淺談變寬段預(yù)制箱梁橋面整體化層施工

洪漢江

廣州市市政集團(tuán)有限公司 廣東 廣州 510060

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們逐步認(rèn)識(shí)到對(duì)規(guī)模大且施工復(fù)雜的土木工程，其施工過程必須標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，因此不同的專家學(xué)者都根據(jù)其長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了橋面整體化層施工技術(shù)改進(jìn)研究。

國(guó)內(nèi)對(duì)橋梁橋面整體化層生產(chǎn)技術(shù)的研究大多停留在對(duì)具體工程中存在的某一方面問題加以簡(jiǎn)要分析，對(duì)于變寬段預(yù)制箱梁橋面橋面整體化層的總體施工缺乏全面系統(tǒng)的研究，對(duì)于處理預(yù)制梁上拱、橋面整體化層混凝土攤鋪振搗不密實(shí)、整體化層拉毛不均勻等問題的綜合分析比較簡(jiǎn)單，特別是在變寬段的橋面整體化層施工中，存在著混凝土整體化層厚度不均勻、橋面平整度差、拉毛深淺不一等問題，嚴(yán)重制約了整體化層的施工質(zhì)量。在大型樞紐立交橋梁中，匝道與主線結(jié)合部位的橋面寬度逐漸變化。橋梁整體化層施工時(shí)，往往由于預(yù)制箱梁存放時(shí)間較久，部分箱梁反拱值較大，導(dǎo)致整體化層施工時(shí)如果維持原設(shè)計(jì)橋頂標(biāo)高不變，則跨中處整體化層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)最低要求；如果跨中處整體化層按設(shè)計(jì)厚度施工，則抬高了整體橋面標(biāo)高，增加了橋面荷載。

1 工程概況

本工程為廣東省潮州至惠州高速公路TJ20標(biāo)段，路線全長(zhǎng)14.731km。工程包括橋梁15座，包含惠東北互通1座，分離式立交2座，橋拼寬1座其中需要進(jìn)行橋面整體化層施工13座，為簡(jiǎn)支小箱梁+橋面連續(xù)/結(jié)構(gòu)連續(xù)，橋面整體化層施工面積超過14萬m2。

以往，橋面整體化層施工初期，采用半幅分塊的施工工藝，插入式振搗棒、振搗梁為砼振搗設(shè)備，人工木抹進(jìn)行收面的方式進(jìn)行施工。由于施工勞務(wù)隊(duì)伍經(jīng)驗(yàn)不足，且施工設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋，過于依賴工人作業(yè)水平，導(dǎo)致橋面整體化層施工質(zhì)量不佳。

整體化層的施工質(zhì)量較大程度取決于施工設(shè)備，本項(xiàng)目采用通過自帶布料螺旋桿的三輥軸提漿整平機(jī)，以機(jī)械化作業(yè)來彌補(bǔ)人工操作帶來的施工缺陷，整體化層的施工質(zhì)量得到一定程度的提高。

2 施工措施

本項(xiàng)目通過對(duì)預(yù)降墊石標(biāo)高、采用新型三輥軸提漿整平機(jī)、自動(dòng)拉毛機(jī)系統(tǒng)等各個(gè)研究?jī)?nèi)容的逐項(xiàng)實(shí)施，及時(shí)收集施工過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料，并及時(shí)分析總結(jié)。

2.1 通過預(yù)降墊石標(biāo)高來消除預(yù)制梁反拱影響

橋梁整體化層施工時(shí)，往往由于預(yù)制箱梁存放時(shí)間較久，部分箱梁反拱值較大，導(dǎo)致整體化層施工時(shí)如果維持原設(shè)計(jì)橋頂標(biāo)高不變，則跨中處整體化層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)最低要求；如果跨中處整體化層按設(shè)計(jì)厚度施工，則抬高了整體橋面標(biāo)高，增加了橋面荷載。本項(xiàng)目采用預(yù)先降低墊石標(biāo)高的辦法解決了此問題。即在架梁之前對(duì)反拱較大的箱梁所對(duì)應(yīng)蓋梁的墊石施工時(shí)，預(yù)先降低墊石高度，以使梁板跨中處整體化層厚度在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。克服了梁板上拱過大的困難，既保證跨中處整體化層厚度合格，又不改變橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)高,順利實(shí)現(xiàn)坡度。通過預(yù)先降低墊石的高度調(diào)整實(shí)現(xiàn)橋面標(biāo)高，從而實(shí)現(xiàn)整體化層施工的高程控制。改善了傳統(tǒng)的按設(shè)計(jì)厚度施工加重了橋面荷載的缺陷。

圖1 梁板反拱影響整體化層示意圖

在預(yù)制梁板架設(shè)之前，先對(duì)梁板進(jìn)行檢查。對(duì)反拱較大（一般為2cm—5cm）的部分箱梁所對(duì)應(yīng)蓋梁的墊石施工時(shí)，根據(jù)跨中反拱值預(yù)先降低墊石高度3cm左右，以使梁板跨中處整體化層厚度在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。以克服梁板上拱過大的困難，既保證跨中處整體化層厚度合格，又不改變橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，順利實(shí)現(xiàn)坡度。通過預(yù)先降低墊石的高度調(diào)整實(shí)現(xiàn)橋面標(biāo)高，從而實(shí)5cm現(xiàn)整體化層施工的高程控制。

2.2 自帶布料螺旋桿的三輥軸提漿整平機(jī)施工整體化層

匝道和主線結(jié)合部位的變寬段橋面處于車速變化段，整體化層存在縱橫坡，路面平整度直接影響到行車舒適性，乘客安全性和車輛的行駛速度。如何保證變寬段整體化層混凝土的平整度？通過自帶布料螺旋桿的三輥軸提漿整平機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土料的均勻攤鋪，從而保證了變寬段橋面鋪裝層平整度合格。同時(shí)輥軸使混凝土達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，保證了混凝土密實(shí)性。改善了以往采用人工攤鋪或者常規(guī)整平機(jī)難以均勻攤鋪的缺陷。

2.3 自動(dòng)拉毛機(jī)械

混凝土拉毛效果直接影響到水泥混凝土鋪裝與上層瀝青混凝土鋪裝的層間結(jié)合質(zhì)量。傳統(tǒng)的整體化層拉毛辦法為工人一般站在兩側(cè)進(jìn)行拉毛，拉毛深淺不一，線形不順直。使用自動(dòng)化拉毛機(jī)，橫向拉毛的線型控制較好，拉毛深度均勻，改善了混凝土鋪裝層與上層瀝青鋪裝層的結(jié)合質(zhì)量，同時(shí)也提高了施工效率。

3 注意事項(xiàng)

整體化層施工主要包括橋面清理、鋼筋制作安裝、標(biāo)高帶施工、橋面混凝土澆筑及養(yǎng)生、抹面及拉毛、混凝土養(yǎng)生。

蓋梁墊石施工為高空作業(yè)，需做好安全防護(hù)。采用整體移動(dòng)式蓋梁頂作業(yè)安全防護(hù)平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，成本低廉，可反復(fù)使用。

為保證組合橋面整體化層質(zhì)量及施工進(jìn)度，本項(xiàng)目配套3套整體化層施工機(jī)械施工。混凝土在拌和站集中拌制，罐車運(yùn)輸至整體化層施工現(xiàn)場(chǎng)，通過吊運(yùn)漏斗輸送入模。混凝土澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行拉毛養(yǎng)護(hù)。

3.1 橋面浮漿雜質(zhì)清理

鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)前應(yīng)對(duì)橋面鑿毛，并鑿除梁頂面的浮漿、油污等；梁頂面或濕接縫位置拉毛不合格的應(yīng)重新進(jìn)行鑿毛，清掃后用高壓水沖洗或空氣壓縮機(jī)吹走碎渣，做到無雜物、無粉塵、無積水等。將緊貼橋面的預(yù)埋剪力筋調(diào)回原設(shè)計(jì)位置，折斷或缺失的剪力筋應(yīng)補(bǔ)充；橋面鋼筋網(wǎng)應(yīng)從剪力筋內(nèi)穿過，并與梁頂面保持一定的間隔。對(duì)橋墩連續(xù)或橋臺(tái)連續(xù)處用泡沫塑料板堵塞。對(duì)伸縮縫處采用焊接3mm鋼板防止落物掉入縫內(nèi)。

3.2 整體化層鋼筋制作安裝

鋼筋按一聯(lián)進(jìn)行加工及安裝，整體化層橫向鋼筋φ10與縱向鋼筋φ10間距嚴(yán)格按10cm布設(shè)，采用鐵絲分別在前面、中間及后面按梅花形綁扎成網(wǎng)狀；鋼筋接長(zhǎng)采用綁扎，綁扎長(zhǎng)度為35d（d為鋼筋直徑）；橋墩連續(xù)處采用單層φ20鋼筋，隔離層范圍為橋墩中心線兩側(cè)各50cm，隔離層采用刷兩遍瀝青，鋪一層塑料薄膜；橋墩連續(xù)處φ20鋼筋先涂環(huán)氧酚漆二層，內(nèi)包玻璃絲布兩層，外纏聚乙烯膠帶二層；橋面鋼筋完成鋪設(shè)安裝后，在其下用墊塊墊，以保證上下有足夠的保護(hù)層。

3.3 標(biāo)高帶施工

整體化層頂面標(biāo)高采用標(biāo)高控制帶進(jìn)行控制，每幅橋面設(shè)置2道標(biāo)高控制帶，分別在距離防撞墻內(nèi)邊線50cm處設(shè)置。橋面整體化層標(biāo)高控制帶采用φ10鋼筋設(shè)置，每隔1m采用短鋼筋頭焊接牢固，整體化層施工完成后，標(biāo)高控制帶不再拆除。標(biāo)高控制帶每隔10m采用水準(zhǔn)儀精確控制其頂面標(biāo)高，確保整體化層頂面標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

3.4 整體化層側(cè)模安裝

橋面整體化層側(cè)模采用厚度15mm黑色膠木板安裝，緊靠防撞墻預(yù)埋鋼筋上。側(cè)模頂面標(biāo)高采用水準(zhǔn)儀精確測(cè)量控制。

3.5 整體化層砼澆筑

橋面整體化層砼塌落度應(yīng)控制在12～16cm，坍落度滿足設(shè)計(jì)要求的方可泵送入模。橋面整體化層砼采用自帶布料螺旋桿的三輥軸提漿整平機(jī)從一端向另一端逐步推進(jìn)澆筑，砼澆筑至頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將頂面抹平收漿。

（1）作業(yè)單元?jiǎng)澐?三輥軸整平機(jī)按作業(yè)單元分段整平，作業(yè)單元長(zhǎng)度宜為20-30m，振搗機(jī)振實(shí)與三輥軸整平兩道工序之間的時(shí)間間隔不超過15min。

（2）料位的高、低控制:在三輥軸整平機(jī)作業(yè)時(shí)，有專人處理軸前料位的高低情況，過高時(shí)，輔以人工鏟除，軸下有間隙進(jìn)，使用混凝土找補(bǔ)。

（3）靜輥整平:滾壓完成后，將振動(dòng)輥軸抬離模板，用整平軸前后靜滾整平，直到平整度符合要求，表面砂漿厚度均勻?yàn)橹梗o滾遍數(shù)一般為4-8遍。

（4）表面砂漿控制:表面砂漿厚度控制在4±1㎜，三輥軸整平機(jī)前方被振動(dòng)軸提起向前推移的水泥砂漿，逐漸變稀漿，要人工刮除丟棄，刮除的砂漿不能再用于路面內(nèi)，上一作業(yè)單元的水泥砂漿不得向下一個(gè)作業(yè)單元推趕。

（5）橋面整體化層砼澆筑至頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將頂面抹平收漿。

3.6 收漿及拉毛

整平機(jī)整平退出后，采用抹光機(jī)壓光收面。為防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫，整體化層分兩次進(jìn)行做面。軌道（模板）底部與軌道（模板）外側(cè)由人工先用鐵抹做面，后用木抹收面，不得遺漏。抹面完成后混凝土表面平坦、密實(shí)，不露砂，無抹痕、砂眼、氣泡、龜裂等現(xiàn)象。第二次抹面完成后，在砼初凝前再采用自動(dòng)拉毛機(jī)把進(jìn)行拉毛處理。

3.7 養(yǎng)生

混凝土鋪筑完成立即開始養(yǎng)生。采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于10天，養(yǎng)護(hù)期間要保持砼表面濕潤(rùn)。

4 結(jié)束語

本施工方法對(duì)變寬段預(yù)制箱梁橋面整體化層施工進(jìn)行了技術(shù)研究，通過架梁前預(yù)先降低反拱較大的箱梁下的墊石高度，引進(jìn)新型的自帶布料螺旋桿的三輥軸提漿整平機(jī)，使用自動(dòng)化拉毛機(jī)等技術(shù)，解決了梁板反拱過大時(shí)跨中整體化層厚度不合格、變寬段橋面整體化層平整度差、人工拉毛線形不順直等問題，滿足了施工及國(guó)家規(guī)范的要求，提高了施工效率，改善了整體化層施工質(zhì)量，并取得了了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，能為今后同類型工程提供參考。