橋梁墊石錨栓孔精確定位快速施工技術(shù)

李金寶

（中鐵三局集團(tuán)第三工程有限公司，山西太原 030000）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，高速鐵路建設(shè)已成為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分。橋梁墊石施工作為高速鐵路橋梁工程的重要環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格要求施工質(zhì)量及工期。如何在保證墊石施工質(zhì)量的同時(shí)提高施工效率，縮短工期，成為本文研究的目標(biāo)。

在傳統(tǒng)墊石施工中，通常采用萬能模板支模，預(yù)埋PVC管作為錨栓孔，但難以控制模板錯(cuò)臺(tái)施工質(zhì)量，且隨著循環(huán)使用次數(shù)的增加，鋼模板面平整合格率嚴(yán)重降低，不再滿足使用要求；同時(shí)，在后期支模澆筑墊石混凝土?xí)r，模板因沒有著力點(diǎn)，易產(chǎn)生變形；預(yù)埋PVC管使用鐵絲綁扎，不牢固，位置容易因振搗產(chǎn)生偏移。

為保證施工質(zhì)量，提高施工效率，中鐵三局技術(shù)人員在晉中特大橋墊石及防落梁施工中，創(chuàng)新性地發(fā)明一種可調(diào)節(jié)式錨栓孔定位裝置、墊石及防落梁定型模板工裝。通過采用定制模板取代傳統(tǒng)萬能模板，可調(diào)式錨栓孔定位裝置施工取代傳統(tǒng)支模法施工，實(shí)現(xiàn)模板整體安裝。該可調(diào)式錨栓孔定位裝置能夠滿足直曲線模板通用，提高墊石及防落梁一次性驗(yàn)收合格率，降低施工返工率，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

中鐵三局集團(tuán)第三工程有限公司承建的新建太原至焦作鐵路站前工程TJZQ-1標(biāo)晉中特大橋后半部分，起訖里程為：DK24+127.85（478#墩）—DK38+539.57（焦方臺(tái)），全長(zhǎng)14.412km[1]。橋梁主要施工內(nèi)容為：樁基4074根，墩身444個(gè)，橋臺(tái)1個(gè)（焦方臺(tái)），連續(xù)梁3處，現(xiàn)澆非標(biāo)梁1孔。簡(jiǎn)支梁墊石及防落梁共計(jì)864個(gè)，通過預(yù)埋PVC管作為錨栓孔位置。為保證本項(xiàng)目按期完工，增本降效，需保證混凝土澆筑過程中PVC管位置不偏移，墩身墊石及防落梁施工質(zhì)量一次性達(dá)標(biāo)。

2 施工特點(diǎn)

2.1 適用范圍

本技術(shù)適用于墊石及防落梁數(shù)量多的高鐵橋梁施工。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）使用可調(diào)節(jié)式錨栓孔定位裝置、墊石及防落梁定型模板工裝，有效保證了模板的整體性，減少多次拼裝及拆卸造成的損耗。

（2）能夠滿足直曲線模板通用，增加定型模板的適用性。

（3）采用小工裝規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工，提高一次性安裝合格率，降低二次返工率，縮短工期，節(jié)約了勞動(dòng)力，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

2.3 技術(shù)原理

（1）對(duì)傳統(tǒng)萬能鋼模進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)一種優(yōu)化定型梯形鋼模及其配套施工工裝，通過螺栓連接各模板形成一個(gè)整體，有效保證了模板的整體性，減少多次拼裝及拆卸造成的損耗。

（2）采用角鋼制作一套在模板上方固定錨栓孔預(yù)埋件的裝置，采用螺栓固定角鋼，可有效解決錨栓孔偏移，提高其穩(wěn)定性能。

（3）在角鋼和模板上打上長(zhǎng)條型孔洞，通過調(diào)節(jié)角鋼位置，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)預(yù)埋孔的位置。因此，無論是直線墩還是曲線墩都能夠適用，增加了定型模板的適用性。

3 施工流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工流程

施工準(zhǔn)備→墊石施工測(cè)量→墊石鋼筋、模板施工→墊石混凝土澆筑施工→墊石混凝土養(yǎng)護(hù)施工。

3.2 墊石施工測(cè)量

3.2.1 控制測(cè)量及加密測(cè)量

控制測(cè)量及加密測(cè)量由專業(yè)測(cè)量公司制定合適的測(cè)量方案并完成測(cè)量，制定方案時(shí)主要考慮以下幾個(gè)因素：

（1）地形條件。

（2）工程結(jié)構(gòu)的重要性。

（3）工程的位置。

（4）工程對(duì)測(cè)量的具體技術(shù)要求。

3.2.2 施工測(cè)量

施工測(cè)量以CPⅠ、CPⅡ控制點(diǎn)、加密施工控制點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行施工放樣。

在施工測(cè)量前需要核對(duì)結(jié)構(gòu)物尺寸、施工圖紙、線路坐標(biāo)、控制點(diǎn)成果等內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，用于現(xiàn)場(chǎng)施工放樣的資料數(shù)據(jù)必須經(jīng)過第二個(gè)人的獨(dú)立計(jì)算復(fù)核無誤，經(jīng)過測(cè)量實(shí)施小組組長(zhǎng)簽字后實(shí)施?，F(xiàn)場(chǎng)放樣時(shí)需要先復(fù)核控制點(diǎn)間的距離、角度關(guān)系，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行放樣。如圖1所示。

圖1 墊石測(cè)量放線

3.2.3 施工復(fù)測(cè)

支座處的墊石在施工前必須按照橋梁設(shè)計(jì)圖紙對(duì)已施工的橋墩中線、墩位進(jìn)行施工復(fù)測(cè)，測(cè)量橋墩中線和水平位置、橋梁跨度是否符合設(shè)計(jì)要求；測(cè)量復(fù)核墩頂標(biāo)高是否符合要求；檢查支撐墊石鋼筋網(wǎng)的位置是否正確。

按照設(shè)計(jì)尺寸對(duì)墊石進(jìn)行放樣，用墨線準(zhǔn)確彈出立模邊線。

3.3 墊石施工

3.3.1 鑿毛處理

在支座墊石放線范圍內(nèi)進(jìn)行全面鑿毛，標(biāo)準(zhǔn)是鑿去浮漿和松動(dòng)石子，露出新鮮混凝土，在立模之前清掃沖洗干凈。

3.3.2 模板施工

墊石及防落梁模板采用優(yōu)化定型墊石模板拼裝，要求具有一定的剛度，施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試拼，并進(jìn)行打磨。根據(jù)測(cè)量組放樣出墊石的縱、橫軸線及設(shè)計(jì)幾何尺寸進(jìn)行模板安裝。優(yōu)化定型墊石模板由螺栓連接而成，安裝方便，有效保證了模板的整體性，減少了多次拼裝及拆卸造成的損耗。

為保證拆模過程中混凝土外觀完好無損，需要在安裝前為模板表面刷一層脫模油。為保證模板在混凝土澆筑過程中不變形、不移位，安裝模板所用的支撐要非常穩(wěn)固。加強(qiáng)轉(zhuǎn)角處模板的固定，避免邊角處出現(xiàn)漏漿。優(yōu)化定型墊石模板整體性強(qiáng)，模板與模板的接頭處通過加長(zhǎng)鋼板預(yù)留螺栓孔連接，不會(huì)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。模板表面應(yīng)保持平整，誤差不應(yīng)大于2mm，內(nèi)側(cè)線形要順直，內(nèi)部尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求。

模板及支撐加固后，應(yīng)檢查平面位置，符合規(guī)范要求報(bào)監(jiān)理工程師簽字后方能澆筑混凝土。

3.3.3 錨栓孔定位施工

預(yù)留錨栓孔PVC管直徑選用16cm，預(yù)留錨栓孔中心及對(duì)角線偏差不得超過5mm。錨栓孔位由技術(shù)人員配合施工班組按設(shè)計(jì)圖紙確定，如圖2所示。

圖2 橋梁墊石錨栓孔精準(zhǔn)定位工裝設(shè)計(jì)圖

確定方法如下：

（1）通過采用角鋼制作一套在模板上方固定錨栓孔預(yù)埋件的裝置，將預(yù)埋PVC管精準(zhǔn)對(duì)位后固定在角鋼上，再用螺栓把角鋼固定在整體模板上，有效解決錨栓孔偏移；

（2）在角鋼和模板上打上長(zhǎng)條型孔洞，通過調(diào)節(jié)角鋼位置，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)預(yù)埋孔位置的目的。因此，無論是直線墩還是曲線墩都能夠適用，增加了定型模板的適用性；

（3）錨栓孔預(yù)留完成后，對(duì)預(yù)留位置進(jìn)行復(fù)測(cè)、微調(diào)、加固處理，待驗(yàn)收合格后進(jìn)入下一步工序?，F(xiàn)場(chǎng)施工圖如圖3所示。

圖3 橋梁墊石錨栓孔精準(zhǔn)定位工裝實(shí)物圖

3.4 墊石混凝土施工

混凝土拌和采用經(jīng)標(biāo)定合格后的自動(dòng)計(jì)量拌和站集中拌和，運(yùn)輸采用混凝土罐車?；炷潦褂媚途眯愿咝阅蹸50混凝土，坍落度控制在160～200mm。

3.4.1 混凝土澆筑

澆筑混凝土前應(yīng)對(duì)模板、鋼筋和預(yù)埋件仔細(xì)檢查，并經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后方可澆筑混凝土，施工過程中應(yīng)觀測(cè)模板的平面位置、垂直度，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。

混凝土采用一次澆筑成型。罐車將混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，直接放至料斗中，吊車吊至支承墊石上方，緩慢放至支承墊石模板內(nèi)。

由于鋼筋較密，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土?xí)r采用20型振搗棒振搗密實(shí)，必要時(shí)使用鋼釬配合插搗。振搗棒的移動(dòng)間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍，振搗棒的作用半徑為振搗棒直徑的8～10倍。振搗棒要垂直插入新澆筑的混凝土內(nèi)，并插入下層混凝土5～10cm，在振搗過程中振搗棒要保持與側(cè)模5～10cm的距離。每一處振動(dòng)完畢后邊振動(dòng)邊豎向緩慢提出振動(dòng)棒，避免振搗棒碰撞模板及預(yù)埋件。

振搗時(shí)每一振點(diǎn)的振搗時(shí)間為20～30s，以混凝土不再出現(xiàn)氣泡、不下沉、表面呈現(xiàn)浮漿為度，防止過振、漏振。

3.4.2 混凝土養(yǎng)護(hù)及拆模

混凝土振搗完成后應(yīng)及時(shí)抹平、修整混凝土的裸露面，待定漿之后再抹第二遍，最后壓光?；炷脸跄蠹皶r(shí)覆蓋土工布并灑水帶模養(yǎng)護(hù)，此時(shí)土工布不能直接接觸混凝土表面，保持混凝土表面處于潮濕狀態(tài)。

當(dāng)滿足以下兩個(gè)條件時(shí)拆模：混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上（約2～3d）；混凝土溫度已處于降溫期，且混凝土芯部與表面、混凝土表面與環(huán)境的溫度差均不大于15℃，芯部最高溫度不超過65℃。

拆下的模板放在平整的場(chǎng)地上，如果受地形限制需要堆放，模板之間應(yīng)使用方木支墊，避免損傷模板板面。同時(shí)對(duì)模板進(jìn)行清理、校正、打磨、拋光、除銹、上油等工作。

完成施工后的墊石如圖4所示。

4 結(jié)語

本文研究一種可調(diào)節(jié)式錨栓孔定位裝置、墊石及防落梁定型模板工裝，提出一種先進(jìn)的錨栓孔定位理念。通過采用定制模板取代傳統(tǒng)萬能模板，可調(diào)式錨栓孔定位裝置施工取代傳統(tǒng)支模法施工，實(shí)現(xiàn)模板整體安裝；錨栓孔定位裝置能夠滿足直曲線模板通用，提高墊石及防落梁一次性驗(yàn)收合格率，降低施工返工率；解決墊石施工中錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重及預(yù)埋PVC管位置偏移等問題。本工程在可調(diào)節(jié)式錨栓孔定位裝置、墊石及防落梁定型模板工裝的成功應(yīng)用，為高速鐵路特大橋施工積累了經(jīng)驗(yàn)。