新型盘扣架体系在2010年实施了《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》，盘扣架因立柱采用Q345钢材，承载力大，优先在市政、桥梁工程中推广应用，在房屋建筑工程中应用较少，一方面盘扣架的承载力大，房屋建筑工程中主、次梁的设置致使与盘扣架相适应的龙骨不配套;另一方面是房屋建筑的梁板结构形式限制了立杆排布方式，需要大量的小模数配套杆件且不利于充分发挥盘扣架承载力大的特点。

　　 北京大兴国际机场航站楼核心区工程建筑面积约60万m²，地下2层，地上局部5层，主体结构为现浇钢筋混凝土框架结构，局部为型钢混凝土结构，屋面及其支撑系统为钢结构，屋面为金属屋面，外立面为玻璃幕墙。

　　 由于北京大兴国际机场航站楼核心区工程独特的建筑功能，轨道层、行李分拣厅、转换结构等部位结构层高大，地下2层结构层高为11.55m;构件截面尺寸大，转换梁截面高度达2 600mm×2 500mm;轴线跨度大，工程轴网主要为三角形轴网和弧形轴网，轴网主要尺寸为9～18m。

　　 在模架支撑体系的选择上要综合考虑安全性、操作性、经济性、适用性，最终选用新型盘扣架作为主要模架支撑，通过厂家定制保证300mm/600mm等小规格横杆的供应使梁板支撑拉结成整体，标准化的杆件组合灵活，装拆迅速，工效高;配合专用顶托、底座、双槽钢、方钢等标准化构件，大幅度提高架体稳定性。

　　 1)异形轴网航站楼核心区工程轴网由以三角形轴网和弧形轴网为主的异形轴网体系组成，如图1所示，轴网布置复杂。北侧布置弧形轴网，圆弧半径为155～389m;三角形轴网为以x,y,z 3个方向交叉形成的等边三角形，三角形网格高度为9m，边长为10.392m。在屋面钢结构支撑结构下区域的框架梁为三角形布置。三角形和弧形框架梁与次梁、楼板均为斜向相交，框架梁支撑难以与板下支撑形成稳定整体。

　　 2)梁截面尺寸大根据建筑功能的不同，航站楼核心区工程的轨道区上部及行李分拣区等部位的结构内设有转换结构，另东西向的框架梁跨度以18m为主，框架梁、转换梁的构件截面尺寸较大，东西向的框架梁梁高以1 200mm为主，轨道区上空的地下1层结构的转换梁截面高度以2 500mm为主，框架梁截面最大达2 600mm×2 500mm。

　　 3)结构层高大航站楼核心区工程的轨道区结构层高为11.55m,1层行李分拣大厅层高达12.5m。结构施工期间的模架搭设高度大。

　　 4)工程量大本工程体量巨大，地下2层高大空间面积达10万m²，用于混凝土成型的模板、支撑体系杆件及各种配件的投入量均较大，且受到地下2层无通道、水平洞口少、垂直运输能力的限制，模架的周转、拆除是施工中的难点之一。

　　 本工程单层面积大、结构层高大、构件截面尺寸大，在模架支撑体系的选择上要综合考虑多方面要求。分别对钢管架、碗扣架、轮扣架、盘扣架4种市场常见架体的安全性、操作性、经济性、适用性进行对比分析，如表1所示，最终在高大空间、C形柱下钢骨梁的支撑结构中采用安全性、稳定性更高的盘扣架。

　　 1)先排布大截面框架梁支撑架体，然后排布次梁架体，最后排布楼板支撑架体。

　　 2)根据DB11/T 583—2015《钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程》要求，梁下立杆纵距沿轴线方向布置，立杆横距应以梁底中心线为中心向两侧布置，且最外侧立杆距梁侧≤150mm。

　　 3)优先使用符合模数的水平杆将相邻模架拉结为整体。

　　 4)不符合模数的部位另增加立柱，并使用钢管扣件与相邻架体拉结成整体。

　　 在模架支撑设计上，优先进行框架梁及次梁支撑排布，然后设计楼板模架支撑，再将梁、楼板支撑拉结为整体，不符合模数的部分按以下情况考虑。

　　 1)模架支撑高宽比>3时，自下而上使用钢管扣件拉结成整体。

　　 2)梁及两侧板下支撑高宽比≤3时，在模架顶部2层水平杆位置拉结形成整体。

　　 本工程中心峡谷两侧的轴网为弧形轴线与南北向竖直轴线交织成的弧形轴网体系。在弧形框架梁支撑体系设计上采用“以直代曲”的方式搭设，将梁支撑按梁跨度分段搭设，分段之间设置一定夹角，并将梁支撑与两侧楼板下支撑体系拉结为整体。与弧形梁连接的次梁和楼板的支撑在连接位置需特殊布置:楼板主龙骨垂直于次梁，次龙骨平行于次梁，次龙骨端部悬挑长度较大时可按水平杆模数向框架梁方向加1排立杆，并拉结成整体;在框架梁两侧设1排立杆与框架梁拉结成整体。一方面为楼板次龙骨端部悬挑提供支撑，也加大了弧形梁下支撑体系的宽高比，有利于架体稳定性，如图2,3所示。

　　 航站楼核心区屋面支撑钢结构C形柱、支撑筒下的转换结构区域为三角形布置的典型区域，框架梁成等边三角形布置，模架排布难度较大。

　　 根据三角形轴网梁特点，搭设原则以C形柱三角形轴网为例:先布置大截面主梁下立杆、两梁交界处共用立杆;距梁边300mm增加1排立杆用300mm长横杆与梁下架体连接，顺梁方向搭设50mm×100mm×3mm方钢管主龙骨，用于支撑三角形区域板次龙骨，避免梁边楼板悬挑过长的问题。再布置三角形楼板区域内次梁，次梁梁宽400mm，梁间距1 200mm，选用1 200mm间距立柱配合托梁体系进行支撑。最后利用横纵间距≤1 200mm的架体将板下布满，再利用钢管扣件将梁、板下架体拉结成整体，如图4所示。

　　 航站楼核心区内的轴线按三角形轴网及弧形轴网布置，次梁主要为南北向平行于x轴，跨度为9m，次梁轴线间距主要为4.5m，板下立柱正好符合1.5m模数，但梁下需进行支撑，则仍需增加立柱。为充分发挥立杆承载力，采用双槽钢搁置在连接盘上作为支撑模板面板及楞木托梁，可解决次梁支撑问题。盘扣架立柱的连接圆盘可承受竖向荷载40kN，能承载绝大部分次梁荷载。

　　 设计时应验算双槽钢强度、挠度，可将梁底模均布荷载简化为作用到托梁上的两集中力F，水平杆上弯矩按式(1)计算。

　　 式中:M为双槽钢托梁弯矩;F为单根双槽钢托梁支撑范围内承担的竖向荷载的一半;c为模板木楞梁至双槽钢托梁端部水平距离。

　　 双槽钢托梁受弯承载力应满足:

　　 式中:W为双槽钢截面模量;f为受弯承载力设计值。

　　 双槽钢托梁挠度应符合式(3)规定。

　　 式中:υ_max为双槽钢托梁最大挠度;E为钢材弹性模量，E=2.06×10⁵N/mm²;I双槽钢截面惯性矩;[v]为容许挠度;l为计算跨度。

　　 由图5,6中600mm×1 200mm截面梁有托梁和无托梁横断面可知，在梁下模板支撑形式不变的情况下，托梁下方不再设置混凝土梁的支撑立杆，可减少2排立杆;同时，水平杆规格更简单，如不设托梁，将梁下立杆拉结成整体需2根300mm长水平杆和1根900mm长水平杆，而使用托梁时，均需1 500mm长水平杆;在操作上，尤其是高大空间，水平杆安装节约人工。

　　 以2 600mm×2 500mm大截面框架梁为例，其梁、板模架支撑布置如图7所示。

　　 1)梁下设5根立杆支撑托梁，立杆横向间距0.6m，水平杆步距1.5m。

　　 2)按1.5m立杆间距布置板下支撑。

　　 3)次梁使用托梁进行支撑。

　　 4)主梁与板下立柱间距300mm，采用300mm长横杆拉结成整体。对于弧形梁或三角形布置梁，梁板支撑立杆无法一一对应，则采用就近拉结原则，保证梁侧楼板、次梁立柱均与框架梁拉结。

　　 5)沿主梁纵向的架体按计算结果，采用1 500mm间距布置，将不符合1 500mm模数的架体布置在跨中，并使用长1 200,900mm等杆件控制立杆最大间距。

　　 工程施工过程中，针对本工程大截面混凝土预应力梁和大截面混凝土钢骨梁分别进行无线实时远程监测，监测内力、位移和应力应变，监测部位如图8所示。现场共布设模架压力监测点5个，位移监测点14个，变形监测点45个，通过数据分析可得到以下结论。

　　 1)大截面梁下承受荷载最大立杆的压力实测值小于计算值通过分析立杆压力实测值与计算值可知，本次监测荷载未超过设计荷载，方案计算中的模架设计计算参数安全，验证了方案的可靠性。

　　 2)钢筋混凝土预应力梁下方立杆内力大于钢骨梁下方立杆内力且波动更大通过钢骨梁与预应力梁的立杆内力对比得出，监测本工程大截面梁支撑体系梁下5根立柱时，第2根立柱内力最大，钢骨梁荷载平稳变化，而钢筋混凝土预应力梁的荷载变化波动较大。

　　 3)水平剪刀撑可显著控制立杆弯曲变形和水平位移通过大截面梁施工状态下的立杆变形分析，立杆开始变形为东-北方向，在高度7m附近转为西-北方向;变形量下小上大。从模架结构分析可知，在高度7.2m附近有水平剪刀撑布置，该水平剪刀撑控制了立杆自上而下向一个方向变形。若无该7.2m水平剪刀撑约束，立杆将始终向东北方向偏移，总偏移量将与下方偏移量叠加，达到一个很大的级别。

　　 从变形量来看，上层水平剪刀撑以下最大变形量为9mm左右，上层水平剪刀撑以上最大变形量为12mm左右。最大变形量在立杆上部。

　　 本工程地下结构平面面积大、层高较高、材料数量大，材料运输为重要问题。地下2层规划拆模通道，采用I28作为转换结构，形成可满足车辆通行的3.6m宽通道。对已搭设完成的架体进行拆改，增加钢管斜撑，并将通道两侧盘口斜拉杆满布，如图9所示。

　　 1)拆除条件(1)同条件养护试块强度达100%;(2)上2层结构已施工完毕;(3)拆模申请签字齐全。

　　 2)施工区域、通道(1)模架拆除时先选定一片区域作为材料码放临时堆场，优先拆除此区域扫地杆，方便拆除施工;(2)拆除前按交底中模架拆除通道的位置，将通道范围内的底层脚手架拆除，并对上层架体加固。

　　 3)模架拆除原则先搭的后拆，后搭的先拆，由上至下台阶式拆除。

　　 4)模架拆除顺序先松动可调顶托→次龙骨→主龙骨→可调顶托→横杆→竖向斜杆→立杆→水平钢管扣件剪刀撑→安全网→可调底座。

　　 本工程存在弧形轴网、三角形轴网、主次梁构件截面尺寸大、结构层高大、架体搭设高等特点。通过综合对比，对高大空间区域采用新型盘扣架，设计出一套流畅、合理、高效的模架体系。经过实际检验，现场混凝土成型质量良好，框架梁挠度符合设计要求;盘扣架支撑体系承载力高、稳定好、安拆方便，模架验收一次通过率100%，大大缩短工期。在施工过程中，运用监测技术，以获得大量实践数据，既保障了质量、安全目标的实现，又为模架工程施工积累宝贵经验。