李金寶
(中鐵三局集團(tuán)第三工程有限公司,山西太原 030000)
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(wàn)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(guò)采用定制模板取代傳統(tǒng)萬(wàn)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。
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(guò)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(guò)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)。
本技術(shù)適用于墊石及防落梁數(shù)量多的高鐵橋梁施工。
(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。
(1)對(duì)傳統(tǒng)萬(wàn)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(guò)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(guò)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(wú)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。
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。
3.2.1 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(guò)第二個(gè)人的獨(dú)立計(jì)算復(fù)核無(wú)誤,經(jīng)過(guò)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(wú)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。
3.3.1 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(guò)程中混凝土外觀完好無(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(wú)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
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(guò)程中應(yīng)觀測(cè)模板的平面位置、垂直度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)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(guò)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(guò)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(guò)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。
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(guò)采用定制模板取代傳統(tǒng)萬(wàn)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(wèn)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)。