激光攤鋪技術(shù)在京滬高速公路橋面鋪裝中的應(yīng)用

滿(mǎn)新杰

（山東高速集團(tuán)有限公司建設(shè)管理分公司，山東 濟(jì)南 250100）

引言

目前，高等級(jí)公路多采用水泥混凝土和瀝青混凝土雙結(jié)構(gòu)層鋪裝，常見(jiàn)的病害包括混凝土開(kāi)裂、鋪裝厚度不精準(zhǔn)，混凝土空鼓（空洞）等。傳統(tǒng)的人工攤鋪費(fèi)時(shí)費(fèi)力，存在混凝土振搗不均勻，橋面鋪裝標(biāo)高、平整度難以控制等問(wèn)題。而傳統(tǒng)混凝土攤鋪機(jī)自重小，攤鋪軸跨中易上拱。邳蒼分洪道特大橋采用全自動(dòng)桁架式輥軸激光攤鋪機(jī)施工橋面鋪裝，優(yōu)化施工方案，嚴(yán)控施工過(guò)程，有效解決了上述問(wèn)題，對(duì)標(biāo)高、平整度實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，從而保證施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低成本。

1 施工工藝及特點(diǎn)

（1）攤鋪壓實(shí)效果。自動(dòng)攤鋪機(jī)采用桁架式結(jié)構(gòu)，選用優(yōu)質(zhì)方管焊制，整體堅(jiān)固不變形，解決了以往整平機(jī)過(guò)長(zhǎng)容易變形的問(wèn)題，同時(shí)增加重量提高了攤鋪的壓實(shí)度，攤鋪效果好。（2）振搗深度和提漿效果。自動(dòng)攤鋪機(jī)的前輥整體偏心，擊打式振動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修偏，產(chǎn)生高激振力，使混凝土振搗密實(shí)，保證了施工質(zhì)量。滾軸采用特種ф168無(wú)縫鋼管，堅(jiān)固抗振。（3）整平效果。自動(dòng)攤鋪機(jī)用激光控制攤鋪機(jī)滾輪的標(biāo)高，保證了混凝土面標(biāo)高的精準(zhǔn)控制。標(biāo)高帶采用ф28鋼筋焊接，攤鋪機(jī)行走時(shí)變形小。（4）自動(dòng)化程度高。設(shè)備自動(dòng)化水平高，可一個(gè)人操作，從而節(jié)省人工，提高工作效率，降低施工成本。（5）設(shè)備使用靈活。輥軸采用分體連接式，可以組裝，六軸復(fù)式連接方式可應(yīng)用于較寬幅的攤鋪。采用桁架固定六軸分體，工作穩(wěn)定。

2 施工工藝流程

施工工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 施工工藝流程

2.1 梁板鑿毛及清理防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)

當(dāng)濕接縫強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)，采用風(fēng)壓機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣動(dòng)鑿毛機(jī)對(duì)梁板混凝土進(jìn)行鑿毛（鑿毛深度不小于5 mm），然后露出新鮮混凝土面，再用大功率鼓風(fēng)機(jī)清理干凈，用收集車(chē)將廢料運(yùn)送到棄渣場(chǎng)，同時(shí)仔細(xì)清理防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)的垃圾和油污[1]。

2.2 施工標(biāo)高帶

測(cè)量人員根據(jù)圖紙依次放出標(biāo)高帶控制點(diǎn)，測(cè)量放樣應(yīng)當(dāng)遵循“先整體后局部”的原則，用全站儀進(jìn)行平面位置放樣，兩側(cè)防撞護(hù)欄內(nèi)邊緣以及其他因現(xiàn)場(chǎng)施工需要而增設(shè)的橋面分幅施工分界線都需要用全站儀進(jìn)行放樣，并復(fù)核橋面寬度。同時(shí)注意護(hù)欄邊預(yù)留 50 cm 的工作寬度，按照 5 m一點(diǎn)進(jìn)行放線，放線誤差控制在 10 mm 之內(nèi)，設(shè)置定位鋼筋，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到攤鋪機(jī)控制系統(tǒng)中，引導(dǎo)攤鋪機(jī)在攤鋪過(guò)程中使用激光控制攤鋪機(jī)滾輪標(biāo)高，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)高以及平整度的精確控制。

2.3 鋼筋網(wǎng)片綁扎和安裝

2.3.1 鋼筋網(wǎng)片綁扎

鋪裝層采用Ф10 冷軋帶肋鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)眼尺寸為10 cm×10 cm，注意順橋向鋼筋網(wǎng)在連續(xù)墩頂不斷開(kāi)。橋面鋪裝設(shè)計(jì)為 7 cm 厚 C50 防水混凝土，鋼筋上保護(hù)層厚度凈3 cm，按照設(shè)計(jì)圖紙的鋼筋尺寸進(jìn)行下料，注意預(yù)留合適的鋼筋搭接長(zhǎng)度，安裝擺放時(shí)注意保證鋼筋順直，接頭處采用綁扎連接，搭接長(zhǎng)度不小于 35 倍鋼筋直徑。同時(shí)要注意鋼筋網(wǎng)片與梁板頂面剪力筋的連接，確保鋼筋網(wǎng)片在澆筑混凝土?xí)r不會(huì)發(fā)生變形。

2.3.2 鋼筋保護(hù)層的調(diào)整

鋼筋網(wǎng)片的定位采用預(yù)埋在梁頂面的錨固鋼筋，每平方米不得少于 5 根，呈梅花形布置，必要時(shí)焊接加密的支撐鋼筋。首先按照測(cè)量所放標(biāo)高點(diǎn)在鋼筋樁上劃出鋼筋位置，將順橋向分幅線兩邊的鋼筋調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高，焊接在橋面預(yù)埋錨固鋼筋上。將鋁合金直尺橫放到已定位的鋼筋上，將中間鋼筋提起定位。確保保護(hù)層厚度滿(mǎn)足要求及鋼筋網(wǎng)片穩(wěn)定牢固。

2.4 自動(dòng)攤鋪機(jī)安裝

自動(dòng)攤鋪機(jī)安裝后進(jìn)行試運(yùn)行，模擬攤鋪時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，技術(shù)人員全程跟蹤監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)運(yùn)用BIM技術(shù)可視化模擬。邳蒼分洪道特大橋左幅橋面寬度為7 m、橋面鋪裝攤鋪厚度為7 cm，攤鋪機(jī)經(jīng)過(guò)調(diào)試，模擬攤鋪和設(shè)計(jì)厚度相差0.1 cm。

2.5 橋面鋪裝施工

2.5.1 混凝土拌和運(yùn)輸

采用C50防水混凝土，采用自動(dòng)計(jì)量、進(jìn)料、控制攪拌時(shí)間的強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行拌和。合理、有效地組織生產(chǎn)和運(yùn)輸，確?；炷恋倪B續(xù)澆筑?；炷涟韬衔飸?yīng)具有良好的流動(dòng)性、黏聚性，坍落度以能泵送的最小坍落度為宜，現(xiàn)場(chǎng)坍落度不得超過(guò)160 mm。

2.5.2 混凝土粗?jǐn)備伿┕?/p>

混凝土澆筑前對(duì)攤鋪范圍橋面進(jìn)行潤(rùn)濕，混凝土應(yīng)順橋向由低向高處一次斜向推進(jìn)澆筑，保證混凝土的振搗、抹面及養(yǎng)護(hù)等工序的連續(xù)性?；炷帘盟椭翗蛎孢M(jìn)行粗?jǐn)備?，使用自?dòng)攤鋪機(jī)進(jìn)行初步振搗整平[2]。

2.5.3 混凝土精攤鋪施工

（1）自動(dòng)攤鋪機(jī)勻速向前滑動(dòng)，熟練工人跟進(jìn)檢查攤鋪機(jī)滾軸與混凝土接觸情況，對(duì)高處減料、低處補(bǔ)料，嚴(yán)禁用砂漿找平。攤鋪機(jī)自帶振搗器，后面工人使用振搗棒補(bǔ)充，確?；炷琳駬v密實(shí)。（2）自動(dòng)攤鋪機(jī)使用完畢后，及時(shí)清理自動(dòng)攤鋪機(jī)上的殘余混凝土，保持自動(dòng)攤鋪機(jī)的整潔。（3）混凝土澆筑后進(jìn)行兩次收面，第二次收面需待混凝土凝固可承受人體重后，用混凝土收面抹光機(jī)進(jìn)行抹面壓光。混凝土攤鋪施工見(jiàn)圖2。

圖2 橋面鋪裝施工

2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土收面后，用飽水土工布覆蓋進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，土工布上放置噴淋養(yǎng)護(hù)設(shè)備，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于7 d，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)嚴(yán)禁車(chē)輛通過(guò)。

3 結(jié)語(yǔ)

邳蒼分洪道特大橋68跨，全長(zhǎng)1 751 m，改擴(kuò)建時(shí)需保持高速公路暢通，施工難度大，施工工期短，安全風(fēng)險(xiǎn)高。（1）通過(guò)激光自動(dòng)攤鋪技術(shù)，保證了工期，提高了施工質(zhì)量，減少了勞動(dòng)力，節(jié)約了成本，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。（2）自動(dòng)攤鋪、激光找平、BIM模擬等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用提高了工程建設(shè)自動(dòng)化和可視化程度，BIM模擬可以避免因失誤帶來(lái)的返工等問(wèn)題，符合當(dāng)前建筑行業(yè)“新時(shí)代”“新動(dòng)能”“新趨勢(shì)”的提倡，同時(shí)注重工程建設(shè)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。