李金宝

（中铁三局集团第三工程有限公司，山西太原 030000）

0 引言

随着我国经济建设的快速发展，高速铁路建设已成为基础设施建设的重要组成部分。桥梁垫石施工作为高速铁路桥梁工程的重要环节，需要严格要求施工质量及工期。如何在保证垫石施工质量的同时提高施工效率，缩短工期，成为本文研究的目标。

在传统垫石施工中，通常采用万能模板支模，预埋PVC管作为锚栓孔，但难以控制模板错台施工质量，且随着循环使用次数的增加，钢模板面平整合格率严重降低，不再满足使用要求；同时，在后期支模浇筑垫石混凝土时，模板因没有着力点，易产生变形；预埋PVC管使用铁丝绑扎，不牢固，位置容易因振捣产生偏移。

为保证施工质量，提高施工效率，中铁三局技术人员在晋中特大桥垫石及防落梁施工中，创新性地发明一种可调节式锚栓孔定位装置、垫石及防落梁定型模板工装。通过采用定制模板取代传统万能模板，可调式锚栓孔定位装置施工取代传统支模法施工，实现模板整体安装。该可调式锚栓孔定位装置能够满足直曲线模板通用，提高垫石及防落梁一次性验收合格率，降低施工返工率，取得了显著的社会效益和经济效益。

1 工程概况

中铁三局集团第三工程有限公司承建的新建太原至焦作铁路站前工程TJZQ-1标晋中特大桥后半部分，起讫里程为：DK24+127.85（478#墩）—DK38+539.57（焦方台），全长14.412km[1]。桥梁主要施工内容为：桩基4074根，墩身444个，桥台1个（焦方台），连续梁3处，现浇非标梁1孔。简支梁垫石及防落梁共计864个，通过预埋PVC管作为锚栓孔位置。为保证本项目按期完工，增本降效，需保证混凝土浇筑过程中PVC管位置不偏移，墩身垫石及防落梁施工质量一次性达标。

2 施工特点

2.1 适用范围

本技术适用于垫石及防落梁数量多的高铁桥梁施工。

2.2 技术特点

（1）使用可调节式锚栓孔定位装置、垫石及防落梁定型模板工装，有效保证了模板的整体性，减少多次拼装及拆卸造成的损耗。

（2）能够满足直曲线模板通用，增加定型模板的适用性。

（3）采用小工装规范现场施工，提高一次性安装合格率，降低二次返工率，缩短工期，节约了劳动力，达到节约成本的目的。

2.3 技术原理

（1）对传统万能钢模进行优化，设计一种优化定型梯形钢模及其配套施工工装，通过螺栓连接各模板形成一个整体，有效保证了模板的整体性，减少多次拼装及拆卸造成的损耗。

（2）采用角钢制作一套在模板上方固定锚栓孔预埋件的装置，采用螺栓固定角钢，可有效解决锚栓孔偏移，提高其稳定性能。

（3）在角钢和模板上打上长条型孔洞，通过调节角钢位置，实现调节预埋孔的位置。因此，无论是直线墩还是曲线墩都能够适用，增加了定型模板的适用性。

3 施工流程及操作要点

3.1 施工流程

施工准备→垫石施工测量→垫石钢筋、模板施工→垫石混凝土浇筑施工→垫石混凝土养护施工。

3.2 垫石施工测量

3.2.1 控制测量及加密测量

控制测量及加密测量由专业测量公司制定合适的测量方案并完成测量，制定方案时主要考虑以下几个因素：

（1）地形条件。

（2）工程结构的重要性。

（3）工程的位置。

（4）工程对测量的具体技术要求。

3.2.2 施工测量

施工测量以CPⅠ、CPⅡ控制点、加密施工控制点为依据进行施工放样。

在施工测量前需要核对结构物尺寸、施工图纸、线路坐标、控制点成果等内业数据是否准确，用于现场施工放样的资料数据必须经过第二个人的独立计算复核无误，经过测量实施小组组长签字后实施。现场放样时需要先复核控制点间的距离、角度关系，确认无误后再进行放样。如图1所示。

图1 垫石测量放线

3.2.3 施工复测

支座处的垫石在施工前必须按照桥梁设计图纸对已施工的桥墩中线、墩位进行施工复测，测量桥墩中线和水平位置、桥梁跨度是否符合设计要求；测量复核墩顶标高是否符合要求；检查支撑垫石钢筋网的位置是否正确。

按照设计尺寸对垫石进行放样，用墨线准确弹出立模边线。

3.3 垫石施工

3.3.1 凿毛处理

在支座垫石放线范围内进行全面凿毛，标准是凿去浮浆和松动石子，露出新鲜混凝土，在立模之前清扫冲洗干净。

3.3.2 模板施工

垫石及防落梁模板采用优化定型垫石模板拼装，要求具有一定的刚度，施工现场进行试拼，并进行打磨。根据测量组放样出垫石的纵、横轴线及设计几何尺寸进行模板安装。优化定型垫石模板由螺栓连接而成，安装方便，有效保证了模板的整体性，减少了多次拼装及拆卸造成的损耗。

为保证拆模过程中混凝土外观完好无损，需要在安装前为模板表面刷一层脱模油。为保证模板在混凝土浇筑过程中不变形、不移位，安装模板所用的支撑要非常稳固。加强转角处模板的固定，避免边角处出现漏浆。优化定型垫石模板整体性强，模板与模板的接头处通过加长钢板预留螺栓孔连接，不会出现漏浆现象。模板表面应保持平整，误差不应大于2mm，内侧线形要顺直，内部尺寸应符合设计的要求。

模板及支撑加固后，应检查平面位置，符合规范要求报监理工程师签字后方能浇筑混凝土。

3.3.3 锚栓孔定位施工

预留锚栓孔PVC管直径选用16cm，预留锚栓孔中心及对角线偏差不得超过5mm。锚栓孔位由技术人员配合施工班组按设计图纸确定，如图2所示。

图2 桥梁垫石锚栓孔精准定位工装设计图

确定方法如下：

（1）通过采用角钢制作一套在模板上方固定锚栓孔预埋件的装置，将预埋PVC管精准对位后固定在角钢上，再用螺栓把角钢固定在整体模板上，有效解决锚栓孔偏移；

（2）在角钢和模板上打上长条型孔洞，通过调节角钢位置，实现调节预埋孔位置的目的。因此，无论是直线墩还是曲线墩都能够适用，增加了定型模板的适用性；

（3）锚栓孔预留完成后，对预留位置进行复测、微调、加固处理，待验收合格后进入下一步工序。现场施工图如图3所示。

图3 桥梁垫石锚栓孔精准定位工装实物图

3.4 垫石混凝土施工

混凝土拌和采用经标定合格后的自动计量拌和站集中拌和，运输采用混凝土罐车。混凝土使用耐久性高性能C50混凝土，坍落度控制在160～200mm。

3.4.1 混凝土浇筑

浇筑混凝土前应对模板、钢筋和预埋件仔细检查，并经监理工程师检查合格后方可浇筑混凝土，施工过程中应观测模板的平面位置、垂直度，发现问题及时解决。

混凝土采用一次浇筑成型。罐车将混凝土运至现场，直接放至料斗中，吊车吊至支承垫石上方，缓慢放至支承垫石模板内。

由于钢筋较密，现场浇筑混凝土时采用20型振捣棒振捣密实，必要时使用钢钎配合插捣。振捣棒的移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍，振捣棒的作用半径为振捣棒直径的8～10倍。振捣棒要垂直插入新浇筑的混凝土内，并插入下层混凝土5～10cm，在振捣过程中振捣棒要保持与侧模5～10cm的距离。每一处振动完毕后边振动边竖向缓慢提出振动棒，避免振捣棒碰撞模板及预埋件。

振捣时每一振点的振捣时间为20～30s，以混凝土不再出现气泡、不下沉、表面呈现浮浆为度，防止过振、漏振。

3.4.2 混凝土养护及拆模

混凝土振捣完成后应及时抹平、修整混凝土的裸露面，待定浆之后再抹第二遍，最后压光。混凝土初凝后及时覆盖土工布并洒水带模养护，此时土工布不能直接接触混凝土表面，保持混凝土表面处于潮湿状态。

当满足以下两个条件时拆模：混凝土强度达到2.5MPa以上（约2～3d）；混凝土温度已处于降温期，且混凝土芯部与表面、混凝土表面与环境的温度差均不大于15℃，芯部最高温度不超过65℃。

拆下的模板放在平整的场地上，如果受地形限制需要堆放，模板之间应使用方木支垫，避免损伤模板板面。同时对模板进行清理、校正、打磨、抛光、除锈、上油等工作。

完成施工后的垫石如图4所示。

4 结语

本文研究一种可调节式锚栓孔定位装置、垫石及防落梁定型模板工装，提出一种先进的锚栓孔定位理念。通过采用定制模板取代传统万能模板，可调式锚栓孔定位装置施工取代传统支模法施工，实现模板整体安装；锚栓孔定位装置能够满足直曲线模板通用，提高垫石及防落梁一次性验收合格率，降低施工返工率；解决垫石施工中错台严重及预埋PVC管位置偏移等问题。本工程在可调节式锚栓孔定位装置、垫石及防落梁定型模板工装的成功应用，为高速铁路特大桥施工积累了经验。