禹鑫

(江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇鎮(zhèn)江 212143)

水泥混凝土橋面鋪裝層三輥軸攤鋪技術(shù)

禹鑫

(江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇鎮(zhèn)江 212143)

以實(shí)際工程為例,介紹分析了水泥混凝土橋面鋪裝層對(duì)材料和施工的要求,對(duì)橋面鋪裝層三輥攤鋪工藝的參數(shù)、工藝流程等進(jìn)行了介紹。

水泥混凝土;橋面鋪裝層;三輥軸攤鋪

0 引言

在進(jìn)行水泥混凝土橋面鋪裝施工時(shí),一般使用小型機(jī)械進(jìn)行配套施工,由于混合料的均勻性不高,鋼筋的大小、位置不正確,混凝土密度不高,鋪裝層的施工平整度低,橋面鋪裝層成為了容易開裂的位置。隨著滑膜式攤鋪和軌道式攤鋪技術(shù)的逐漸應(yīng)用,橋面鋪裝層的平整度和混凝土的均勻性明顯提高,但是這種施工工藝會(huì)用到一些大型的施工設(shè)備,橋面施工難度大［1］。三輥軸攤鋪技術(shù)具有良好的密實(shí)性和平整性,移動(dòng)方便,施工速度快,非常適合進(jìn)行橋面鋪裝層的施工。

1 案例介紹

S231省道泰州至高港段改線工程S231TZ-5標(biāo),沿線橋梁全長(zhǎng)1 136.5 m,橋面凈寬17 m。橋面由中央分隔帶分為左右兩側(cè),混凝土橋面鋪裝層厚度6 cm,設(shè)計(jì)采用C40混凝土,采用三輥軸攤鋪施工法施工,每天施工90 m左右。2014年11月3日至2015年1月30日完成全部橋面鋪裝的施工,同時(shí)混凝土橋面鋪裝層混凝土平整度、標(biāo)高、橫坡等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均處于可控狀態(tài),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 橋面施工工藝原理

混凝土橋面鋪裝機(jī)械化施工工藝原理:先利用混凝土地面清渣機(jī)將梁面上的混凝土、浮漿、浮渣機(jī)械強(qiáng)制刨除、清理,并使用大功率鼓風(fēng)機(jī)將碎渣積灰吹凈,進(jìn)行鋪裝層標(biāo)準(zhǔn)帶施工放樣,鋪設(shè)靠防撞墻兩側(cè)標(biāo)準(zhǔn)帶防裂鋼筋網(wǎng)片,測(cè)設(shè)高程,支立模板進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)帶混凝土施工,控制標(biāo)準(zhǔn)帶高程及表面平整度,對(duì)局部不平處使用混凝土銑刨機(jī)小面積處理。

在三軸整平機(jī)前進(jìn)過程中,前振動(dòng)輥逆時(shí)針方向高速轉(zhuǎn)動(dòng),由于振動(dòng)輥的偏心布置,使與振動(dòng)輥接觸的混凝土料受到打擊,使混凝土料表面的骨料下沉,砂漿上浮,起到提漿作用,另一方面,振動(dòng)輥由后向前轉(zhuǎn)動(dòng)和三軸整平機(jī)向前行走的復(fù)合運(yùn)動(dòng),使混凝土料表面受到向前的剪切切削作用,將振動(dòng)輥前方高出的混凝土料向前推移,行進(jìn)過程中填平低洼地段,起到整平作用。后退時(shí)停止振動(dòng),實(shí)靜滾壓,消除振動(dòng)輥擊打混凝土料時(shí)留下的條痕［2］。通過振動(dòng)輥前行振動(dòng),振動(dòng)力通過混凝土料將振動(dòng)能傳遞到混凝土料內(nèi)部,使混凝土料內(nèi)部進(jìn)一步密實(shí),從而達(dá)到整平振實(shí)目的。三軸整平機(jī)振動(dòng)輥振動(dòng)頻率較低,一般振動(dòng)深度為15～18 cm。

3 橋面鋪裝層混凝土的施工比例要求

在混凝土鋪裝層施工過程中,依據(jù)的是《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30—2003)。規(guī)范指出:水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)需要根據(jù)彎拉強(qiáng)度進(jìn)行干預(yù),要求彎拉強(qiáng)度在28 d齡期,以此來保證路面的設(shè)計(jì)強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。此外,對(duì)于使用強(qiáng)度較高的路面也要進(jìn)行彎拉強(qiáng)度的規(guī)定,要求不能小于5 MPa。混凝土在整個(gè)攤鋪的過程中要進(jìn)行高壓壓實(shí)處理,防止出現(xiàn)麻面、蜂窩以及塌邊等現(xiàn)象,并且需要控制攤鋪坍落度,將其控制在10～50 cm之間［3］。水泥混凝土的橋面鋪裝層和路面鋪裝層是不一樣的,路面的鋪裝層厚度一般在20 cm以上,相比較而言,橋面鋪裝層會(huì)單薄一些。橋面鋪裝層除了配置有鋼筋網(wǎng)片之外,還不存在接縫問題。橋梁設(shè)計(jì)一般采用C40混凝土現(xiàn)澆箱梁作為公路主梁,因此橋面的鋪裝層混凝土必須進(jìn)行控制,按照28 d齡期抗壓強(qiáng)度實(shí)施,與此同時(shí)還要保證抗?jié)B等級(jí)超過P10,28 d彎拉強(qiáng)度等級(jí)超過5 MPa。

通過對(duì)實(shí)際操作進(jìn)行總結(jié),發(fā)現(xiàn)在施工過程中應(yīng)對(duì)C50橋面鋪裝層的混凝土配合比進(jìn)行參數(shù)的控制,控制內(nèi)容包括:(1)42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥用量應(yīng)低于465 kg/m3,具體方法是參入礦物摻和料,如膠凝材料質(zhì)量為10%的粉煤灰;(2)用水量不超過150 kg/m3；(3)砂率控制在33%～38%之間。

4 橋面鋪裝層三輥軸攤鋪的施工技術(shù)

4.1 施工工程的具體流程

混凝土橋面鋪裝的施工需要按照半幅每聯(lián)來進(jìn)行,整個(gè)工程的混凝土均使用罐車進(jìn)行輸送,且采用起重機(jī)進(jìn)行吊裝,具體的攤鋪流程為:(1)先對(duì)橋面進(jìn)行清理和調(diào)整;(2)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片的具體安裝;(3)將導(dǎo)軌的模板進(jìn)行安裝施工;(4)將混凝土吊斗入模;(5)對(duì)混凝土進(jìn)行人工布料;(6)利用平板振搗器將鋪裝層振實(shí)攤平;(7)采用人工方式進(jìn)行補(bǔ)料找平;(8)利用三輥軸進(jìn)行整平施工;(9)采用人工進(jìn)行路面的飾面、拉毛和養(yǎng)護(hù)處理。

4.2 橋面的整體清理和調(diào)整

由于橋面鋪裝的施工條件有限,容易在表面殘留油漬和混凝土雜料等,因此在鋪裝前要及時(shí)進(jìn)行清理。橋面鋪裝時(shí),為了保證平整度需要對(duì)厚度進(jìn)行一定的要求:將縱向平整度最大間隙和橫向臺(tái)階最大高差均控制在10 mm范圍內(nèi),利用高壓水槍或者吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行整體清潔［4］。只有路面整潔,才能保證鋪裝層與梁體不存在間隙。

4.3 橋面鋪裝層的鋼筋網(wǎng)片安裝

由于人工施工的技術(shù)有限,鋼筋之間網(wǎng)距的控制一般都達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),因此需要采用鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行鋪裝,對(duì)鋼筋網(wǎng)片與現(xiàn)澆箱梁進(jìn)行連接,可以加強(qiáng)公路的承重能力。為了保證在施工過程中不存在人為因素的變形,鋼筋網(wǎng)下面是不能存在砂漿墊塊等材料的。

4.4 導(dǎo)軌的具體安裝

橋面的防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)需要有三輥軸整平機(jī)的行走軌道,一般采用方鋼導(dǎo)軌。這種軌道可以幫助施工人員在混凝土澆筑完成后快速有效地進(jìn)行最后的飾面工程和養(yǎng)護(hù)工程。一般來說,防撞護(hù)欄底座需要進(jìn)行兩次澆筑,預(yù)留工作面也需要進(jìn)行兩次澆筑。

首次澆筑的寬度為7.8 m,因此三輥軸的長(zhǎng)度可以定為10.8 m。按照施工測(cè)量放樣情況對(duì)鋼軌的高度進(jìn)行控制,使用M10砂漿填充方鋼下部。一般情況下,三輥整平機(jī)的重量在3 t以上,未來保證鋼軌的穩(wěn)定性,需要使用剪里筋在橋面和方鋼的外側(cè)進(jìn)行焊接［5］。在進(jìn)行防撞護(hù)欄底座和兩側(cè)預(yù)留工作面施工前,將M10砂漿和方鋼導(dǎo)軌拆除,然后繼續(xù)利用方鋼。

4.5 攤鋪施工

(1)作業(yè)單元的劃分。在進(jìn)行攤鋪施工時(shí),以分段的形式進(jìn)行施工,各個(gè)作業(yè)單元的長(zhǎng)度確定為20～30 cm,施工時(shí)間控制在20～45 min之間。如果在施工過程中作業(yè)時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致軸前高出的混凝土拌合物被推移出較長(zhǎng)的距離,受振動(dòng)軸離心力的影響,會(huì)逐層離析;如果作業(yè)時(shí)間比較短,機(jī)械會(huì)反復(fù)移動(dòng),很難被完全攤平。當(dāng)遇到低洼處時(shí),離析的混凝土漿就會(huì)進(jìn)入到低凹出,影響混凝土的均勻性。

(2)壓實(shí)初平。在使用三輥軸設(shè)備進(jìn)行整平、振搗前,先使用平板振搗器進(jìn)行壓實(shí),使用插入式振搗器將邊角振實(shí),在混凝土拌合布料長(zhǎng)度超過10 m,坍落度在120～140 mm時(shí)進(jìn)行振搗。使用三輥軸對(duì)混凝土面進(jìn)行整平前,要保證混凝土表面的平整性,不能出現(xiàn)明顯凹陷的情況,拌合物的高度要超過導(dǎo)軌。

(3)整平。在一個(gè)作業(yè)長(zhǎng)度內(nèi),三輥軸整平機(jī)要使用前進(jìn)、后退的方式進(jìn)行作業(yè),分別滾壓2次左右。振動(dòng)時(shí),要將振動(dòng)軸的高度調(diào)整好,和導(dǎo)軌頂面保持2 mm的間隙即可。進(jìn)行三輥軸的整平施工時(shí),要安排專人對(duì)軸前料位高低情況進(jìn)行處理,當(dāng)積料比較高的時(shí)候,要進(jìn)行人工鏟除。振壓結(jié)束后,將振動(dòng)滾升起,使用甩漿輥進(jìn)行整平,然后用后靜滾和軸前滾進(jìn)行整平,整平5～7次。

5 結(jié)語

總而言之,在進(jìn)行鋪裝層施工時(shí),要嚴(yán)格按照骨架密實(shí)度設(shè)計(jì)混凝土配合比。在施工時(shí),將主梁預(yù)埋筋和鋼筋網(wǎng)焊接,使得主梁和橋面鋪裝層可以共同受力,并不斷對(duì)施工工藝進(jìn)行總結(jié),確保鋪裝層施工的密實(shí)性和均勻性,使混凝土的剛度、強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

［1］ 中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.嘉興至紹興跨江公路通道嘉紹大橋施工設(shè)計(jì)圖［Z］.北京:中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,2009.

［2］ 關(guān)愛軍，朱小京，姚述堂，等.湖北省谷竹高速公路水泥混凝土橋面鋪裝層三輥軸施工技術(shù)［J］.施工技術(shù)，2013(23):287-288.

［3］ 王彥.水泥混凝土橋面鋪裝表面集料外露處置技術(shù)研究與應(yīng)用［D］.長(zhǎng)春:吉林大學(xué)2009.

［4］ 劉發(fā)，江臣.鋼纖維混凝土在鋼-混凝土簡(jiǎn)支疊合梁橋面鋪裝中的應(yīng)用［J］.公路，2005(8):96-97.

［5］ 孫奉軍，王海勇.鋼纖維增強(qiáng)聚合物混凝土在橋面鋪裝中的運(yùn)用［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2007(16):183-184.

U443.33

B

1009-7716(2015)03-0128-02

2014-12-04

禹鑫(1982-),男,湖南邵陽人,工程師,從事路橋工程施工技術(shù)工作。