援柬埔寨体育场位于柬埔寨首都金边市东北郊规划的体育中心内，距市中心约15km。项目总建筑面积82 400m²，设观众座席6万座，包括运动场地、看台、功能用房、体育智能化系统及体育场相关附属设施。体育场共5层，檐口高39.9m，吊塔高99m。体育场四周设环梁、环柱，与南北两侧人字吊塔、斜拉索桁柔性罩棚结构共同组成斜拉索张拉系统 (见图1) 。环梁截面尺寸为1.2m×2.8m，高度不一，弧顶标高26.000～39.900m，沿弧线上升。环柱共70根，截面尺寸为0.8m×2.5m，多角度外倾，悬挑段长19.6～33.5m，倾角为67.01°～77.31°。环梁、环柱绕场一周，半径135～145m，弧度变化多，环梁、环柱混凝土强度等级均为C50。

　　 环梁、环柱支撑体系采用“环梁扣件式满堂脚手架+环柱操作架+钢管支撑”的形式 (见图2) ，其中标高11.600m的环梁支撑采用满堂架，标高11.600m以上的环柱支撑采用操作架+钢管支撑。环柱结构混凝土施工分段进行，每段浇筑高度为4～6m。环梁、环柱以“五柱四跨”为1个单元进行施工作业，环柱施工完成后采用满堂架施工顶部环梁。

　　 根据环梁、环柱结构特点，环梁和柱间梁采用扣件式满堂支撑架体，主龙骨采用双[10，次龙骨采用80mm×80mm木方 (柱间梁采用40mm×80mm木方) 。环柱采用简易操作架，环梁、环柱模板均采用18mm厚覆膜多层木模板。满堂架参数如表1所示，平面、剖面如图3所示。

　　 根据JGJ 130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》第6.9.7条:“支架高宽比不应大于3，当高宽比大于3时可采取扩大下部架体尺寸或采取其他构造措施，应进行支撑结构抗倾覆验算”，本工程环梁架体高宽比为33.6/8.1=4.1，为增强环梁架体整体稳定性，环梁与环柱距离较近的架体采用抱箍拉结，拉结方式为扣件式钢管抱箍，竖向每3步拉结1道，如图4所示。距楼板高4.8m处每隔5跨设1道斜撑，与楼板呈60°角，一端与楼板预埋件连接，如图5所示。

　　 本工程环柱标高11.600m以上至环柱顶采用环柱操作架作为支撑，内侧1排在已浇筑的标高11.600m处环梁搭设，外侧搭设于各环柱顶，高度和跨度随每根环柱倾角和高度的不同而变化，高度范围为14.5～32m，跨度范围为4.5～12.9m，纵向立杆间距1.5m，横向立杆沿环柱截面宽度设4道，间距依次为750, 1 500, 750mm，竖向剪刀撑每4跨连续搭设，安全密目网三面围挡，水平剪刀撑沿架体高度方向设置3道，安全平网在每层水平剪刀撑满设。

　　 施工作业处脚手板围绕环柱水平截面四面满铺，绑扎牢固，脚手板距立杆顶的距离≥1.5m。

　　 为防止环梁、环柱施工期间和施工完成后因自重、模板自重和施工活荷载作用产生较大的侧移，提前拆除部分架体可缩短周转时间、提高周转率，故在每榀环柱悬臂段中点设置方钢管支撑，钢材型号为Q235。方钢管尺寸为500mm×300mm×16mm，支撑两端分别与首层看台结构柱、环柱采用预埋板和挡板固定。半侧环柱钢管支撑模型如图6所示。

　　 环梁、环柱以“五柱四跨”为1个施工段，当环柱施工至柱高中点时钢管支撑开始安装，支撑上部节点采用钢板预埋件和钢挡板的固定方式，以便在斜拉索系张拉时节点不产生过大的应力，保证安全稳定，同时避免高空大面积焊接作业，安拆灵活，便于现场施工。

　　 环柱与钢管支撑连接，环柱上预埋1 158mm×500mm×20mm钢板，内侧焊接3排4列20钢筋，预埋板与钢筋采用角焊缝焊接，焊脚尺寸10mm，钢筋排布如图7所示。预埋件外侧焊接300mm×250mm×20mm挡板，挡板和预埋件间焊接2块250mm×250mm×10mm三角加劲肋，钢材均为Q345。

　　 钢管支撑与看台结构柱节点如图8所示。看台结构柱表面预埋900mm×500mm×20mm钢板，为Q345钢，内侧焊接3排4列ф20钢筋，角焊缝焊脚尺寸10mm，钢筋排布如图9所示。支撑与环柱连接端安装至上部挡板，支撑下部节点定位后与埋板四周采用角焊缝焊接固定，焊脚尺寸10mm。

　　 荷载考虑脚手架、脚手板荷载及环梁自重、施工荷载和风荷载，荷载组合时只考虑y向风荷载，荷载组合1为1.2恒载+1.4活载+1.4×0.6倍y向风荷载 (强度验算) ，荷载组合2为恒载+活载+0.6倍y向风荷载 (刚度验算) 。

　　 选取2跨范围内环梁下的满堂架进行分析，材料为ф48.3×3.6钢管，材质为Q235，强度设计值为205MPa。边界条件为:满堂架与周围结构拉结点设置为三向位移受限的铰支座，拉结点竖向步距为3步，水平间距为5跨。脚手架立杆底部为仅受压弹簧支座，弹性约束为单z向，刚度为104 133kN/m。

　　 不考虑环梁混凝土在达到设计强度过程中对结构质量的分担作用，假定结构分配至满堂架的质量从开始搭设至搭设结束时仍作用于满堂架上。

　　 由满堂架应力分析结果可知最大压应力为35.25MPa，小于强度设计值，满足要求。由变形分析结果可知钢管最大变形为2.24mm，满足要求。利用MIDAS/Gen软件进行满堂架立杆截面验算，由验算结果可知满堂架立杆长细比、强度及整体稳定性均满足要求。

　　 环梁、环柱施工完成且混凝土强度达到100%后，支撑体系由扣件式满堂脚手架+钢管支撑变为钢管支撑，对变化后的整体结构进行分析，验证钢管支撑体系的安全性。

　　 钢管选用□500×300×16，为Q235钢，使用梁单元进行模拟，同时释放钢管与环柱连接端约束。环梁、环柱结构施工完成后，荷载仅为结构自重，计算过程中荷载取1.05倍自重，框架柱底部和环梁两端为固结，有限元分析结果如表2所示。

　　 钢管支撑体系最大轴向力小于Q235钢材屈服应力，且变形满足设计要求。利用MIDAS/Gen软件进行钢管支撑截面验算，由验算结果可知钢管支撑长细比、强度及整体稳定性均满足要求。

　　 环梁、环柱模架体系施工工艺流程为:首层框架结构施工→结构板放线 (满堂架位置线) →标高11.600m环梁搭设架体，施工此部分结构→环柱操作架搭设，施工钢管支撑标高以下的环柱结构→在环柱柱高中点位置处设置钢管支撑→环柱操作架搭设，施工钢管支撑标高以上的环柱结构→拆除环柱操作架，搭设环梁满堂架，施工环梁→环梁混凝土达到100%强度后拆除环梁架体，仅保留钢管支撑。

　　 通过满堂架与钢管支撑、操作架的结合，降低施工措施费用，提高各支撑体系使用率。环柱钢管支撑钢挡板节点设计在满足稳定性要求的基础上减少高空焊接作业，拆装方便，可提高施工效率。

　　 以援柬埔寨体育场工程为依托，主要研究多倾角环柱与双曲环梁支撑体系，分析多次模拟计算结果并结合施工现场实际情况，最终选用环梁扣件式满堂脚手架+环柱操作架+钢管支撑的方案。其中满堂架可依据双曲环梁线型变化搭设，承载力、刚度及稳定性均满足设计和规范要求，同时充分利用现场搭设空间，减少架体用量。环柱操作架易拆装，保证现场“五柱四跨”单元流水施工。钢管支撑的挡板设计考虑索系张拉阶段的影响，有效降低索系张拉时产生的节点应力，且安拆方便，提高施工效率及安全性。工程实践证明，采用本文所述支撑体系进行施工合理可行、经济效益良好。