困难、施工难度大、周期长、易变形的施工难题。

1 工程概况

某中学体育馆上部为篮球场，下部为游泳池，游泳池顶部为大跨弧形梁结构，跨度28m，弧形梁跨度较大，负荷较重，下弦为拱形结构，拱形上边腹杆支撑上弦，整体为混凝土桁架结构。

2 施工工艺原理

1）结合现场常用材料规格，在BIM软件中建立大跨弧形梁三维模型，按照每3m一段进行放样模拟，并在加工厂用强度较高的槽钢整体加工成型，为方便运输，按照每4.5m一段进行分割。

2）弧形槽钢运至现场后进行焊接拼装成型，每90cm焊接1道防滑支腿，吊装至作业面进行固定。为确保弧形梁精准定位，按图纸轴线尺寸用经纬仪打出1条通线后，再用扣件将防滑支腿固定在梁底横杆上。

3）弧形梁弧形侧模板在现场按1∶1放样，分段加工，使用时吊装拼接。

4）按照弧形梁的施工流程进行梁底模板铺设、钢筋绑扎、梁侧模安装及加固。

5）为保证成型质量，严格控制混凝土坍落度在160mm以内，用2台泵车从两端由下而上顺序同时浇筑混凝土，用直径30mm振捣棒每50cm振捣1次，保证振捣密实，及时收面并用塑料薄膜覆盖养护。

3 操作要点

针对弧形梁跨度大、荷载较重的特点，传统施工方法无法直接加工成型，需进行精确计算，利用BIM技术进行深化设计，并结合现场进行放样加工。

3.1 测量放线及高支模脚手架搭设

在泳池底板混凝土浇筑完毕且达到测量放线条件后，根据轴线定位桩及外引的轴线基准线进行施工放线。用经纬仪将轴线引到建筑物上，在建筑物的施工层面上弹出轴线，再根据轴线放出每条弧形梁控制线，并将控制线标识在结构板上，便于后期进行弧形梁定位。

3.2 BIM技术深化设计

在模板和槽钢弧度、尺寸现场加工放样前，通过BIM技术对弧形梁进行深化设计，在软件中提前进行尺寸定位并创建模型（见图1），结合现场所用材料规格，按照每4.5m一段进行放样模拟，便于工厂进行加工。

图1 大跨弧形桁架BIM模型

3.3 梁底弧形槽钢加工

根据图纸弧形梁长度及弧度要求，结合BIM模型，在加工厂对模具进行精准定位，反复调整，以满足弧度要求，选用强度较高的80型槽钢整体加工。首先加工弧形槽钢样品，按照图纸进行复核，满足精度要求后方可进行批量加工。同时为方便运输，对整条弧形槽钢每隔4.5m一段进行分割。

3.4 弧形梁现场放样、防滑支腿焊接

平整场地，并按照图纸对弧形梁进行现场1∶1放样、定位，并用墨斗弹出弧形梁轮廓线。分段弧形槽钢运至现场后，依照弹好的弧形梁轮廓线进行拼装焊接。将焊接为整体的弧形槽钢放置于地面弧形梁轮廓线处再次进行比对调整，对调整好的槽钢每隔90cm焊接1个角钢式防滑支腿，便于和梁底横杆咬合，避免弧形槽钢整体滑动。

3.5 弧形梁上架及定位放线

利用塔式起重机将已焊接好的弧形槽钢吊至作业面，吊装时注意将钢丝绳与槽钢连接紧密，避免脱落发生意外。槽钢上架后利用防滑支腿与梁底横杆的交叉简单固定，使其不发生滑落现象。根据架体底部已打好的弧形梁控制线进行槽钢位置调整，并按图纸轴线尺寸用经纬仪打出1条通线后，用扣件将防滑支腿角钢固定在梁底杆上，确保弧形梁底槽钢龙骨精准定位。

3.6 弧形梁槽钢内嵌木方及弧形梁梁底模板铺设

弧形梁底槽钢龙骨校正固定验收完成后进行模板安装，首先在槽钢内侧凹槽内嵌入木方，并进行敲击固定，使其不易脱落为准，以便梁底模的安装固定。进行梁底模板铺设时应注意选用18mm厚全新模板，且模板方向顺直，铺设方向与弧形槽钢边缘一致，从一端向另一端顺序铺设，加固时辅助使用测量仪器减小误差。用铁钉将模板与槽钢内嵌木方连接牢固，使其能够承载较大荷载不偏移。待梁底模板铺设固定校验完成后，方可进行钢筋的绑扎。

3.7 弧形梁侧模加工及安装

依照在平地上弹好的1∶1弧形梁轮廓线，分段加工弧形梁侧模板，每间隔90cm设置1段，并将分段加工好的弧形梁侧模板从一侧向另一侧逐一进行编号（见图2）。将分段模板按编号进行摆放，避免错误放置。用3道木方作为龙骨对分段侧模进行拼接固定，拼成长12m和2m的弧形梁侧模板。拼接时注意要以弧形梁轮廓线为参照进行调校，校验合格后方可吊装至作业面进行固定。吊装时注意将钢丝绳与侧模板紧密连接，避免吊装中脱落发生意外。侧模吊装至作业面后，逐段安装，穿墙螺杆用塑料套管保护后穿入梁内，梁两侧用3形卡扣和螺母将双钢筋背楞固定。

图2 弧形梁侧模布置示意

3.8 弧形梁浇筑

在混凝土浇筑时，将混凝土坍落度控制在160mm以内，施工缝留在弧形根部以下1.5m处，用2台泵车从两端由下而上顺序浇筑，用直径30mm振捣棒每50cm振捣1次，保证振捣密实，及时收面塑料薄膜覆盖养护，弧形梁成型效果如图3所示。

图3 弧形梁成型效果

4 结语

在大跨弧形桁架混凝土梁支模施工中，通过采用成品组装式拱形龙骨及拼装式模板的方法，有效提高施工工效，节约工期，经济效益明显，弧形梁成型效果好，为同类工程施工提供经验，具有良好的推荐价值和发展前景。

1）技术特点 取材方便，在钢结构加工厂用槽钢直接加工成型，弧度自然，弧形梁成型效果好，解决普通模板加工困难、误差较大的技术难题。

2）安全性 刚度较高，不易变形，满足大跨弧形梁承载力要求，克服普通模板易变形、固定困难的难题。

3）经济合理性 加工厂加工弧形梁需要时间短，且现场安装较简单，与传统施工工艺相比大大缩短施工工期。