滑模攤鋪技術(shù)在高速公路鋼纖維水泥混凝土橋面鋪裝中的應(yīng)用

孟令凱

【摘要】結(jié)合武（都）罐（子溝）高速公路滑模攤鋪水泥混凝土橋面鋪裝施工，簡要介紹了水泥混凝土路面在武罐高速公路的應(yīng)用背景，詳細闡述了橋面鋪裝采用滑模攤鋪應(yīng)具備的技術(shù)條件，對施工前的各準備環(huán)節(jié)進行了說明，對拌和及運輸、布料、攤鋪等關(guān)鍵工序中的技術(shù)要點做了具體要求。實踐表明，滑模攤鋪工藝能高質(zhì)、快速地施工水泥混凝土路面，在水泥混凝土路面的發(fā)展上具有劃時代的意義，具備推廣應(yīng)用價值。

【關(guān)鍵詞】滑模攤鋪;高速公路;鋼纖維;水泥混凝土;橋面鋪裝;應(yīng)用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.164

1、引言

水泥混凝土路面因強度高、水穩(wěn)定性好等原因在我國公路路面中使用較多，但在已建成的高等級公路中，水泥混凝土路面的占比卻較少，主要在于水泥混凝土路面早期易受破壞、難以達到設(shè)計使用壽命、路用性能不良。究其原因，除迅猛攀升的重載交通量外，施工因素也成為一個重要原因。

武罐高速公路地處秦嶺大巴山脈，橋隧比例高，設(shè)計方?jīng)Q定11～22標段采用水泥混凝土路面。這樣大的施工規(guī)模及高速公路水泥混凝土路面嚴格的技術(shù)要求，客觀上迫切需要大規(guī)模機械化、現(xiàn)代化的施工技術(shù)。武罐高速公路項目辦組織主要標段人員在考察了廣西省、陜西省等混凝土路面修筑水平，調(diào)研其混凝土路面機械化施工方式的基礎(chǔ)上，經(jīng)過研究討論決定在甘肅省內(nèi)高速公路建設(shè)中首次引入滑模攤鋪機進行混凝土路面鋪筑，并在21標段開展試點。本文結(jié)合大團魚河特大橋水泥混凝土橋面施工，就滑模攤鋪機施工高速公路鋼纖維水泥混凝土橋面鋪裝做一總結(jié)，以供借鑒參考。

2、相關(guān)設(shè)計參數(shù)

大團魚河特大橋共138跨，首尾27跨接隧道為分離式設(shè)計，中間111跨為整體式設(shè)計，橋面凈寬10.95～11.25m，橋面結(jié)構(gòu)為15cm厚C50鋼纖維混凝土鋪裝，采用10cm×10cmΦ12單層鋼筋網(wǎng)。

3、滑模攤鋪橋面混凝土的技術(shù)條件

3.1攤鋪及布料設(shè)備的選用

與素水泥混凝土路面不同，因為橋面上的定位架立鋼筋、吊環(huán)鋼筋、鋼筋網(wǎng)片的影響，側(cè)模豎向移動空間有限，必須采用具有上下升降功能的側(cè)模板，避開鋼筋對側(cè)模縱向行進的阻礙，滿足橋面薄層鋼筋混凝土攤鋪厚度的要求。本橋采用Wirtgen SP-500滑模攤鋪機，可攤鋪寬度2.0～4.25m，攤鋪寬度按照“縱縫位置應(yīng)避開輪跡，并宜靠近車道線，但不切割標線”的原則確定。滑模施工需配備一臺小型挖掘機在攤鋪機前輔助卸料及布料。

3.2預(yù)制梁的平整度要求

高速公路橋面一般設(shè)計有2%橫坡（超高段按超高設(shè)計），橋面鋪裝是按均勻厚度進行設(shè)計，即梁板頂面及濕接縫和現(xiàn)澆中橫梁同樣應(yīng)保持2%橫坡，以保證橋面鋪裝厚度一致。然而在實際施工中，預(yù)制T梁或箱梁時往往對梁板頂面及翼緣板橫坡控制不嚴，導(dǎo)致相鄰梁板間縱橫向存在高差，濕接縫及現(xiàn)澆中橫梁處產(chǎn)生折線狀，橋面鋪裝厚度損失，引起橋面早期破壞。

因此，梁板預(yù)制時必須按使用位置嚴格控制縱橫向高度，保證梁的頂面高差一般不得大于5mm，最不利情況不得大于1cm。若梁的頂面高差介于1～3cm之間，則應(yīng)調(diào)高橋面高程來保證鋪裝層厚度，并在50～100m長度內(nèi)調(diào)整縱坡。若頂面高差超過3cm，則應(yīng)重新加工、架設(shè)梁板。

3.3橋梁承載力及撓度的驗算

滑模攤鋪機重量較大，橋面鋪裝施工前，應(yīng)根據(jù)擬使用的攤鋪機重量對橋梁進行承載能力驗算，一般單車道攤鋪機無需驗算，能同時進行雙車道攤鋪的大型滑模攤鋪機應(yīng)驗算橋梁的承載力和撓度。

當橋梁跨徑≥10m，將滑模攤鋪機看做移動荷載，按影響線計算方法確定最不利荷、最大撓度位置。攤鋪機駛出梁段后，橋梁卸載反彈。根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》，高速公路平整度應(yīng)≯3mm，因此應(yīng)以梁板跨中最大撓度≯3mm作為控制指標。

4、攤鋪準備

4.1鋪裝層鋼筋網(wǎng)安裝及其連接

攤鋪前應(yīng)在攤鋪寬度內(nèi)安裝鋼筋網(wǎng)，不能全寬攤鋪時，未攤鋪部分可作為施工通道暫不安裝鋼筋網(wǎng)。為加強前后兩次攤鋪的橫向聯(lián)系，鋼筋網(wǎng)寬度應(yīng)為攤鋪寬度兩端各加0.25m的搭接長度，鋼筋網(wǎng)安裝完成后應(yīng)根據(jù)天氣情況盡快完成橋面鋪裝，防止鋼筋銹蝕。

4.2基準線架設(shè)

為保證橋面鋪裝的厚度及高程，應(yīng)重視基準線的架設(shè)環(huán)節(jié)，本橋基準線設(shè)置形式為單向坡雙線式。首先應(yīng)測設(shè)各基準點位置并測定其高程，根據(jù)測設(shè)位置安裝豎直基準線樁。基準線樁的固定辦法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況確定。未施工護欄時，可固定在兩側(cè)護欄的預(yù)埋鋼筋上，已施工護欄時，靠護欄一側(cè)可采用在護欄頂面鉆孔的方式植入基準線樁，分幅攤鋪時，遠離護欄一側(cè)可采用在梁面鉆孔植入的方式，也可焊接在梁板頂面的預(yù)埋鋼筋上。

根據(jù)線樁點高程和橋面鋪裝設(shè)計高程計算出基準線設(shè)置高程，用鋼尺量出位置并安裝帶夾線凹槽的橫桿，基準線掛在凹槽內(nèi)。基準線使用φ3mm的鋼絞線，為保證橋面高程，攤鋪前應(yīng)對基準線高程進行復(fù)測。

未采用混凝土側(cè)向輸送裝置時，為減少倒車行程，基準線宜在卸料完畢后迅速進行布設(shè)，設(shè)置長度5～10m，基準線必須張緊，應(yīng)施以1000N的拉力，垂度≯1mm。線樁設(shè)置間距直線段以10m為宜，曲線段5m為宜，并可根據(jù)現(xiàn)場情況適當加密。

4.3預(yù)留攤鋪機行進通道

施工前應(yīng)預(yù)留滑模攤鋪機履帶行走通道，通道內(nèi)不設(shè)置鋼筋網(wǎng)。一般應(yīng)先攤鋪橋面再施工護欄。本項目因等待路面設(shè)計方案時間較長，護欄已先行施工，外側(cè)施工通道設(shè)置在緊鄰護欄位置，后期人工攤鋪。

4.4橋面保護及混凝土側(cè)面處理

滑模攤鋪機重量較大，為防止攤鋪機行走時破壞橋面板及預(yù)埋鋼筋受壓變形，必須在行進通道鋪設(shè)竹膠板或混凝土臨時軌道。同時，為防止鋼筋網(wǎng)位置漏漿，可提前支立木模或攤鋪后進行人工處理。振搗棒應(yīng)調(diào)整到鋼筋網(wǎng)以上，防止振搗時造成鋼筋網(wǎng)移位或變形。

5、拌合及運輸

鋼纖維混凝土宜釆用帶有布料裝置的專用攪拌機攪拌。攪拌工藝應(yīng)確保鋼纖維在拌合物中分散均勻，不產(chǎn)生結(jié)團，宜優(yōu)先釆用將鋼纖維、水泥、粗細集料先干拌而后加水濕拌的方法，投料順序、攪拌方法和攪拌時間應(yīng)通過現(xiàn)場勻質(zhì)性試驗確定。其攪拌時間應(yīng)較普通混凝土適當延長1～2min，時間不足鋼纖維會結(jié)團，過久則易折斷或彎曲。

采用小型自卸車裝混凝土?xí)r應(yīng)按車廂的前、后、中部順序移動裝料，運輸中應(yīng)勻速、少顛簸，防止混凝土局部離析。

6、布料

鋪裝前，必須對梁板表面徹底清潔，用壓力水沖洗干凈。料車在布料機前方2～3m處進行斜向倒車，將混凝土拌合料卸在鋼筋網(wǎng)上，再由布料機進行布料，布料機履帶所經(jīng)之處必須人工布設(shè)混凝土路徑，避免履帶與鋼筋網(wǎng)直接接觸。

7、攤鋪

布料完成之后，攤鋪機施工橋面鋪裝和攤鋪普通混凝土路面相同。

攤鋪時應(yīng)隨時觀察混凝土稠度，并調(diào)整振搗頻率，防止表面過振泌水及邊角縮塌。同時應(yīng)注意攤鋪和布料的速度協(xié)調(diào)，攤鋪速度應(yīng)控制在0.5～1.0m/min范圍內(nèi)，保證鋼筋網(wǎng)內(nèi)混凝土的密實性。攤鋪前應(yīng)放樣伸縮縫邊線，梁板端頭間縫隙填充泡沫，伸縮縫邊線處支立木模板，木模頂部以低于橋面5cm為宜，兩木模間填砂。安裝伸縮縫時在木模處鋸開即可。

攤鋪完成后的養(yǎng)護、切縫、刻槽等后續(xù)工作亦等同于普通混凝土路面，在此不再累述。

結(jié)語：

武罐高速引入滑模攤鋪機施工橋隧水泥混凝土路面，其工作性能及經(jīng)濟效益都取得了很好的成效，總體上是成功的。實踐表明，滑模攤鋪工藝能高質(zhì)、快速地施工水泥混凝土路面，在水泥混凝土路面的發(fā)展上具有劃時代的意義，具備推廣應(yīng)用價值。

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