淺析激光攤鋪機在混凝土橋面鋪裝中的應用

張 敏

（莆田市交通安全質量監督站，莆田 351100）

0 前言

橋面鋪裝施工質量的好壞將對橋梁本身及行車安全性、舒適性產生直接影響。混凝土橋面鋪裝具有施工面積廣，勞動力需求大，作業時間長（氣候環境要求高）等特點，所以在施工難度較大的前提下，引進新型設備、新工藝對施工質量及施工效率將會大大提高。

激光桁架攤鋪機是在懸掛桁架分體輥軸攤鋪機的基礎上，安裝激光、液壓控制系統，能夠準確設定單、雙面坡度和標高，同時針對豎曲線橋面，采用超聲波控制系統。靠液壓系統調整高低， 軌道平整度不受防撞護欄平整度的影響，提高橋面混凝土的密實度和平整度。

1 工程概況

福建普通國省干線公路聯十一線（莆田境）涵江江口至仙游楓亭段工程（A1-2 合同段），位于莆田市涵江區，是福建省“八縱十一橫十五聯”的重要組成部分。 全線設互通區一座 （其中錦嵐互通主線橋全長1081m、 共計35跨，分10 聯）。單幅橋面鋪裝寬度17.5m，混凝土橋面鋪裝層設計厚度為10cm。

2 施工工藝

圖1 攤鋪工藝流程圖

2.1 清理橋面

在進行橋面鋪裝層施工之前， 采用鑿毛機對梁板頂面進行鑿毛處理，鑿除表面混凝土浮漿，使其露出新鮮砼面。鑿除完成后用高壓水將橋面沖洗干凈，并將局部積水掃除，做到無積塵及松散砼渣，最后進行橋面標高復測。

2.2 測量放樣及鋼筋網鋪設

首先對橋梁現階段梁頂標高進行一次全面測量，施工單位應根據測量結果、 橋面鋪裝層設計標高及有關施工規范在保證鋪裝層厚度的前提下，確定鋪裝頂面標高。如因鋪裝層厚度不夠， 應在規范允許范圍內對其標高進行微調，以滿足設計要求。

根據施工圖設計進行鋼筋綁扎，在鋼筋綁扎前，對梁頂面剪力筋標高進行調整并檢查是否有損壞、缺少的，如有應進行植筋修補。橋面鋼筋網要求搭接牢固，搭接接頭不小于35d，單面焊接不小于10d。 攤鋪前應檢驗綁扎或焊接安裝好的鋼筋網和鋼筋骨架，不得有貼地、變形、移位、松脫和開焊現象。綁扎完成后采用背負式吹塵器對橋面再次進行清理，保證其清潔度。

2.3 激光感應高程設置

在混凝土澆筑前，每隔10m 在防撞護欄上放出控制標高，做好標記。并以此為基站的調整基準從而控制其高程。 依據施工圖紙設計標高、橫縱坡率，把事先整理好的數據傳輸到基站數據庫里。 基站應設置在距施工范圍一定距離外且高度不應低于工作人員身高。 攤鋪機在作業時通過接收基站發出的信號來控制橋面鋪裝混凝土標高、橫縱坡度。

2.4 攤鋪機架設

新型激光攤鋪機自帶行走軌道， 相比傳統攤鋪機在軌道安裝上節省了大量的時間，并具有全幅攤鋪能力。攤鋪機就位前先將軌道安裝在已經澆筑完成的混凝土防撞護欄上。由于攤鋪機配備自動升降液壓系統，在軌道安裝完畢后直接將攤鋪機放置在軌道上，利用激光系統、自動升降液壓系統功能對其標高及縱橫坡度進行自動調整。在攤鋪機行走到軌道前端時，可以將其支腿升起，用人工移動軌道使其末端處于攤鋪機正下方位置， 爾后收縮支腿，調整標高后繼續攤鋪前進。

2.5 混凝土澆筑

混凝土采用汽車泵泵送至橋面位置。 澆筑時應配備3～4 名工人扶持泵送管以及對于邊角部位和泵送不均勻的位置進行人工填補，調平。采用激光攤鋪機具有橫向伸縮功能，針對不同橋面寬度隨機調整。攤鋪機在澆注時振動軸振動應抵擋慢速，便于將多余的混凝土向前推移，保證混凝土密實振搗到位， 同時缺料部位能夠有足夠時間進行填補。因防撞護欄已施工完成，故攤鋪機在行進過程中兩端不宜過于靠近防撞護欄。因此在攤鋪時，機器兩端各配置1 名工人針對防撞護欄底部混凝土攤鋪質量進行控制。攤鋪時，項目部測量工程師可以利用水準儀對鋪裝層標高進行隨機復核，若有發現存在誤差，應及時進行調整。

2.6 混凝土收面、壓光、拉毛

混凝土澆筑完成后， 采用駕駛型磨光機代替傳統的手扶式圓盤磨光機，在其初凝之前進行收面。邊角處由人工用鋼抹子進行收漿。 收面分兩次進行， 前后間隔1.5～2h， 二次收面主要對混凝土進行壓光并可以有效提高混凝土密實性。為了提高上下結構層粘結性，混凝土收面完成后，進行拉毛處理，拉毛深度控制在1～2mm 范圍內。

2.7 養護

養護采用覆蓋灑水工藝。 采用土工布全面覆蓋混凝土，并用方木壓住其邊角處，防止混凝土裸露在外。 灑水采用智能噴淋系統，使用具有霧化功能的噴頭，根據天氣情況及環境因素，調整養護時間長度及頻率，實現鋪裝層的自動噴淋霧化養護，實現了全方位的養護，同時節省了人工，節約了用水。

3 效果分析

3.1 經濟效益比較

新型激光攤鋪機施工與傳統工藝施工一聯 （長度120m）經濟效益比對，詳見下表1。

3.2 相較傳統工藝的優點

（1）采用新型激光攤鋪機施工相比傳統工藝，人工需求量減少了50%，同時大幅度地提高了施工效率。

表1 效益對比表

（2）軌道安裝快捷簡便，采用激光對點發射接收，激光測控系統實時控制標高， 從而避免了施工過程中因軌道的震動而帶來的標高誤差， 也減少了傳統工藝施工人工軌道分段引起的標高誤差。

（3）采用桁架式結構，增加設備整體穩定性，相比傳統工藝在路線過長的情況下存在整平機容易變形的缺點，提升了攤鋪的壓實度，使攤鋪效果更好。

（4）攤鋪、振搗、收平一體化。各工序施工中標高持續受控，機械高度自動化，而傳統工藝，需要長時間人工控制標高，施工時人工介入工序較多，浪費大量時間且施工精度低。

4 結束語

橋面混凝土鋪裝是橋梁施工中的關鍵工序， 其質量控制的好壞對橋面結構層耐久性、行車舒適性、安全性等方面都是至關重要的。 通過引進新設備 “激光桁架攤鋪機”、鑿毛機、背負式吹塵機，采用智能噴淋控制系統，橋面鋪裝的各項控制指標均能有效滿足， 并達到設計規范要求；對現行要求的施工工藝標準化、精細化、管理行為標準化均得到顯著提升。通過分析，新型激光攤鋪機鋪裝相比傳統工藝施工，在施工標準化、管理標準化方面取得較大提升。 勞動力成本減半，效率加倍。 既節省了用工又縮短了施工時間。原計劃按傳統工藝左右幅共計20 聯橋面鋪裝半幅施工需要40 天，采用激光攤鋪機后，工期20天，節省工期20 天。 為后續的橋面混凝土攤鋪提供了真實、有效的施工依據。并成功舉辦了普通公路市級現場觀摩會，得到相關主管部門和參建單位的一致好評，值得在以后同類型鋪裝項目施工中推廣使用。