2016年第23卷第8期
变截面鱼腹式连续箱梁模板支撑体系施工技术
周志刚1
杨明新2,王贺1
廖权宏1
(1.深圳中铁二局工程有限公司，广东深圳518000;2.深圳市市政工程质量安全监督总站，广东深圳518000)
摘要：随着国内城市基础设施建设的不断推进，大量形式新颖、造型美观的桥梁不断出现，有些甚至成为一座城市的风 景线。三维变截面鱼腹式预应力箱梁桥就是其中的代表之一，它是近几年才逐步兴起的一种结构形式，具有整体受力性 能好、线条流畅、景观效果好、跨度上适用性强、易于处理与桥墩的连接和造型的协调等特点。深圳前海7号景观桥为鱼 腹式预应力箱梁流线形设计，采用纵横向均为台阶式碗扣架加定制台阶式钢模板桁架体系的设计，成功地解决了现浇鱼 腹式预应力箱梁流线形外观施工的困难，保证了工程的施工线型质量和安全。在全面总结工程施工经验的基础上形成 了本工法。
关键词：跨河道；预应力混凝土；连续箱梁模板 doi ： 10. 3969/j. issn. 1006 - 8554. 2016.08.046
〇引言
工艺深圳公司承建的深圳前海7景观桥工程，位于深圳市 前海自贸区。桥梁起点桩号为K1 +581.308,终点桩号为K1 +768. 748,全长187.44 m。桥位处于600 m半径的圆曲线和缓 和曲线上。桥梁为预应力混凝土变截面鱼腹式连续箱梁，跨径 布置为(50 +80 +50)m。主跨箱梁跨中高度为2.8 m,从跨中 处按圆弧线变化至1#墩中心处箱梁高度为5. 25 m、变化至2#墩中心处箱梁高度为7.25 m,总工期为433 d。施工工期紧，主 体结构、装修、安装施工同时进行，各个工序穿插较多，进度控 制难度大，全桥为三维曲面且截面变化大，施工难度高。项目 通过组织技术攻关，经过多方面调研和邀请专家交流，最终采 取了本工法施工，成功地解决了施工工期紧张、截面变化大等 施工难题。1
鱼腹式连续箱梁模板原理
鱼腹式连续箱梁模板一支架体系组成部分需要根据桥型 进行配套设计，因鱼腹式梁体实体表面为三维曲面，因此，对计 算机三维绘图软件和受力计算软件的运用及设计师空间想象 力要求较高。三维曲面梁体底模板制作时将采用桁架使底模 板制作成台阶式平台结构（横桥向、顺桥向均采用台阶式平
台），纵横向台阶高差以30 cm为模数。梁体支架也搭设成纵 横向均为台阶式平台（台阶高差同样以30 cm为模数），支架搭 设完后将桁架式模板平放在支架平台上。另外，因该桥型中轴 线为圆曲线+缓和曲线+直线，因此每块模板的面板制作成扇 形曲面，同时，考虑到塔吊的吊装能力，将每块模板制作成不大 于2.75 mx 2.8 m的尺寸，以满足塔吊的最大吊重。
该桥跨越河道，属水中施工桥梁，因此支架搭设方式分中 跨及边跨两种搭设方式。
中跨支架体系采用预制砼管桩+独立小承台做支架基础，小承台基础上安装+630 mm;壁厚14 mm的钢管立柱，钢管立 柱底端与小承台基础采用膨胀螺栓连接，每个立柱底端采用4 颗小20 mm的螺栓连接。钢管立柱之上再搭设型钢平台，最后
在型钢平台上搭设台阶式满堂碗口支架。
边跨支架体系采用天然地基换填、压实使地基承载力满足 要求后浇筑一层20 cm厚的C30砼作为地基基础，然后在砼基 础上搭设台阶式满堂碗口支架。
底模板在正规厂家加工完成后，首先按设计图纸在工厂完 成预拼装，并到场验收满足要求后，对所有的模板构件分区、分 单元、分类作相应标记。然后装车转运到施工现场分类进行堆 放。现场模板经打磨并涂刷模板漆后，按模板编号“对号人座” 依次安装。模板拼装时每块模板安装都需要测量人员全程进 行坐标定位。2
施工工艺流程及操作要点
图纸会审—满堂碗口支架体系设计与验算—钢模板设计 —编制满堂碗口支架施工方案—方案交底—支架体系施工及 钢模板加工—材料、机械进场验收—现场测量放线—支架基础 及平台施工—满堂碗口支架搭设—钢模板拼装—钢筋绑扎与 内模安装—混凝土浇筑
2.2操作要点 2.2.1模板设计
1)
根据工程建筑施工图和结构施工图，优化设计，合理划
2.1 施工工艺流程
分纵横向分块段，绘制出钢模板的平面布置图、分段平面图、模 板组装图，并对每块模板编号。
2)
完成三维曲面桁架钢模板设计，并附上计算书，对模板
的强度、刚度、整理稳定性、连接螺杆的拉应力、模板桁架竖向 支撑的稳定性及承载力进行验算，保证模板施工过程中不出现 变形、爆模等质量问题。
3) 4)
根据模板的设计组装图纸，对进人施工现场的所有构件 在必要情况下对进场的钢模板材料进行复检，或要求模
的编号、数量、尺寸进行核查。
板公司提供有资质的检测机构所开具的检测证明文件，保证钢 模板达到相应的质量要求。
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技术研发
2.2.2支架体系设计
桥梁体结构为三维曲面结构，梁体底模板制作时将采用桁 架使底模板制作成台阶式平台结构（横桥向、顺桥向均采用台 阶式平台）。梁体支架也搭设成台阶式平台，支架搭设完后将
TECHNOLOGY AND MARKET
Vol. 23, No. 8,2016
桁架式模板平放在支架平台上。另外，因桥跨越河道，因此支 架搭设方式分中跨及边跨两种搭设方式。支架布置形式如图 1所示。
图1
2.2.2.1中跨支架体系设计
支架布置立面图
上横向放置2根45H型钢作为主承重梁。主承重梁与钢管立 柱顶端采用电焊连接。主承重梁纵断面布置如图2所示。
3) 设。
4) 3所示。
主分配梁。主分配梁采用25a工字钢，工字钢顺桥向布
置，腹板位置加密布置。具体布置详见主分配梁横向布置如图
次承重梁。次承重梁采用156工字钢，次承重梁搭设在
主承重梁上，次承重梁搭设位置按梁体腹板的分布位置进行搭
1基础。支架基础采用预制管桩+独立条形小承台方式 施工。基础沿河道水流方向排列。每个小承台基础内布置1 根预制管桩。条形基础砼强度采用C30砼，基础内布置上下两 层钢筋网片。
2)主承重梁。支架基础上安装钢管立柱，钢管立柱底端与 承台基础采用膨胀螺栓连接，每个立柱底端采用4颗螺栓连 接。钢管立柱之间顺桥向采用槽钢作为连接系。在钢管立柱
图3主分配梁横断面布置图
0. 3 mx 0. 3 m间距;腹板之间位置搭设成0. 6 mx 0. 6 m间距， 横杆步距按不大于1.2 m布设。
支架体系在三向布置剪刀撑，水平剪刀撑布置原则:支架 高度不大于3 m的，水平剪刀撑布置2道;支架高度大于3 m
5)碗扣支架。碗扣式支架采用的钢管类型为$48.0 mm X3.5 mm。支架在梁体的纵横向均搭设成台阶式平台。支架
立杆在梁体腹板高度小于和等于3 m的腹板位置搭设成0. 3 m X0. 6 m间距;在梁体腹板高度大于3 m的腹板位置搭设成
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的，水平剪刀撑按每3 m布置1道。横向剪刀撑每隔4. 2 m立 杆布置1道，纵向剪刀撑在每个腹板位置及支架外缘布置1 道。每道剪刀撑按45°角度连续布置。顶托规格采用直径 36 mm、长度60 cm。顶托旋出高度统一按小于和等于0.2 m 设置。
2. 2. 2. 2
边跨支架体系设计
边跨基础采用在地基基础上压实然后浇筑一层C30砼作 为地基基础。基础上搭设满堂碗扣支架，支架搭设方式同跨中 支架。地基压实后应使地基承载力达到设计要求。压实后经 检测单位检测合格后方可进行支架搭设。
1支架搭设准备。(1)
搭设支架应由具有相应资质的专业施工队伍施工;确
定施工队伍时应同时明确支架施工专职安全员。在支架搭设 之前向施工班组进行书面技术交底，并履行交底签字手续，做 好交底记录人档。
(2)
按支架使用的钢管、扣件、脚手板、安全网等各种材料
的要求，对使用的材料进行全数检查，验收合格后方准进场使 用，并进人现场后分类堆放整齐，并挂牌标识。
(3)
支架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业 人员安全技术考核管理规则》GB5036考核合格的专业架子工。 上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。
2) 支架搭设。
支架立杆、横杆搭设。支架立杆、横杆的布置间距、数量、 高度等参数详见支架搭设图纸，搭设时须注意以下几方面事 项:①支撑架底层，纵、横向水平杆位置附件设置扫地杆，距地
面高度不大于200 mm,立杆底部设置固定底托。②立杆的上 碗扣应能上下串动、转动灵活，不得有卡滞现象。③底部立管 应选用长度规格不同的立管间隔搭设，使接头错开。④安装 时，须将横杆插头插人下碗内，将上碗扣沿限位销扣下，并顺时 针旋转，靠上碗扣螺旋面使之与限位销顶紧，从而将横杆和立 杆牢固地连在一起。
3) 剪刀撑搭设。
①剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接长度不小于1 m，应采 用不少于3个旋转扣件固定。②剪刀撑应每步与立杆扣接，扣 接点距碗扣节点的距离宜小于和等于150 mm;当出现不能与 立杆扣接的情况时亦可采取与横杆扣接，扣接点应牢固。③剪 刀撑应随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，各底层斜杆下 端均必须支承在垫块或垫板上。④剪刀撑搭设角度及跨越立 杆根数。
4) 支架预压。(1)
预压目的。检验支架的整体稳定性，同时也测量出支 架的弹性及非弹性变形，给一般梁段提供预拱度参考值。检验 预制管桩基础的承载力及沉降值。检验天然地基基础的承载 力及沉降值。
(2) 预压范围。全桥分节段进行支架体系预压。(3)
预压监测。①测点布置。纵向相邻观测断面之间距离 不的大于10 m;每个观测断面上的观测点应不少于5个，且对 称布置;每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布 设。②沉降观测。所有仪器必须检定合格后方可开始观测工
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作;在支架搭设完成之后，预压荷载施加之前，测量记录支架顶 部和底部测点的原始标高。③每级荷载施加完成之后，记录各 测点的标高，计算前后2次沉降差，当各测点前后2次的支架 沉降差满足以下规定时，可以施加下一级荷载:每级加载完成 后，应每间隔12h对支架沉降量进行监测；当支架测点连续2 次沉降差平均值均小于2 mm时，方可继续加载。④全部荷载 施加完毕后，每间隔24h观测1次，记录各测点标高；当支架预 压符合以下规定时，可进行支架卸载:各测点沉降量平均值小 于1 mm;连续3次各测点沉降量平均值累计小于5 mm。⑤卸 载6h后观测各测点标高，计算前后2次沉降差，即弹性变形。 ⑥计算支架总沉降量，即非弹性变形。观测工作结束后，应提
交观测点布置图和沉降观测表。(4)加载和卸载。根据每节段箱梁截面情况模拟进行加 载。底板、顶板荷载合并在一起，用砼标准试块作为预压重。
腹板处用砼标准试块作为预压重。加载次序:第一次加载到
60%停下来，测量支架沉降量;第二次加载到80%停下来，测量 支架沉降量;第三次加载到100%，每天测沉降量，连续3d后沉 降量不超过3 mm,后可卸载。卸载次序:后加载先卸载，卸载
完后测量支架反弹数量。
5)箱梁底模安装。
底模安装先安装墩柱中腹板位置模板，经三维坐标测量合 格后再横桥向左右对称安装，横桥向每榀安装完后再顺桥向安 装下一榀模板。每节段模板安装完后，测量组应对中腹板位置 和横向端部位置的平面坐标及高程进行复测，确保合拢时平面 及高程误差在规范允许范围之内。3
安全措施
1认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。根 据国家有关规定条例，结合施工单位实际情况和工程具体特 点，建立安全生产管理网络，落实安全生产责任制，明确各岗位 的职责，抓好安全生产。
2) 合理布置风、水、电管线，夜间作业应保证足够照明，工现场临时用电应符合《施工临时用电安全技术规范》要求。
3) 设计计算确定模板支架的支承格构时，要留有可靠的安
全系数。
4) 施工前要制定安全技术措施，并对施工工人进行安全技 术交底。
5)
施工中安全负责人要随时对模板体系进行安全检查，发现问题，及时纠正，以消除不安全的隐患。
6) 要严格按照施工现场制定的安全措施进行施工。7) 加强支架搭设过程中的安全检查，发现安全隐患，及时 排除。
4
结语
本工法针对跨河道鱼腹式变截面箱梁施工的技术问题，采 用台阶式模板支架体系施工的结构，制定了相关施工程序、施 工方法和控制措施内容，为类似工程施工提供了借鉴和参考， 施工效率高，有效地降低了劳动强度。桁架钢模板单块板面
大、拼缝少、制作精度高、承载能力高，施工质量高，容易达到清 水混凝土施工质量标准，不需要抹灰刮腻，降低批荡成本，节省 装饰装修费用。
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施
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