大跨弧形桁架混凝土梁支模施工技術

軒 莉，周可可

（中國建筑第七工程局有限公司，河南 鄭州 450004）

0 引言

隨著建筑行業不斷發展，城市建設水平提高，越來越多靈活多變的異形結構相繼出現，橢圓形、圓形、弧形等結構形式廣泛應用于各類建筑中，各種形式的弧形梁不斷涌現，給施工帶來一定難度，傳統“木方+模板”的支模方式已無法滿足大跨弧形梁的施工需求。

針對大跨弧形梁施工，本文采用“槽鋼+模板”作為弧形梁梁底龍骨的支模方式，達到精準快捷、成型質量好、安全性高、經濟效益突出的目的，克服傳統“木方+模板”加工困難、施工難度大、周期長、易變形的施工難題。

1 工程概況

某中學體育館上部為籃球場，下部為游泳池，游泳池頂部為大跨弧形梁結構，跨度28m，弧形梁跨度較大，負荷較重，下弦為拱形結構，拱形上邊腹桿支撐上弦，整體為混凝土桁架結構。

2 施工工藝原理

1）結合現場常用材料規格，在BIM軟件中建立大跨弧形梁三維模型，按照每3m一段進行放樣模擬，并在加工廠用強度較高的槽鋼整體加工成型，為方便運輸，按照每4.5m一段進行分割。

2）弧形槽鋼運至現場后進行焊接拼裝成型，每90cm焊接1道防滑支腿，吊裝至作業面進行固定。為確保弧形梁精準定位，按圖紙軸線尺寸用經緯儀打出1條通線后，再用扣件將防滑支腿固定在梁底橫桿上。

3）弧形梁弧形側模板在現場按1∶1放樣，分段加工，使用時吊裝拼接。

4）按照弧形梁的施工流程進行梁底模板鋪設、鋼筋綁扎、梁側模安裝及加固。

5）為保證成型質量，嚴格控制混凝土坍落度在160mm以內，用2臺泵車從兩端由下而上順序同時澆筑混凝土，用直徑30mm振搗棒每50cm振搗1次，保證振搗密實，及時收面并用塑料薄膜覆蓋養護。

3 操作要點

針對弧形梁跨度大、荷載較重的特點，傳統施工方法無法直接加工成型，需進行精確計算，利用BIM技術進行深化設計，并結合現場進行放樣加工。

3.1 測量放線及高支模腳手架搭設

在泳池底板混凝土澆筑完畢且達到測量放線條件后，根據軸線定位樁及外引的軸線基準線進行施工放線。用經緯儀將軸線引到建筑物上，在建筑物的施工層面上彈出軸線，再根據軸線放出每條弧形梁控制線，并將控制線標識在結構板上，便于后期進行弧形梁定位。

3.2 BIM技術深化設計

在模板和槽鋼弧度、尺寸現場加工放樣前，通過BIM技術對弧形梁進行深化設計，在軟件中提前進行尺寸定位并創建模型（見圖1），結合現場所用材料規格，按照每4.5m一段進行放樣模擬，便于工廠進行加工。

圖1 大跨弧形桁架BIM模型

3.3 梁底弧形槽鋼加工

根據圖紙弧形梁長度及弧度要求，結合BIM模型，在加工廠對模具進行精準定位，反復調整，以滿足弧度要求，選用強度較高的80型槽鋼整體加工。首先加工弧形槽鋼樣品，按照圖紙進行復核，滿足精度要求后方可進行批量加工。同時為方便運輸，對整條弧形槽鋼每隔4.5m一段進行分割。

3.4 弧形梁現場放樣、防滑支腿焊接

平整場地，并按照圖紙對弧形梁進行現場1∶1放樣、定位，并用墨斗彈出弧形梁輪廓線。分段弧形槽鋼運至現場后，依照彈好的弧形梁輪廓線進行拼裝焊接。將焊接為整體的弧形槽鋼放置于地面弧形梁輪廓線處再次進行比對調整，對調整好的槽鋼每隔90cm焊接1個角鋼式防滑支腿，便于和梁底橫桿咬合，避免弧形槽鋼整體滑動。

3.5 弧形梁上架及定位放線

利用塔式起重機將已焊接好的弧形槽鋼吊至作業面，吊裝時注意將鋼絲繩與槽鋼連接緊密，避免脫落發生意外。槽鋼上架后利用防滑支腿與梁底橫桿的交叉簡單固定，使其不發生滑落現象。根據架體底部已打好的弧形梁控制線進行槽鋼位置調整，并按圖紙軸線尺寸用經緯儀打出1條通線后，用扣件將防滑支腿角鋼固定在梁底桿上，確保弧形梁底槽鋼龍骨精準定位。

3.6 弧形梁槽鋼內嵌木方及弧形梁梁底模板鋪設

弧形梁底槽鋼龍骨校正固定驗收完成后進行模板安裝，首先在槽鋼內側凹槽內嵌入木方，并進行敲擊固定，使其不易脫落為準，以便梁底模的安裝固定。進行梁底模板鋪設時應注意選用18mm厚全新模板，且模板方向順直，鋪設方向與弧形槽鋼邊緣一致，從一端向另一端順序鋪設，加固時輔助使用測量儀器減小誤差。用鐵釘將模板與槽鋼內嵌木方連接牢固，使其能夠承載較大荷載不偏移。待梁底模板鋪設固定校驗完成后，方可進行鋼筋的綁扎。

3.7 弧形梁側模加工及安裝

依照在平地上彈好的1∶1弧形梁輪廓線，分段加工弧形梁側模板，每間隔90cm設置1段，并將分段加工好的弧形梁側模板從一側向另一側逐一進行編號（見圖2）。將分段模板按編號進行擺放，避免錯誤放置。用3道木方作為龍骨對分段側模進行拼接固定，拼成長12m和2m的弧形梁側模板。拼接時注意要以弧形梁輪廓線為參照進行調校，校驗合格后方可吊裝至作業面進行固定。吊裝時注意將鋼絲繩與側模板緊密連接，避免吊裝中脫落發生意外。側模吊裝至作業面后，逐段安裝，穿墻螺桿用塑料套管保護后穿入梁內，梁兩側用3形卡扣和螺母將雙鋼筋背楞固定。

圖2 弧形梁側模布置示意

3.8 弧形梁澆筑

在混凝土澆筑時，將混凝土坍落度控制在160mm以內，施工縫留在弧形根部以下1.5m處，用2臺泵車從兩端由下而上順序澆筑，用直徑30mm振搗棒每50cm振搗1次，保證振搗密實，及時收面塑料薄膜覆蓋養護，弧形梁成型效果如圖3所示。

圖3 弧形梁成型效果

4 結語

在大跨弧形桁架混凝土梁支模施工中，通過采用成品組裝式拱形龍骨及拼裝式模板的方法，有效提高施工工效，節約工期，經濟效益明顯，弧形梁成型效果好，為同類工程施工提供經驗，具有良好的推薦價值和發展前景。

1）技術特點 取材方便，在鋼結構加工廠用槽鋼直接加工成型，弧度自然，弧形梁成型效果好，解決普通模板加工困難、誤差較大的技術難題。

2）安全性 剛度較高，不易變形，滿足大跨弧形梁承載力要求，克服普通模板易變形、固定困難的難題。

3）經濟合理性 加工廠加工弧形梁需要時間短，且現場安裝較簡單，與傳統施工工藝相比大大縮短施工工期。