高速公路橋面系機械化施工工藝探討

段久波

（中鐵三局集團第五工程有限公司，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，其常規施工工藝已比較成熟，然而隨著國民出行對于交通需求越來越高，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，對于多車道的機械化成套施工工藝目前還缺乏系統應用，防撞護欄線型控制、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。

中鐵三局天府機場高速公路TJ8 標段內共有21 座橋梁，全長4.3km，主線雙向4 車道，單幅橋面寬度19.4m，防撞護欄共計1.7×104m，橋面鋪裝共計1.35×105m2，施工工程量較大。為提高橋面系施工效率和質量，減小人員投入，降低工程成本，項目橋面系施工中首次大規模采用了自行式防撞護欄施工臺車和XD-JGHT219 超聲波懸掛式桁架攤鋪機，確保了防撞護欄安全快速施工，解決了傳統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題，提高了公路橋面系機械化應用水平[1]。

2 機械化施工工藝原理

2.1 自行式防撞護欄臺車施工工藝

自行式防撞護欄臺車（見圖1）由起重系統、模板系統、行走系統組成。其中，起重系統包括配重、平衡桿、起重鏈、支撐桿等結構，用螺栓固定在行走臺車上對稱布置。起重系統的平衡桿用工字鋼制成，可延伸至橋梁外側；在平衡桿配重一側距離配重1/3 處設置支撐桿，采用鉸接的方式便于臺車倒運時拆裝；起重鏈以手拉葫蘆為主體，同時，配置可以進行橫向移動和調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，利用起重鏈上調整水平位置的導鏈可以在平衡桿上移動，調整護欄模板前后距離，也可豎向調整導鏈的高度，實現模板吊裝；平衡桿上配置3 組起重葫蘆，中間葫蘆為環鏈電動葫蘆，小車為電動單軌移動小車，主要用于護欄外模的提升使用，內側和外側的葫蘆為手拉單軌移動小車，用于內模和掛籃的提升使用。

圖1 自行式防撞護欄臺車

2.2 懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機施工工藝

XD-JGHT219 型懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機（見圖2），是在普通桁架攤鋪機基礎上，安裝懸掛式超聲波液壓控制系統，其能夠準確設定雙面橫坡坡度和標高。攤鋪整平機利用防撞護欄作為行走軌道，同時靠液壓系統調整高低，解決了受防護欄平整度影響設定軌道的問題，全面提升了混凝土鋪裝的平整度。同時，采用駕駛性抹光機收面，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行搓漿找平，可增加混凝土表面強度和密實度，進一步提高鋪裝平整度。

圖2 懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機

3 防撞護欄施工操作要點

3.1 測量放樣

利用全站儀放出護欄邊線控制點，然后用墨汁彈出邊線。

3.2 防撞護欄鋼筋定位及安裝

根據測量放樣的護欄內、外輪廓線檢查梁頂預埋鋼筋偏差，并進行糾偏處理。根據預埋鋼筋位置，每2m 設置定位鋼筋，在定位筋頂部（控制高程）和拐點部位（控制傾斜角度）分別掛線控制其余鋼筋安裝位置（見圖3），鋼筋綁扎時采用定位卡具控制間距（見圖4）。

圖3 防撞護欄鋼筋安裝

圖4 鋼筋定位

3.3 模板安裝

防撞墻模板采用定型鋼模，直線段標準節長2m，配置1.5m 長調節模板，以適應斷縫布置；曲線段根據半徑大小不同可采用0.5m、1.0m 等標準節段進行拼裝。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程中漏漿，安裝模板前要對模板進行打磨處理，后涂刷均勻的優質機油作為脫模劑，刷油要均勻。由于梁面高程誤差影響，先澆筑標準帶進行調平，再進行模板安裝（見圖5）。

3.4 混凝土澆筑

防撞護欄施工混凝土澆筑前，再次對模板、鋼筋、預埋件及鋼筋位置進行詳細檢查，模板內的雜物必須清理干凈，對即將澆筑的混凝土結合面進行灑水濕潤。混凝土澆筑（見圖6）采用斜向分層，水平分段法施工，嚴格控制放料厚度，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。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，護欄頂部混凝土振搗密實后先用木抹收漿，再用鐵抹子壓出光面[2]。

圖5 模板現場安裝

圖6 護欄混凝土澆筑

3.5 拆模

混凝土澆筑完畢后應根據混凝土強度能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時方可拆模，拆模時輕輕震動模板，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，拆模后應立即進行假縫的切割，假縫盡可能按模板拼縫進行切割，間距3.5m+2×4m+3.5m 布置，切縫深度20mm，寬3mm，切縫施工過程中應避免傷及鋼筋。

3.6 混凝土養護

對防護墻表面進行清理后養護，養護采用滴灌養護方法，養護前用無紡土工布包裹防護墻，用卡鉗將土工布固定在防護墻上，防止風吹落土工布，并設專人進行看護。

4 橋面鋪裝施工操作要點

4.1 施工放樣

測量工程師對全線的導線點進行1 次復測，保證平面位置及標高誤差在規范要求以內。施工前由測量組復測橋面中心線、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儀測量梁板頂面標高，縱橫向每5m 設置1 個點，在單幅中間固定型鋼（鋼筋）頂面標高控制帶，確保頂面平順。

4.2 鑿除浮渣、清理橋面

橋面鋪裝施工前，采用鑿毛機對橋面進行整體鑿毛，對橋面浮漿及松散混凝土進行清理，特別是護欄根部調平層、止漿帶、濕接縫等現澆處與預制梁體接縫處需重點控制，并確保橋面沒有積水，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鋼筋車間下料加工，現場綁扎成型。鋼筋加工前應對表面銹蝕的鋼筋進行除銹處理。現場鋼筋網施工嚴格按照設計圖紙進行，不得私自更改，保證鋼筋的數量、間距、保護層厚度均符合設計要求。

4.4 混凝土攤鋪、振搗與整平

在混凝土澆筑之前，現場采用土工布對防撞墻覆蓋保護。利用防撞墻對拉桿孔固定標準線立桿（間距3m），按照測量數據進行立桿標高調整，布置完成后進行二次標高復核，保證標高控制的精確度。混凝土鋪筑前應對梁頂混凝土進行潤濕，但不得有積水，XD-JGHT219 型懸掛式超聲波桁架攤鋪整平機（見圖7）行進軌道采用10cm 槽鋼作為行走軌道，設置在橋面兩側防撞護欄上，采用汽車泵進行混凝土澆筑。澆筑順序為先兩側后中間，并且保證整幅橋面混凝土料充足，澆筑過程不得間斷，需派專人進行現場管理協調，保證施工順利進行。混凝土表面初凝時，采用XD-JX189 型機械駕駛抹光機對鋪裝層進行收面（見圖8）。

圖7 超聲波懸掛式桁架攤鋪機施工

圖8 座駕式磨光機施工

4.5 混凝土養護、刻紋及假縫切割

在橋面上設置水箱進行養護，橋面鋪裝采用上下2 層土工布，中間包裹海綿的海綿被進行養護，海綿被是用線將土工布和海綿縫成的一個合體。養護時間不得少于7d，養護期間封閉交通，禁止車輛、人員通行。

采用專用刻紋機進行刻紋，刻紋時間一般為混凝土收面后12h 左右為宜，刻痕深度控制在3～5mm。刻紋前采用統一掛線的方法，確保刻紋線型順直。假縫切割采用混凝土切割機進行，切縫前提前用墨線彈出假縫位置，保證其線型豎直。

5 工藝優點

1）防撞護欄采用自行式防撞護欄臺車施工，模板整體移動方便，避免了多次拆裝，實現了模板工程智能化施工，有效縮短了施工工期，減少了設備投入，降低了工程施工成本；模板作業人員作業空間大、拆裝平穩、安全可靠，可大大降低施工安全風險；同時可將防撞護欄澆筑模板形成整體，有效確保護欄線型順直，大大降低模板接縫間錯臺控制的難度，有效確保防撞護欄外觀施工質量。

2）橋面鋪裝采用XD-JGHT219 超聲波懸掛式桁架攤鋪機進行混凝土攤鋪，該型號設備可以對19.4m 標準梁面寬度進行整幅攤鋪，通過超聲波采集數據，液壓系統實時完成標高調整，打破了橋面系鋪裝平整度僅可通過軌道調整的局限，有效確保橋面系一次鋪裝成型。

6 結語

成都天府機場高速公路TJ8 標橋梁橋面系施工中，針對工期緊、工程量大、質量要求高的情況，通過對自行式防撞護欄施工臺車和XD-JGHT219 超聲波懸掛式桁架攤鋪機等機械化設備和配套工藝的應用，確保防撞護欄線形順直、橋面鋪裝全幅一次成型且平整度滿足要求，機械化水平高，施工效率、施工質量得到有效保障；同時，通過機械化應用，減少了人員投入，與傳統施工相比，每月可節約成本2.8 萬元，效益顯著。