高速公路橋面系機(jī)械化施工工藝探討

段久波

（中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中030600）

1 引言

公路橋面系是影響橋梁感觀形象和行車舒適度的重要施工部位，其常規(guī)施工工藝已比較成熟，然而隨著國(guó)民出行對(duì)于交通需求越來(lái)越高，雙向多車道高速公路已成為各大城市間交通連接的主要樞紐，對(duì)于多車道的機(jī)械化成套施工工藝目前還缺乏系統(tǒng)應(yīng)用，防撞護(hù)欄線型控制、橋面鋪裝單幅一次成型、施工縫及橋面平整度控制均為多車道橋面系施工難題。

中鐵三局天府機(jī)場(chǎng)高速公路TJ8 標(biāo)段內(nèi)共有21 座橋梁，全長(zhǎng)4.3km，主線雙向4 車道，單幅橋面寬度19.4m，防撞護(hù)欄共計(jì)1.7×104m，橋面鋪裝共計(jì)1.35×105m2，施工工程量較大。為提高橋面系施工效率和質(zhì)量，減小人員投入，降低工程成本，項(xiàng)目橋面系施工中首次大規(guī)模采用了自行式防撞護(hù)欄施工臺(tái)車和XD-JGHT219 超聲波懸掛式桁架攤鋪機(jī)，確保了防撞護(hù)欄安全快速施工，解決了傳統(tǒng)工藝中橋面鋪裝平整度受限于軌道平整度、多車道橋面鋪裝單幅一次難以成型的問(wèn)題，提高了公路橋面系機(jī)械化應(yīng)用水平[1]。

2 機(jī)械化施工工藝原理

2.1 自行式防撞護(hù)欄臺(tái)車施工工藝

自行式防撞護(hù)欄臺(tái)車（見(jiàn)圖1）由起重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、行走系統(tǒng)組成。其中，起重系統(tǒng)包括配重、平衡桿、起重鏈、支撐桿等結(jié)構(gòu)，用螺栓固定在行走臺(tái)車上對(duì)稱布置。起重系統(tǒng)的平衡桿用工字鋼制成，可延伸至橋梁外側(cè)；在平衡桿配重一側(cè)距離配重1/3 處設(shè)置支撐桿，采用鉸接的方式便于臺(tái)車倒運(yùn)時(shí)拆裝；起重鏈以手拉葫蘆為主體，同時(shí)，配置可以進(jìn)行橫向移動(dòng)和調(diào)整豎向高度的起重鏈，橫向起重鏈與平衡桿接觸的部分為相互咬合的齒輪，利用起重鏈上調(diào)整水平位置的導(dǎo)鏈可以在平衡桿上移動(dòng)，調(diào)整護(hù)欄模板前后距離，也可豎向調(diào)整導(dǎo)鏈的高度，實(shí)現(xiàn)模板吊裝；平衡桿上配置3 組起重葫蘆，中間葫蘆為環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆，小車為電動(dòng)單軌移動(dòng)小車，主要用于護(hù)欄外模的提升使用，內(nèi)側(cè)和外側(cè)的葫蘆為手拉單軌移動(dòng)小車，用于內(nèi)模和掛籃的提升使用。

圖1 自行式防撞護(hù)欄臺(tái)車

2.2 懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機(jī)施工工藝

XD-JGHT219 型懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機(jī)（見(jiàn)圖2），是在普通桁架攤鋪機(jī)基礎(chǔ)上，安裝懸掛式超聲波液壓控制系統(tǒng)，其能夠準(zhǔn)確設(shè)定雙面橫坡坡度和標(biāo)高。攤鋪整平機(jī)利用防撞護(hù)欄作為行走軌道，同時(shí)靠液壓系統(tǒng)調(diào)整高低，解決了受防護(hù)欄平整度影響設(shè)定軌道的問(wèn)題，全面提升了混凝土鋪裝的平整度。同時(shí)，采用駕駛性抹光機(jī)收面，因其自身重量有3 000N（300kg），再加上人的重量，使用圓盤在初凝后進(jìn)行搓漿找平，可增加混凝土表面強(qiáng)度和密實(shí)度，進(jìn)一步提高鋪裝平整度。

圖2 懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機(jī)

3 防撞護(hù)欄施工操作要點(diǎn)

3.1 測(cè)量放樣

利用全站儀放出護(hù)欄邊線控制點(diǎn)，然后用墨汁彈出邊線。

3.2 防撞護(hù)欄鋼筋定位及安裝

根據(jù)測(cè)量放樣的護(hù)欄內(nèi)、外輪廓線檢查梁頂預(yù)埋鋼筋偏差，并進(jìn)行糾偏處理。根據(jù)預(yù)埋鋼筋位置，每2m 設(shè)置定位鋼筋，在定位筋頂部（控制高程）和拐點(diǎn)部位（控制傾斜角度）分別掛線控制其余鋼筋安裝位置（見(jiàn)圖3），鋼筋綁扎時(shí)采用定位卡具控制間距（見(jiàn)圖4）。

圖3 防撞護(hù)欄鋼筋安裝

圖4 鋼筋定位

3.3 模板安裝

防撞墻模板采用定型鋼模，直線段標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)2m，配置1.5m 長(zhǎng)調(diào)節(jié)模板，以適應(yīng)斷縫布置；曲線段根據(jù)半徑大小不同可采用0.5m、1.0m 等標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段進(jìn)行拼裝。模板加固采用PVC拉桿螺絲加固，每塊模板的接縫處要粘雙面膠帶粘牢以防止混凝土澆筑過(guò)程中漏漿，安裝模板前要對(duì)模板進(jìn)行打磨處理，后涂刷均勻的優(yōu)質(zhì)機(jī)油作為脫模劑，刷油要均勻。由于梁面高程誤差影響，先澆筑標(biāo)準(zhǔn)帶進(jìn)行調(diào)平，再進(jìn)行模板安裝（見(jiàn)圖5）。

3.4 混凝土澆筑

防撞護(hù)欄施工混凝土澆筑前，再次對(duì)模板、鋼筋、預(yù)埋件及鋼筋位置進(jìn)行詳細(xì)檢查，模板內(nèi)的雜物必須清理干凈，對(duì)即將澆筑的混凝土結(jié)合面進(jìn)行灑水濕潤(rùn)?；炷翝仓ㄒ?jiàn)圖6）采用斜向分層，水平分段法施工，嚴(yán)格控制放料厚度，每層厚度不大于50cm，尤其是混凝土施工至馬蹄部位必須作為分層點(diǎn)。另外，還需配合附著式振搗器及鋼釬插搗，引出混凝土中的氣泡，護(hù)欄頂部混凝土振搗密實(shí)后先用木抹收漿，再用鐵抹子壓出光面[2]。

圖5 模板現(xiàn)場(chǎng)安裝

圖6 護(hù)欄混凝土澆筑

3.5 拆模

混凝土澆筑完畢后應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時(shí)方可拆模，拆模時(shí)輕輕震動(dòng)模板，防止損傷混凝土表面及棱角。混凝土拆模采用人工配合吊車施工，拆模后應(yīng)立即進(jìn)行假縫的切割，假縫盡可能按模板拼縫進(jìn)行切割，間距3.5m+2×4m+3.5m 布置，切縫深度20mm，寬3mm，切縫施工過(guò)程中應(yīng)避免傷及鋼筋。

3.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

對(duì)防護(hù)墻表面進(jìn)行清理后養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)采用滴灌養(yǎng)護(hù)方法，養(yǎng)護(hù)前用無(wú)紡?fù)凉げ及雷o(hù)墻，用卡鉗將土工布固定在防護(hù)墻上，防止風(fēng)吹落土工布，并設(shè)專人進(jìn)行看護(hù)。

4 橋面鋪裝施工操作要點(diǎn)

4.1 施工放樣

測(cè)量工程師對(duì)全線的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行1 次復(fù)測(cè)，保證平面位置及標(biāo)高誤差在規(guī)范要求以內(nèi)。施工前由測(cè)量組復(fù)測(cè)橋面中心線、橋面寬度、泄水管位置和橋面板高程，在混凝土施工前先用水準(zhǔn)儀測(cè)量梁板頂面標(biāo)高，縱橫向每5m 設(shè)置1 個(gè)點(diǎn)，在單幅中間固定型鋼（鋼筋）頂面標(biāo)高控制帶，確保頂面平順。

4.2 鑿除浮渣、清理橋面

橋面鋪裝施工前，采用鑿毛機(jī)對(duì)橋面進(jìn)行整體鑿毛，對(duì)橋面浮漿及松散混凝土進(jìn)行清理，特別是護(hù)欄根部調(diào)平層、止?jié){帶、濕接縫等現(xiàn)澆處與預(yù)制梁體接縫處需重點(diǎn)控制，并確保橋面沒(méi)有積水，保證新老混凝土的連接。

4.3 鋼筋加工及安裝

鋼筋加工采用在梁場(chǎng)鋼筋車間下料加工，現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型。鋼筋加工前應(yīng)對(duì)表面銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹處理。現(xiàn)場(chǎng)鋼筋網(wǎng)施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，不得私自更改，保證鋼筋的數(shù)量、間距、保護(hù)層厚度均符合設(shè)計(jì)要求。

4.4 混凝土攤鋪、振搗與整平

在混凝土澆筑之前，現(xiàn)場(chǎng)采用土工布對(duì)防撞墻覆蓋保護(hù)。利用防撞墻對(duì)拉桿孔固定標(biāo)準(zhǔn)線立桿（間距3m），按照測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行立桿標(biāo)高調(diào)整，布置完成后進(jìn)行二次標(biāo)高復(fù)核，保證標(biāo)高控制的精確度?；炷龄佒皯?yīng)對(duì)梁頂混凝土進(jìn)行潤(rùn)濕，但不得有積水，XD-JGHT219 型懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機(jī)（見(jiàn)圖7）行進(jìn)軌道采用10cm 槽鋼作為行走軌道，設(shè)置在橋面兩側(cè)防撞護(hù)欄上，采用汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑順序?yàn)橄葍蓚?cè)后中間，并且保證整幅橋面混凝土料充足，澆筑過(guò)程不得間斷，需派專人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理協(xié)調(diào)，保證施工順利進(jìn)行?；炷帘砻娉跄龝r(shí)，采用XD-JX189 型機(jī)械駕駛抹光機(jī)對(duì)鋪裝層進(jìn)行收面（見(jiàn)圖8）。

圖7 超聲波懸掛式桁架攤鋪機(jī)施工

圖8 座駕式磨光機(jī)施工

4.5 混凝土養(yǎng)護(hù)、刻紋及假縫切割

在橋面上設(shè)置水箱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，橋面鋪裝采用上下2 層土工布，中間包裹海綿的海綿被進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，海綿被是用線將土工布和海綿縫成的一個(gè)合體。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d，養(yǎng)護(hù)期間封閉交通，禁止車輛、人員通行。

采用專用刻紋機(jī)進(jìn)行刻紋，刻紋時(shí)間一般為混凝土收面后12h 左右為宜，刻痕深度控制在3～5mm?？碳y前采用統(tǒng)一掛線的方法，確?？碳y線型順直。假縫切割采用混凝土切割機(jī)進(jìn)行，切縫前提前用墨線彈出假縫位置，保證其線型豎直。

5 工藝優(yōu)點(diǎn)

1）防撞護(hù)欄采用自行式防撞護(hù)欄臺(tái)車施工，模板整體移動(dòng)方便，避免了多次拆裝，實(shí)現(xiàn)了模板工程智能化施工，有效縮短了施工工期，減少了設(shè)備投入，降低了工程施工成本；模板作業(yè)人員作業(yè)空間大、拆裝平穩(wěn)、安全可靠，可大大降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)可將防撞護(hù)欄澆筑模板形成整體，有效確保護(hù)欄線型順直，大大降低模板接縫間錯(cuò)臺(tái)控制的難度，有效確保防撞護(hù)欄外觀施工質(zhì)量。

2）橋面鋪裝采用XD-JGHT219 超聲波懸掛式桁架攤鋪機(jī)進(jìn)行混凝土攤鋪，該型號(hào)設(shè)備可以對(duì)19.4m 標(biāo)準(zhǔn)梁面寬度進(jìn)行整幅攤鋪，通過(guò)超聲波采集數(shù)據(jù)，液壓系統(tǒng)實(shí)時(shí)完成標(biāo)高調(diào)整，打破了橋面系鋪裝平整度僅可通過(guò)軌道調(diào)整的局限，有效確保橋面系一次鋪裝成型。

6 結(jié)語(yǔ)

成都天府機(jī)場(chǎng)高速公路TJ8 標(biāo)橋梁橋面系施工中，針對(duì)工期緊、工程量大、質(zhì)量要求高的情況，通過(guò)對(duì)自行式防撞護(hù)欄施工臺(tái)車和XD-JGHT219 超聲波懸掛式桁架攤鋪機(jī)等機(jī)械化設(shè)備和配套工藝的應(yīng)用，確保防撞護(hù)欄線形順直、橋面鋪裝全幅一次成型且平整度滿足要求，機(jī)械化水平高，施工效率、施工質(zhì)量得到有效保障；同時(shí)，通過(guò)機(jī)械化應(yīng)用，減少了人員投入，與傳統(tǒng)施工相比，每月可節(jié)約成本2.8 萬(wàn)元，效益顯著。