齐家庄沟特大桥上跨现有国道109线，是门头沟区交通要道，车流量大，不能长时间占用道路施工；是国道主干线五纵七横中的重要组成部分，跨路施工难度大。

跨路部分采用钢–混叠合梁施工方式，该组合结构是由外露的钢箱梁作为主梁的承重结构与混凝土桥面板通过剪力钉连接形成的一种组合结构，这种组合结构由于具备钢梁和混凝土梁的双重优点，被广泛应用于梁式桥。

1 工程概况

齐家庄沟特大桥第12联采用钢梁，左幅钢梁跨径组合为42.5+60+52.5（m），右幅钢梁跨径组合为42.5+60+42.5（m），跨越现状109国道。上部结构主梁总梁高2.7m。左、右幅混凝土桥面板宽13.95m，混凝土板悬臂长0.95m。桥面板在钢箱腹板位置厚 0.35m，跨中位置厚0.25m。钢主梁由3片槽型钢主梁组成，均采用直腹板形式，单片钢主梁腹板中心间距2.25m，钢主梁上翼板宽0.60m，梁底宽2.33m。

现浇桥面板采用C50补偿收缩混凝土，翼板位置板厚20~30cm，顶板位置板厚25~30cm。全联混凝土分4期浇筑，第1期浇筑左幅正弯矩区，第2期浇筑左幅负弯矩区，第3期浇筑右幅正弯矩区，第4期浇筑右幅负弯矩区。负弯矩区浇筑前，正弯矩区混凝土强度需达到设计强度的90%。

2 支撑体系构造

传统施工此类箱梁桥面板采用在钢箱梁箱式外侧焊接钢托座，用于翼缘板及两片箱梁间模板及支撑体系搭建，箱梁内部搭设盘扣支撑体系的方案进行施工。该方案拆除模板后，需对悬挑及梁间钢托座部位进行切割、打磨，重新喷涂防腐层。而该桥设计钢箱梁材料采用免涂装耐候钢材料，焊接钢托座后会对钢箱梁外观造成影响，进而影响后续验收及整体美观。经过项目部技术部及工程部多次讨论，决定采用悬吊–盘扣组合模板支撑体系法进行齐家庄沟特大桥钢箱梁桥面板施工。

2.1 翼板部分支撑体系设计

模架的悬臂部分采用I14工字钢，悬臂与钢箱梁顶板之间采用22mm门形钢筋作为支点，每个箱梁顶板上设置两道。支点与悬臂和钢箱梁顶板焊接牢固，两道支点钢筋之间采用相同型号的钢筋焊接固定，以保证支点安装稳固。I14工字钢悬臂的尾端用22mmU形钢筋焊接在悬臂和钢箱梁顶板上，作为拉结措施。

每隔1.5m设置1道I14工字钢悬臂，以双拼 48mm钢管作为纵向分配梁，18mm螺杆外套同直径PVC管作为拉杆，拉杆横桥向设置两道，顺桥向间距60cm设置。底模模板为1.5cm厚竹胶板，模板边缘部分与钢箱梁顶板密贴，模板下方顺桥向次龙骨设置5道5cm×10cm方木。横桥向主龙骨设置10cm×10cm方木，间距为每道60cm，长度与模板节长相同（图1）。

图1 悬臂吊架法纵断面示意

2.2 钢箱梁之间支架模板设计

钢箱梁之间的顶板采用木模吊模法施工。模板采用1.5cm竹胶板木模，板面平整光滑。

模板安装前，将门形钢筋焊接在钢箱梁的顶板上，两个门形钢筋为一个支点。吊模模板在梁板顶面每隔1.5m设置1道I14工字钢悬臂作为横担，横担两端架设在门形钢筋上，并用U形钢筋拉结，保证横担稳固。顺桥向分配梁采用48×3.6双排并列钢管，在 48mm双排并列钢管每隔0.6m设置1组吊点。吊点采用 18mm螺杆外套同直径PVC管作为拉杆，横桥向共计3道，底模宽度为1.65m，模板边缘部分与钢箱梁顶板密贴，模板下方共设置7道横桥向背肋，背肋采用10cm×10cm方木、5cm×10cm方木、5cm×5cm方木组合；背肋下方纵桥向对称设置10cm×10cm方木次龙骨，间距60cm，长度与模板节长相同，次龙骨下方与上横担对应设置48mm×3.6mm双排并列钢管主龙骨，并用拉杆下端蝴蝶卡固定（图2）。

图2 吊模法施工横断面示意

2.3 箱式内盘扣支撑体系设计

支架立杆纵向间距1.5m（部分立杆间距因钢箱梁箱室尺寸为1.2m和0.6m，计算采用1.5m间距按最差工况计算，确保各项条件安全可靠）；支架立杆之间有0.9m的横向间距；底板位置支座立杆横向间距1.5m，横杆上下步距1.5m。

模板采用1.5cm竹胶板木模，板面平整光滑，模板安装前使用混凝土脱模剂。模板下方共设置7道横桥向背肋，背肋采用10cm×10cm方木、5cm×10cm方木、5cm×5cm方木组合。背肋下方次龙骨为10cm×10cm方木，横向布置，纵向间距为0.6m。纵向分配梁采用工I14工字钢，间距同支架立杆横向间距90cm（图3）。

图3 盘扣式支架横向断面示意

3 受力计算模型

3.1 模型建立

支架系统采用有限元软件midas Civil进行建模，计算采用顺桥6m典型节段。混凝土桥面板采用只计入自重不计入刚度的实体单元，板式单元采用钢箱梁部分，杆系单元采用I14工字钢，48mm架式双排 管、5cm×10cm和10cm×10cm方木、盘扣等，并采用刚性连接模拟支点几字筋和对拉螺杆。此外，剪力钉、竹胶板与混凝土接触位置、工字钢与横梁的连接位置均采用刚性连接模拟，计算模型如图4所示。

图4 支撑体系模型示意

3.2 计算结果

（1）桥面板顶部横向工字钢计算结果。该工字钢最大应力为130MPa，满足要求。

（2）桥面板顶部 48mm架子双排管计算结果。该双排管最大应力为53MPa，满足要求。

（3） 18mm对拉螺杆。对拉螺杆最大拉力为15.65kN，对拉螺杆最大拉应力为62MPa，满足要求。

（4）几字筋。几字筋最大压力为18.11kN，几字筋最大压应力为14MPa，满足要求。

（5）吊模纵向5cm×10cm方木。该方木最大弯矩为0.66kN·m，满足要求。

（6）吊模横向10cm×10cm方木。该方木最大弯矩为1.76kN·m，满足要求。

（7）盘扣支架纵向5cm×10cm方木。该方木最大弯矩为0.18kN·m，满足要求。

（8）盘扣支架横向10cm×10cm方木。该方木最大弯矩为0.52kN·m，满足要求。

（9）盘扣支架纵向工字钢。该工字钢最大应力为18MPa，满足要求。

（10）盘扣支架。盘扣支架受力最大为99MPa，满足要求。

4 结束语

通过有限元软件midas Civil建模及现场应用，悬吊–盘扣组合模板支撑体系能很好地解决耐候钢材质钢箱梁桥面板施工问题，既保证了钢箱梁外观美观，又对既有109国道交通无影响，因此可以大面积推广。