混凝土橋面鋪裝“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工控制技術(shù)研究

陳麗芳　張森

[摘 要]結(jié)合周口至南陽(yáng)高速公路混凝土橋面鋪裝，采用“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工技術(shù)，研究了“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。工程應(yīng)用實(shí)踐表明，“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝提高了混凝土橋面鋪裝層的密實(shí)度和鋪裝層平整度，同時(shí)，“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工技術(shù)機(jī)械化程度高，節(jié)約了人力以及物力資源，提高了施工效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[關(guān)鍵詞]橋梁工程；橋面鋪裝；“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”；施工工藝；應(yīng)用研究

[中圖分類號(hào)]U445.44 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，迎來(lái)了我國(guó)公路交通事業(yè)發(fā)展速度最快、投資規(guī)模最大、最具活力的新時(shí)期?！笆濉蹦┪覈?guó)高速公路網(wǎng)總規(guī)模已經(jīng)達(dá)到8.5萬(wàn)公里，基本建成由中心城市向外輻射以及橫貫東西、縱貫?zāi)媳钡拇笸ǖ?，即?條首都放射性、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成的“7918網(wǎng)”。與國(guó)內(nèi)整體發(fā)展相比，河南省的交通事業(yè)取得了較快的發(fā)展，截至2016年底，河南省高速公路通車總里程達(dá)到了6476公里，在建828公里，名列全國(guó)第三位。為適應(yīng)脫貧攻堅(jiān)和全面建成小康社會(huì)，河南省決定進(jìn)一步加快推進(jìn)全省高速公路建設(shè)，力爭(zhēng)“十三五”時(shí)期，全省高速公路新增通車?yán)锍踢_(dá)到1700公里以上，完成投資1500億元，2020年末高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到8000公里以上，將打通貧困地區(qū)和“三山一灘”地區(qū)高速公路內(nèi)通外聯(lián)大通道。完成南太行、大別山、伏牛山、黃河灘區(qū)“三山一灘”，以及省際通道、中原城市群互聯(lián)互通等高速公路項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)。雖然高速公路建設(shè)事業(yè)得到長(zhǎng)足發(fā)展，仍然有一些技術(shù)問(wèn)題尚未得到完全解決，如：效率更高、機(jī)械化程度更高的橋面鋪裝工藝流程等。“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝的出現(xiàn)，很好地解決了傳統(tǒng)橋面鋪裝工藝流程存在的施工效率低、質(zhì)量不高的問(wèn)題。因此，結(jié)合周口-南陽(yáng)高速公路工程展開“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝研究，對(duì)提高高速公路橋梁鋪裝質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、節(jié)約資源和能源具有重要意義。

1 工程簡(jiǎn)述

周南高速公路TJ-9標(biāo)位于河南省南陽(yáng)市，途經(jīng)社旗縣、宛城區(qū)、南陽(yáng)新區(qū)。橫跨社旗縣橋頭鎮(zhèn)、宛城區(qū)紅泥灣鎮(zhèn)、南陽(yáng)新區(qū)，沿線26個(gè)村莊。主要進(jìn)場(chǎng)道路為省道S103和省道S333，起止樁號(hào)K182+100-K193+875.325，全長(zhǎng)11.775km。該標(biāo)段范圍內(nèi)路基填方數(shù)量233.8萬(wàn)立方米，挖方數(shù)量8.2萬(wàn)立方米；共有大橋2座、分離式立交10座（2座為許平南高速老橋兩側(cè)拼寬，其余為新建）、中橋4座（1座為兩側(cè)拼寬，剩余為新建）、小橋1座、匝道橋12座、被主線跨交橋1座、天橋1座；涵洞通道45道（3道為兩側(cè)拼寬，其余為新建），采用四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度120公里/小時(shí)，路基寬度27m。該工程具有造價(jià)高、工期長(zhǎng)、任務(wù)重的特點(diǎn)，再加上其施工難度相對(duì)比較大，因此針對(duì)其橋面鋪裝，包括混凝土面板所進(jìn)行的質(zhì)量控制十分重要。結(jié)合該項(xiàng)目的實(shí)際與要求，全線橋梁橋面鋪裝采用“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工技術(shù)。

2 “四機(jī)聯(lián)動(dòng)”技術(shù)核心

“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝機(jī)械化程度高，標(biāo)準(zhǔn)化、流程化施工，增加了橋面鋪裝施工進(jìn)度，提高了混凝土橋面鋪裝整體施工質(zhì)量，其技術(shù)核心如下：

（1）“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”機(jī)械組織：振搗梁安裝，混凝土攤鋪、初步振搗、提漿、整平；振搗棒輔助全自動(dòng)三輥軸攤鋪機(jī)進(jìn)行橋面鋪裝混凝土二次振搗、提漿和精平；駕駛型抹光機(jī)對(duì)混凝土進(jìn)行提漿、抹平及壓實(shí)；手推式銑刨機(jī)對(duì)鋪裝層混凝土進(jìn)行銑刨。

（2）施工質(zhì)量控制關(guān)鍵：振搗梁頂高程即是橋面鋪裝混凝土控制頂面標(biāo)高，振搗梁安裝就位要準(zhǔn)確，支撐牢固；橋梁鋪裝混凝土振搗密實(shí)、表面平整；橋面鋪裝混凝土初凝前噴霧養(yǎng)生，初凝后灑水、覆蓋養(yǎng)生，防止混凝土出現(xiàn)干縮裂縫；橋面鋪裝混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%時(shí)，切縫，并用手推式銑刨機(jī)進(jìn)行銑刨作業(yè)，銑刨深度均勻、適中，用高壓水槍對(duì)橋面鋪裝沖洗后恢復(fù)養(yǎng)生。

3 “四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工流程及質(zhì)量控制

3.1 施工工藝流程

周口—南陽(yáng)高速橋面鋪裝“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工以橋梁一聯(lián)、全幅為單元，程序化施工工藝的流程如圖1所示：

3.2 施工質(zhì)量控制

3.2.1 橋面板清理

在橋面鋪裝正式開始施工之前，需要先將粘連在橋面上所有的浮漿層，包括松散層與各種油污進(jìn)行處理，接下來(lái)借助高壓水槍對(duì)橋面板進(jìn)行細(xì)致有效的清理，確保其干凈、無(wú)雜質(zhì)。

3.2.2 測(cè)量放樣

首先對(duì)橋面中心線、橋面實(shí)際的寬度、泄水孔所在位置和橋面板高程進(jìn)行施工放樣，然后縱向以5m、橫向以 2m 作為一個(gè)單位展開二次測(cè)量，精準(zhǔn)施工放樣。

3.2.3 鋼筋加工與安裝

該標(biāo)段橋面鋪裝鋼筋采用工廠化施工，在鋼筋加工廠按照設(shè)計(jì)文件完成鋼筋加工，清理干凈橋面板后運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)施工部位進(jìn)行鋼筋安裝。為確保鋼筋網(wǎng)上下保護(hù)層厚度滿足規(guī)范要求，安裝鋼筋時(shí)以一平方米作為一個(gè)單元，綁扎鋼筋網(wǎng)時(shí)應(yīng)先在梁頂面進(jìn)行縱、橫向劃線，然后綁扎鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)片綁扎做到橫平豎直，鋼筋網(wǎng)片交叉點(diǎn)采用點(diǎn)焊或扎絲綁扎結(jié)實(shí)，每平方米設(shè)置4個(gè)混凝土墊塊，鋼筋網(wǎng)片綁扎成型后，不得隨意踩踏鋼筋網(wǎng)片。混凝土施工前應(yīng)注意斜交橋鈍角鋼筋的布設(shè)。

3.2.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑前，應(yīng)先用高壓水槍將橋面浮漿、油污及松散混凝土等雜物徹底沖洗干凈。嚴(yán)格控制混凝土配合比及坍落度，運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)的混凝土由泵車輸送，人工配合全自動(dòng)桁架式三輥軸攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪整平?；炷敛剂弦鶆?，應(yīng)采用人工配鐵鍬予以大致整平，禁止使用振搗棒趕料?；炷吝B續(xù)澆筑，宜沿下坡向上坡方向進(jìn)行，混凝土澆筑自由下落高度不宜大于2m；混凝土攤鋪后，先用插入式振搗棒振搗，使骨料分布均勻，一次插入振搗時(shí)間應(yīng)不少于30s，然后用全自動(dòng)桁架式三輥軸攤鋪機(jī)振搗、整平，以兩側(cè)振搗梁為行進(jìn)軌道，混凝土每攤鋪5m往返平移2-3遍，使表面水泥漿均勻平整；在振搗整平過(guò)程中，缺料處使用原混凝土填補(bǔ)，料多處應(yīng)人工鏟平，達(dá)到碎石不外露，表面有浮漿為宜。

3.2.5 混凝土收漿抹面

混凝土初步凝結(jié)后，利用駕駛型抹光機(jī)對(duì)其表面進(jìn)行壓光、收面和提漿，提取混凝土表面浮漿，增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性和平整度，提高其防水性能，減少人為因素帶來(lái)的不良影響，確保施工質(zhì)量。

3.2.6 混凝土養(yǎng)生

養(yǎng)生初期階段無(wú)需灑水過(guò)多，可借助于噴霧器霧化保濕以達(dá)到養(yǎng)生目的，避免混凝土表面起皮；混凝土終凝后，再使用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生期控制在7天以上，確保橋面鋪裝混凝土強(qiáng)度并防止出現(xiàn)裂縫。

4 效益分析

與傳統(tǒng)橋面鋪裝施工工藝比較，“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝投入了全自動(dòng)桁架式三輥軸攤鋪機(jī)、駕駛型抹光機(jī)，增加了機(jī)械成本，但大幅度提高了施工效率，減少了人力資源投入，節(jié)約了人力資源成本，也提高了橋面鋪裝整體施工質(zhì)量，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，主要表現(xiàn)為：

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

周口—南陽(yáng)TJ-9標(biāo)“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝實(shí)踐表明： “四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝僅人工費(fèi)節(jié)約7. 87元/m2；與傳統(tǒng)混凝土橋面鋪裝施工工藝比較，“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝增加了振搗梁和全自動(dòng)桁架式三輥軸攤鋪機(jī)、駕駛型抹光機(jī)和銑刨機(jī)，機(jī)械設(shè)備增加的費(fèi)用約為2. 54元/m2。由此可見，“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 社會(huì)效益

4.2.1 工程質(zhì)量：“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝澆筑的橋面鋪裝利用槽鋼軌道控制高程，振動(dòng)梁、三輥軸配合全幅整平，全幅施工，一次性澆筑成型，減少了混凝土接縫，提高了混凝土整體性和平整度；振動(dòng)棒全幅無(wú)死角振搗，避免漏振；刨機(jī)銑刨，徹底清除混凝土表面浮漿，外觀美觀。

4.2.2 施工進(jìn)度：高速公路工程項(xiàng)目普遍工期緊、任務(wù)重，橋面鋪裝混凝土“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝采用全自動(dòng)機(jī)械化組合施工，縮短了混凝土布料、攤鋪、整平、抹光循環(huán)周期，提高了生產(chǎn)效率、加快了施工進(jìn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

周口至南陽(yáng)高速公路橋面鋪裝施工實(shí)踐表明，“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝具有標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和規(guī)范化的特點(diǎn)，工藝簡(jiǎn)單，節(jié)約了人力資源，提高水泥混凝土橋面鋪裝層的平整度、均勻性、密實(shí)度和防水層表面附著力，提高了橋面鋪裝的整體質(zhì)量。周口—南陽(yáng)高速公路“四機(jī)聯(lián)動(dòng)”施工工藝的應(yīng)用取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果，對(duì)混凝土橋面鋪裝及大面積混凝土施工具有借鑒意義。

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