機(jī)場(chǎng)限高區(qū)高架橋半倒T隱形蓋梁施工技術(shù)應(yīng)用

李連通 牛同盼

（1.中交一航局（海南）工程有限公司，海南海口 570000；2.中交一航局第二工程有限公司，山東青島 266000）

1 工程概況

青島城投代建范圍為天康路以西段，西起女姑口大橋（樁號(hào)K2+290），東至K7+380，全長(zhǎng)5 090 m。公司承建范圍ZXK6+205～ZXK6+449即青榮鐵路以西、ZXK6+809～ZXK7+380即青榮鐵路以東主線橋梁及對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的輔路，主線高架段總長(zhǎng)度815 m。

項(xiàng)目部負(fù)責(zé)施工范圍內(nèi)的橋梁工程結(jié)構(gòu)形式：灌注樁基礎(chǔ)→承臺(tái)→墩柱（H形花瓶墩）→半倒T隱形蓋梁→簡(jiǎn)支小箱梁、鋼混疊合梁、現(xiàn)澆梁。

2 半倒T隱形蓋梁介紹

主線橋蓋梁采用半倒T隱形蓋梁，采用C50清水混凝土，蓋梁共有15種類型，共計(jì)42個(gè)蓋梁。

以標(biāo)準(zhǔn)蓋梁為例，長(zhǎng)21.05 m，寬3.7 m，高2.8 m，墩頂兩側(cè)懸臂長(zhǎng)度約7.525 m。

半倒T隱形蓋梁為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，由兩部分組成，下半部分為蓋梁的主要承重結(jié)構(gòu)，后續(xù)支座施工、預(yù)制箱梁架設(shè)施工均在該結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，上半部分凸起部分為蓋梁隱形部分，箱梁架設(shè)完成后，隱藏在架設(shè)完成的預(yù)制梁梁端位置，可減少伸縮縫數(shù)量。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

3.1 優(yōu)化鋼筋配置

（1）N8鋼筋優(yōu)化。

在蓋梁兩側(cè)小牛腿位置，N1b、N8和N5b鋼筋相互交叉，形成鋼筋密集區(qū)，不利于預(yù)應(yīng)力管道通過(guò)。N8鋼筋施工無(wú)法定位，安裝位置偏差較大，難以起到受力作用。將N8鋼筋優(yōu)化為新的N8+N8b鋼筋，增強(qiáng)了蓋梁端頭混凝土抗拉性能。

（2）N14鋼筋優(yōu)化。

蓋梁兩側(cè)牛腿附近約5根N14b支座加強(qiáng)筋，與N2平彎最大的一根鋼束存在沖突，N14b置于頂層，鋼筋間隙小，不利于混凝土振搗。

沖突位置N14b鋼筋適當(dāng)橫向加長(zhǎng)，避讓鋼束管道，在整體吊裝前進(jìn)行波紋管安裝，并初步定位。

3.2 鋼筋綁扎工藝優(yōu)化

現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)綁扎、分段制作吊裝、胎架整體綁扎吊裝三種施工方法。現(xiàn)場(chǎng)綁扎吊裝作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，受限高影響無(wú)法實(shí)現(xiàn)；分段制作吊裝施工效率低、施工成本高、工期較長(zhǎng)，難以控制節(jié)段間鋼筋主筋對(duì)接精度和質(zhì)量；鋼筋骨架整體吊裝由于涉及起重作業(yè)超高時(shí)間段，鋼筋骨架定位準(zhǔn)確，有利于預(yù)應(yīng)力鋼筋波紋管定位，效率高、低處作業(yè)安全性好、成本低、施工質(zhì)量較高，綜合考慮采用鋼筋骨架整體制作吊裝施工的方法進(jìn)行施工。

3.3 模板工藝優(yōu)化

現(xiàn)場(chǎng)施工前對(duì)比考慮木模板、鋼木組合模板、不銹鋼模板三種施工方法。本項(xiàng)目選用不銹鋼模板結(jié)合作為蓋梁模板進(jìn)行施工。

受工期緊張、限高影響，施工團(tuán)隊(duì)采用鋼木組合模板，采用方形鋼管制作定型支架，間距1 m延蓋梁長(zhǎng)度方向排布，其上鋪設(shè)8 cm×8 cm方木，在方木上鋪設(shè)木塑板。在木塑板面上粘貼一層1 mm厚不銹鋼板，作為蓋梁底板，泄水槽及蓋梁張拉端仍采用鋼模板。次種模板拼縫相對(duì)鋼模板較多，整體外觀質(zhì)量較好，相比不銹鋼模板可節(jié)省一半以上的成本投入。

3.4 混凝土施工工藝優(yōu)化

倒T隱形蓋梁施工采用C50清水混凝土，現(xiàn)場(chǎng)施工前為保證清水混凝土施工質(zhì)量，設(shè)立了清水混凝土試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行清水混凝土試驗(yàn)墩試打，根據(jù)試打的試驗(yàn)墩效果優(yōu)選混凝土配合比、外加劑摻量、脫模劑品種等參數(shù)，保證后續(xù)清水混凝土施工質(zhì)量。

4 主要施工工藝流程

4.1 蓋梁關(guān)鍵工序流程

支架搭設(shè)→鋼筋綁扎→鋼筋整體吊裝→模板安裝→混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉。

4.2 支架搭設(shè)

（1）支架結(jié)構(gòu)。

為了保證施工安全，施工團(tuán)隊(duì)采用滿堂盤扣式支架，根據(jù)蓋梁實(shí)際情況計(jì)算支架高度，采用支架立桿長(zhǎng)度組合，可調(diào)頂托伸頂層水平桿的懸臂長(zhǎng)度，控制其不大于55 cm。蓋梁支架立桿布置間距，作業(yè)平臺(tái)腳手架按照1.2 m×1.2 m布置，模板支撐架按照0.9 m×0.6 m布置，支架步距1.5 m，頂層及第一層水平桿步距為1 m。支架支承在經(jīng)處理后的15 cm墊層上，盤扣底托墊在長(zhǎng)6 m、寬20 cm、厚5 cm的方木，采用Ф60×3.2 mm，Q345A立桿，Ф48×2.5 mm，Q235B橫桿，主梁采用12.6#工字鋼縱橋向布置，次梁采用10#工字鋼按照0.5 m間距橫橋向布置；沿墩柱豎向方向每隔4.5 m，設(shè)置抱柱鋼管。

墩柱帶有系梁，立桿在系梁處垂直方向斷開，立桿先搭設(shè)至系梁底，將頂托頂緊系梁，在系梁頂上繼續(xù)搭設(shè)支架支撐。系梁頂、底兩步支架均布置斜桿或使用扣件鋼管設(shè)置剪刀撐，確保此處支架與整體架體可靠連接。

（2）支架預(yù)壓。

蓋梁支撐系統(tǒng)搭設(shè)完畢后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)，預(yù)壓荷載為施工總荷載的110%，總重量為蓋梁的混凝土、模板自重及施工荷載的總和，分三級(jí)預(yù)壓，預(yù)壓范圍為蓋梁底模投影范圍。

支架、主次梁安裝完畢后，荷載試驗(yàn)采用混凝土預(yù)壓塊預(yù)壓，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。以檢測(cè)支架的承載能力、地基的承載能力，消除支架、地基的非彈性變形，獲取彈性變形值，取得的觀測(cè)資料，可用于預(yù)壓后調(diào)整支架模板標(biāo)高。

4.3 鋼筋綁扎

蓋梁鋼筋為骨架鋼筋，在加工區(qū)制作成型骨架，分片吊入模板內(nèi)，門墩蓋梁采取分段吊裝入模的方式，在模板上部搭設(shè)臺(tái)架進(jìn)行箍筋綁扎，綁扎完成后采用吊車單個(gè)點(diǎn)落入模板內(nèi)。

主筋采用直螺紋套筒連接，其余部位采用焊接連接。在骨架兩根主筋重疊段應(yīng)增加焊縫，焊縫間距100 cm，焊縫長(zhǎng)度為10 d。為保證骨架尺寸與圖紙一致，采用1∶1定型胎架焊接，骨架焊接采用二保焊提高焊接質(zhì)量，骨架焊接時(shí)，施焊順序應(yīng)從中到邊對(duì)稱向兩端進(jìn)行，先焊骨架下部，后焊骨架上部。

4.4 鋼筋骨架整體吊裝

蓋梁施工過(guò)程中，鋼筋骨架吊裝是施工過(guò)程控制要點(diǎn)，經(jīng)項(xiàng)目部多次研究采用1臺(tái)160 t汽車吊及1臺(tái)100 t汽車吊配合進(jìn)行吊裝，吊距較長(zhǎng)位置采用160 t汽車吊，吊距較短位置采用100 t汽車吊，門式蓋梁由2臺(tái)汽車吊配合進(jìn)行吊裝。

4.5 模板安裝

（1）凸臺(tái)部分。

面板采用6 mm厚不銹鋼板，連接邊后12 mm×100 mm帶鋼，背肋為10#槽鋼，對(duì)拉肋12#槽鋼，間距1 m。

（2）側(cè)板部分。

面板采用6 mm厚不銹鋼板，連接邊后12 mm×100 mm帶鋼，背肋為10#槽鋼，對(duì)拉肋14#槽鋼，間距1 m。

（3）底板部分。

面板采用6 mm厚不銹鋼板，連接邊后12 mm×120 mm法蘭，背肋為10#槽鋼，支架為10#槽鋼（間距0.5～0.65 m），下部調(diào)平肋型材為14#工字鋼。

蓋梁外模板采用定制鋼模，端模和側(cè)模板對(duì)拉筋固定，模板安裝前均勻涂刷脫模劑，側(cè)模與側(cè)模、側(cè)模與底模間的接縫應(yīng)緊密，加雙面海綿膠條防止漏漿。模板各部位支撐、拉桿要穩(wěn)固，安裝完畢后，仔細(xì)檢查各部位尺寸、穩(wěn)定性。

4.6 混凝土澆筑

蓋梁混凝土采用C50清水混凝土，清水混凝土具有裝飾效果，混凝土澆置后，無(wú)須進(jìn)行任何涂裝、貼瓷磚、貼石材等材料施工。

混凝土使用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸已拌成的混凝土，途中應(yīng)以2～4 r/min的慢速進(jìn)行攪動(dòng)，到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，使用吊斗或泵車入模，混凝土入模前應(yīng)進(jìn)行外觀鑒定和坍落度檢測(cè)。

混凝土初凝前對(duì)蓋梁頂面進(jìn)行壓光處理，在墊石和擋塊等后澆段進(jìn)行鑿毛處理。混凝土的澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因特殊情況必須間斷時(shí)，其間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或可重塑的時(shí)間。

4.7 預(yù)應(yīng)力張拉（含二次張拉）

蓋梁鋼束采用兩批次張拉，首次張拉時(shí)，蓋梁混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到100%，張拉N1#、N3#鋼束；二次張拉時(shí)，待上部?jī)蓚?cè)小箱梁架設(shè)完成，張拉N2#鋼束。

張拉時(shí)需左右對(duì)稱張拉，先中間后兩邊，均勻張拉。鋼束張拉力、伸長(zhǎng)量雙控，鋼束伸長(zhǎng)量以15%初始張拉為起點(diǎn)，到控制張拉噸位時(shí)的伸長(zhǎng)量，當(dāng)張拉應(yīng)力達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)持荷5 min再錨固。

5 實(shí)施效果

（1）安全效益。

施工范圍臨近機(jī)場(chǎng)限高區(qū)，通過(guò)方案的實(shí)施，可規(guī)避對(duì)飛機(jī)正常飛行的影響。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。

可將蓋梁鋼筋綁扎工序提前在地面鋼筋加工區(qū)進(jìn)行，每個(gè)蓋梁節(jié)約工期5 d，總計(jì)節(jié)約工期70 d，該施工工藝投入較小，相比現(xiàn)場(chǎng)綁扎的形式可節(jié)省大量的人力、機(jī)械投入、原材料，相比較可至少節(jié)省40%的投入，總計(jì)節(jié)約費(fèi)用超過(guò)300萬(wàn)元。

（3）社會(huì)效益。

蓋梁節(jié)點(diǎn)工期的順利完成，提升施工能力。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，半倒T隱形蓋梁可降低橋梁建筑高度，經(jīng)濟(jì)效益顯著，景觀效果好，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，其施工技術(shù)的研究較為重要。通過(guò)新機(jī)場(chǎng)高速連接線項(xiàng)目的實(shí)踐，可總結(jié)豐富的施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但需要進(jìn)一步深入研究，以提高施工技術(shù)水平。