鋼木組合模板在蓋梁中的應用

牛同盼

（中交一航局第二工程有限公司）

0 引言

新機場高速連接線項目主線橋蓋梁為半倒T 隱形結構，中交一航局實施范圍內42 個蓋梁，共計15 種結構形式，其中多個蓋梁的結構形式數量較少，若加工不銹鋼模板，只能周轉利用1 到2 次，成本投入較大；模板選型成為保工期、降成本的關鍵。結合公司擁有的科技成果、管理水平、技術裝備以及多年積累的類似工程施工經驗，經對比分析和工藝性試驗，新機場高速連接線項目的蓋梁施工采用了鋼木組合模板。

1 工程概況

B1a 型蓋梁采用了鋼木結合模板，結構尺寸為：長21.05m，寬3.7m，高度為2.8m（1.5m+1.3m），墩頂兩側懸臂長度約7.525m；澆筑C50 清水混凝土，共計116m3；單個蓋梁鋼筋為26.1t；由兩部分組成，下半部分為蓋梁的主要承重結構，后續的支座施工、預制箱梁架設施工均在該結構上進行，上部凸起部分為蓋梁隱形部分，箱梁架設完成后即隱藏于架設完成的預制梁的梁端位置。具體結構尺寸如圖1 所示。

圖1

2 施工工藝

2.1 工藝比選

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工藝。

木模板：材料價格較低，拆卸方便，但其工藝性較差，清水混凝土的外觀質量難以得到保證。

不銹鋼模板：安裝方便，提高清水混凝土的外觀質量，模板體系結構安全可靠，但加工周期較長，材料價格高昂，周轉次數較少，成本和工期受到制約。

鋼木組合模板：模板可現場加工，較為靈活，加工成本低于不銹鋼模板，同時混凝土外觀質量有保證，安拆都較為方便。

項目部從成本控制、緩解工期壓力及嚴控清水混凝土外觀質量考慮，決定采用鋼木組合模板。

2.2 工藝流程

基礎處理（含墊層）→支架搭設→底模制作安裝→鋼筋綁扎及整體吊裝→側模、端模安裝→混凝土澆筑。

2.3 施工方法及操作要點

2.3.1 基礎處理

將基礎的松散土及垃圾、雜物等清理干凈，對基底進行晾曬、壓實；填筑50cm 厚石渣，分2 層使用25t 的震動壓路機碾壓密實，碾壓至地面穩定密實，無明顯輪跡；然后進行地基承載力（190kPa）檢測，合格后澆筑10cm 厚C20 素混凝土；混凝土澆筑時，沿橫橋向從中間向兩側設置2%橫坡，確保混凝土基礎面上水排向兩側；基礎四周設置排水溝，水溝連接附近排水系統，確保現場雨水順利排出，保證混凝土基礎不受浸泡。

2.3.2 支架搭設

采用滿堂盤扣式支架，根據蓋梁沿橫橋向2%的坡度及與地面的高差計算出支架高度，進行支架立桿長度組合，可調頂托伸出頂層水平桿的懸臂長度不大于55cm。蓋梁支架立桿布置間距：作業平臺腳手架按照1.2m×1.2m 布置，模板支撐架按照0.9m×0.6m 布置，支架步距1.5m，頂層及第一層水平桿步距為1m。支架支承在經處理后的15cmC20 混凝土墊層上，盤扣底托墊在長6m、寬20cm 厚5cm 的方木，采用Ф60×3.2mm、Q345A立桿，Ф48×2.5mm、Q235B 橫桿，主梁采用12.6#工字鋼縱橋向布置；同時沿墩柱豎直方向每隔4.5m，設置抱柱鋼管。見圖2、圖3。

圖2 蓋梁支架設計平面圖

圖3 蓋梁支架設計立面圖

2.3.3 蓋梁底模制作安裝

⑴鋼桁架的制作

委托鋼廠集中加工支撐底模的鋼桁架；使用壁厚為6mm，邊長為5cm 的方鋼按照蓋梁底部的幾何尺寸彎制成半徑為3753mm 的圓弧；將圓弧方鋼焊接在間距為300mm 的方鋼頂，底部焊接水平方鋼，形成鋼桁架；桁架沿蓋梁的中軸線對稱斷開，便于加工及安裝。見圖4、圖5。

圖4 鋼桁架設計圖

圖5 鋼桁架成品圖

⑵底模安裝

根據測量放樣的蓋梁中線及其幾何尺寸，使用鋼尺在主梁上定位出蓋梁的四個角點，拉出蓋梁的2 條邊線及1 條中線，將鋼桁架按照1m 的間距，根據中線及邊線依次擺放在主梁上，使用鐵絲將其與主梁連接，桁架間縱向使用鋼管扣件連接，橫向使用螺栓連接，保證其整體穩定性；8×8cm 的方木按照10cm 的間距使用鐵絲固定在鋼桁架上，且接頭交錯布置；使用釘子將2m×1m×1㎝的木塑板固定在方木表面，參照蓋梁邊線使用電鋸將木塑板鋸齊；最后在木塑板上粘貼厚度為1mm 的不銹鋼板，蓋梁底部的泄水槽和張拉端仍采用鋼模；該套底模安裝需25t 的汽車吊工作4 小時，5 個工人工作3 天完成。

圖6 鋼桁架安裝

圖7 底模鋪設

2.3.4 蓋梁鋼筋綁扎及整體吊裝

單個蓋梁的鋼筋骨架為12 片，在臨時鋼筋場進行加工及焊接，分片吊入胎架并按照設計間距進行臨時固定，再綁扎箍筋及水平筋，待鋼筋綁扎完并整體成型后，人工穿波紋管并粗定位；利用貝雷片作為吊架，對稱設置4 個吊點，同時按照2m 的間距在蓋梁頂部的主筋下布置6 根12.6#工字鋼作為扁擔起吊蓋梁鋼筋。

墩柱為H 型花瓶墩, 伸入蓋梁的主筋為喇叭口，在蓋梁整體吊裝前，將主筋調直，同時該處的蓋梁箍筋未固定，在進行蓋梁鋼筋籠定位安裝時，存在墩柱主筋與蓋梁鋼筋沖突的情況，適當調整箍筋或墩柱主筋的位置，使蓋梁鋼筋穩步精準的下落；為保證安裝精準，在底模及鋼筋籠上標識出縱橫向軸線，使用吊線錘的方法，當觀察到標識重合后，即可緩慢下降，直至安裝完成。

圖8 鋼筋綁扎

圖9 鋼筋整體吊裝

2.3.5 側模、端模安裝

端頭模在廠家定制，是一次性加工成型的鋼模；側模根據蓋梁側面的幾何尺寸使用竹膠板、方木及不銹鋼板在現場加工。側模與底模的連接方式為幫包底，與端模是邊包端；使用對穿拉桿、鋼管及蝴蝶扣對側模及端模進行固定；模板安裝前均勻涂刷脫模劑，側模與側模、側模與底模之間的接縫要緊密，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以及穩定性。

2.3.6 混凝土澆筑

使用1 臺天泵澆筑，配置6 個工人，3 臺50#型的振搗棒，根據半倒T 型蓋梁的形狀，采用澆筑順序為：由低往高，分層澆筑。在混凝土初凝前，要完成整個蓋梁混凝土澆筑，一般澆筑時間控制在5h 左右。期間，設專人檢查支架、模板、鋼筋和預埋件等穩固情況，當發現有松動、變形、移位時，及時處理；混凝土在澆筑及靜置過程中，應采取措施防止產生裂縫。混凝土因沉降及干縮產生的非結構性的表面裂縫，應在混凝土終凝前予以修整。在澆筑蓋梁時，應在蓋梁下層澆筑完畢后停歇1～1.5h，使混凝土獲得初步沉實后，再繼續澆筑第二層，以防止接縫處出現裂縫及翻漿。

3 工藝實施效果

鋼木組合模板的使用，大大減少了模板成本投入。鋼木組合模板的鋼桁架重量較普通鋼模板輕，減少了汽車吊的使用，安裝方便；木塑板柔韌性好，并且具備足夠的強度，不銹鋼板作為內襯直接和混凝土接觸，配合水性脫模劑，混凝土的外觀質量較好，有明顯的光澤度，且表面氣泡、麻面較少，手感較為光滑；同時該模板體系受力可靠，無明顯的變形，混凝土結構尺寸符合設計要求，外觀質量較好。

圖10 蓋梁底模效果圖

圖11 混凝土外觀質量效果圖

4 結束語

高架橋梁工程施工中，異形蓋梁較為常見，但數量占比偏小，若是單獨定制鋼模，將造成資源浪費，增大投入。就本工程而言，在質量要求高、工期壓力大的情況下，采用了蓋梁鋼木組合模板，不僅滿足了工期、質量要求，而且提高了經濟效益。通過新機場高速連接線工程實例，可以看出鋼木組合模板在橋梁工程中應用前景廣闊。