機場限高區高架橋半倒T隱形蓋梁施工技術應用

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K2+290），東至K7+380，全長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應范圍內的輔路，主線高架段總長度815 m。

項目部負責施工范圍內的橋梁工程結構形式：灌注樁基礎→承臺→墩柱（H形花瓶墩）→半倒T隱形蓋梁→簡支小箱梁、鋼混疊合梁、現澆梁。

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42個蓋梁。

以標準蓋梁為例，長21.05 m，寬3.7 m，高2.8 m，墩頂兩側懸臂長度約7.525 m。

半倒T隱形蓋梁為預應力結構，由兩部分組成，下半部分為蓋梁的主要承重結構，后續支座施工、預制箱梁架設施工均在該結構上進行，上半部分凸起部分為蓋梁隱形部分，箱梁架設完成后，隱藏在架設完成的預制梁梁端位置，可減少伸縮縫數量。

3 施工關鍵技術研究與應用

3.1 優化鋼筋配置

（1）N8鋼筋優化。

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

（2）N14鋼筋優化。

蓋梁兩側牛腿附近約5根N14b支座加強筋，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鋼筋適當橫向加長，避讓鋼束管道，在整體吊裝前進行波紋管安裝，并初步定位。

3.2 鋼筋綁扎工藝優化

現場施工對比現場綁扎、分段制作吊裝、胎架整體綁扎吊裝三種施工方法。現場綁扎吊裝作業時間較長，受限高影響無法實現；分段制作吊裝施工效率低、施工成本高、工期較長，難以控制節段間鋼筋主筋對接精度和質量；鋼筋骨架整體吊裝由于涉及起重作業超高時間段，鋼筋骨架定位準確，有利于預應力鋼筋波紋管定位，效率高、低處作業安全性好、成本低、施工質量較高，綜合考慮采用鋼筋骨架整體制作吊裝施工的方法進行施工。

3.3 模板工藝優化

現場施工前對比考慮木模板、鋼木組合模板、不銹鋼模板三種施工方法。本項目選用不銹鋼模板結合作為蓋梁模板進行施工。

受工期緊張、限高影響，施工團隊采用鋼木組合模板，采用方形鋼管制作定型支架，間距1 m延蓋梁長度方向排布，其上鋪設8 cm×8 cm方木，在方木上鋪設木塑板。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。次種模板拼縫相對鋼模板較多，整體外觀質量較好，相比不銹鋼模板可節省一半以上的成本投入。

3.4 混凝土施工工藝優化

倒T隱形蓋梁施工采用C50清水混凝土，現場施工前為保證清水混凝土施工質量，設立了清水混凝土試驗區，進行清水混凝土試驗墩試打，根據試打的試驗墩效果優選混凝土配合比、外加劑摻量、脫模劑品種等參數，保證后續清水混凝土施工質量。

4 主要施工工藝流程

4.1 蓋梁關鍵工序流程

支架搭設→鋼筋綁扎→鋼筋整體吊裝→模板安裝→混凝土澆筑及養護→預應力張拉。

4.2 支架搭設

（1）支架結構。

為了保證施工安全，施工團隊采用滿堂盤扣式支架，根據蓋梁實際情況計算支架高度，采用支架立桿長度組合，可調頂托伸頂層水平桿的懸臂長度，控制其不大于55 cm。蓋梁支架立桿布置間距，作業平臺腳手架按照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。支架支承在經處理后的15 cm墊層上，盤扣底托墊在長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，立桿先搭設至系梁底，將頂托頂緊系梁，在系梁頂上繼續搭設支架支撐。系梁頂、底兩步支架均布置斜桿或使用扣件鋼管設置剪刀撐，確保此處支架與整體架體可靠連接。

（2）支架預壓。

蓋梁支撐系統搭設完畢后，進行荷載試驗，預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，分三級預壓，預壓范圍為蓋梁底模投影范圍。

支架、主次梁安裝完畢后，荷載試驗采用混凝土預壓塊預壓，對支架進行預壓。以檢測支架的承載能力、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，取得的觀測資料，可用于預壓后調整支架模板標高。

4.3 鋼筋綁扎

蓋梁鋼筋為骨架鋼筋，在加工區制作成型骨架，分片吊入模板內，門墩蓋梁采取分段吊裝入模的方式，在模板上部搭設臺架進行箍筋綁扎，綁扎完成后采用吊車單個點落入模板內。

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增加焊縫，焊縫間距100 cm，焊縫長度為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量，骨架焊接時，施焊順序應從中到邊對稱向兩端進行，先焊骨架下部，后焊骨架上部。

4.4 鋼筋骨架整體吊裝

蓋梁施工過程中，鋼筋骨架吊裝是施工過程控制要點，經項目部多次研究采用1臺160 t汽車吊及1臺100 t汽車吊配合進行吊裝，吊距較長位置采用160 t汽車吊，吊距較短位置采用100 t汽車吊，門式蓋梁由2臺汽車吊配合進行吊裝。

4.5 模板安裝

（1）凸臺部分。

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，對拉肋12#槽鋼，間距1 m。

（2）側板部分。

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），下部調平肋型材為14#工字鋼。

蓋梁外模板采用定制鋼模，端模和側模板對拉筋固定，模板安裝前均勻涂刷脫模劑，側模與側模、側模與底模間的接縫應緊密，加雙面海綿膠條防止漏漿。模板各部位支撐、拉桿要穩固，安裝完畢后，仔細檢查各部位尺寸、穩定性。

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，無須進行任何涂裝、貼瓷磚、貼石材等材料施工。

混凝土使用攪拌運輸車運輸已拌成的混凝土，途中應以2～4 r/min的慢速進行攪動，到達施工現場后，使用吊斗或泵車入模，混凝土入模前應進行外觀鑒定和坍落度檢測。

混凝土初凝前對蓋梁頂面進行壓光處理，在墊石和擋塊等后澆段進行鑿毛處理。混凝土的澆筑應連續進行，如因特殊情況必須間斷時，其間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間或可重塑的時間。

4.7 預應力張拉（含二次張拉）

蓋梁鋼束采用兩批次張拉，首次張拉時，蓋梁混凝土強度和彈性模量達到100%，張拉N1#、N3#鋼束；二次張拉時，待上部兩側小箱梁架設完成，張拉N2#鋼束。

張拉時需左右對稱張拉，先中間后兩邊，均勻張拉。鋼束張拉力、伸長量雙控，鋼束伸長量以15%初始張拉為起點，到控制張拉噸位時的伸長量，當張拉應力達到控制應力時持荷5 min再錨固。

5 實施效果

（1）安全效益。

施工范圍臨近機場限高區，通過方案的實施，可規避對飛機正常飛行的影響。

（2）經濟效益。

可將蓋梁鋼筋綁扎工序提前在地面鋼筋加工區進行，每個蓋梁節約工期5 d，總計節約工期70 d，該施工工藝投入較小，相比現場綁扎的形式可節省大量的人力、機械投入、原材料，相比較可至少節省40%的投入，總計節約費用超過300萬元。

（3）社會效益。

蓋梁節點工期的順利完成，提升施工能力。

6 結語

綜上所述，半倒T隱形蓋梁可降低橋梁建筑高度，經濟效益顯著，景觀效果好，結構相對復雜，其施工技術的研究較為重要。通過新機場高速連接線項目的實踐，可總結豐富的施工技術經驗，但需要進一步深入研究，以提高施工技術水平。