水泥混凝土桥面铺装层三辊轴摊铺技术

2015-03-20禹鑫

城市道桥与防洪 2015年3期

关键词：辊轴整平装层

禹鑫

(江苏省交通工程集团有限公司,江苏镇江 212143)

水泥混凝土桥面铺装层三辊轴摊铺技术

禹鑫

(江苏省交通工程集团有限公司,江苏镇江 212143)

以实际工程为例,介绍分析了水泥混凝土桥面铺装层对材料和施工的要求,对桥面铺装层三辊摊铺工艺的参数、工艺流程等进行了介绍。

水泥混凝土;桥面铺装层;三辊轴摊铺

0 引言

在进行水泥混凝土桥面铺装施工时,一般使用小型机械进行配套施工,由于混合料的均匀性不高,钢筋的大小、位置不正确,混凝土密度不高,铺装层的施工平整度低,桥面铺装层成为了容易开裂的位置。随着滑膜式摊铺和轨道式摊铺技术的逐渐应用,桥面铺装层的平整度和混凝土的均匀性明显提高,但是这种施工工艺会用到一些大型的施工设备,桥面施工难度大［1］。三辊轴摊铺技术具有良好的密实性和平整性,移动方便,施工速度快,非常适合进行桥面铺装层的施工。

1 案例介绍

S231省道泰州至高港段改线工程S231TZ-5标,沿线桥梁全长1 136.5 m,桥面净宽17 m。桥面由中央分隔带分为左右两侧,混凝土桥面铺装层厚度6 cm,设计采用C40混凝土,采用三辊轴摊铺施工法施工,每天施工90 m左右。2014年11月3日至2015年1月30日完成全部桥面铺装的施工,同时混凝土桥面铺装层混凝土平整度、标高、横坡等各项技术指标均处于可控状态,取得了良好的经济效益和社会效益。

2 桥面施工工艺原理

混凝土桥面铺装机械化施工工艺原理:先利用混凝土地面清渣机将梁面上的混凝土、浮浆、浮渣机械强制刨除、清理,并使用大功率鼓风机将碎渣积灰吹净,进行铺装层标准带施工放样,铺设靠防撞墙两侧标准带防裂钢筋网片,测设高程,支立模板进行标准带混凝土施工,控制标准带高程及表面平整度,对局部不平处使用混凝土铣刨机小面积处理。

在三轴整平机前进过程中,前振动辊逆时针方向高速转动,由于振动辊的偏心布置,使与振动辊接触的混凝土料受到打击,使混凝土料表面的骨料下沉,砂浆上浮,起到提浆作用,另一方面,振动辊由后向前转动和三轴整平机向前行走的复合运动,使混凝土料表面受到向前的剪切切削作用,将振动辊前方高出的混凝土料向前推移,行进过程中填平低洼地段,起到整平作用。后退时停止振动,实静滚压,消除振动辊击打混凝土料时留下的条痕［2］。通过振动辊前行振动,振动力通过混凝土料将振动能传递到混凝土料内部,使混凝土料内部进一步密实,从而达到整平振实目的。三轴整平机振动辊振动频率较低,一般振动深度为15～18 cm。

3 桥面铺装层混凝土的施工比例要求

在混凝土铺装层施工过程中,依据的是《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30—2003)。规范指出:水泥混凝土路面的设计需要根据弯拉强度进行干预,要求弯拉强度在28 d龄期,以此来保证路面的设计强度符合标准。此外,对于使用强度较高的路面也要进行弯拉强度的规定,要求不能小于5 MPa。混凝土在整个摊铺的过程中要进行高压压实处理,防止出现麻面、蜂窝以及塌边等现象,并且需要控制摊铺坍落度,将其控制在10～50 cm之间［3］。水泥混凝土的桥面铺装层和路面铺装层是不一样的,路面的铺装层厚度一般在20 cm以上,相比较而言,桥面铺装层会单薄一些。桥面铺装层除了配置有钢筋网片之外,还不存在接缝问题。桥梁设计一般采用C40混凝土现浇箱梁作为公路主梁,因此桥面的铺装层混凝土必须进行控制,按照28 d龄期抗压强度实施,与此同时还要保证抗渗等级超过P10,28 d弯拉强度等级超过5 MPa。

通过对实际操作进行总结,发现在施工过程中应对C50桥面铺装层的混凝土配合比进行参数的控制,控制内容包括:(1)42.5级的普通硅酸盐水泥用量应低于465 kg/m3,具体方法是参入矿物掺和料,如胶凝材料质量为10%的粉煤灰;(2)用水量不超过150 kg/m3；(3)砂率控制在33%～38%之间。

4 桥面铺装层三辊轴摊铺的施工技术

4.1 施工工程的具体流程

混凝土桥面铺装的施工需要按照半幅每联来进行,整个工程的混凝土均使用罐车进行输送,且采用起重机进行吊装,具体的摊铺流程为:(1)先对桥面进行清理和调整;(2)进行钢筋网片的具体安装;(3)将导轨的模板进行安装施工;(4)将混凝土吊斗入模;(5)对混凝土进行人工布料;(6)利用平板振捣器将铺装层振实摊平;(7)采用人工方式进行补料找平;(8)利用三辊轴进行整平施工;(9)采用人工进行路面的饰面、拉毛和养护处理。

4.2 桥面的整体清理和调整

由于桥面铺装的施工条件有限,容易在表面残留油渍和混凝土杂料等,因此在铺装前要及时进行清理。桥面铺装时,为了保证平整度需要对厚度进行一定的要求:将纵向平整度最大间隙和横向台阶最大高差均控制在10 mm范围内,利用高压水枪或者吹风机进行整体清洁［4］。只有路面整洁,才能保证铺装层与梁体不存在间隙。

4.3 桥面铺装层的钢筋网片安装

由于人工施工的技术有限,钢筋之间网距的控制一般都达不到标准,因此需要采用钢筋网片进行铺装,对钢筋网片与现浇箱梁进行连接,可以加强公路的承重能力。为了保证在施工过程中不存在人为因素的变形,钢筋网下面是不能存在砂浆垫块等材料的。

4.4 导轨的具体安装

桥面的防撞护栏内侧需要有三辊轴整平机的行走轨道,一般采用方钢导轨。这种轨道可以帮助施工人员在混凝土浇筑完成后快速有效地进行最后的饰面工程和养护工程。一般来说,防撞护栏底座需要进行两次浇筑,预留工作面也需要进行两次浇筑。

首次浇筑的宽度为7.8 m,因此三辊轴的长度可以定为10.8 m。按照施工测量放样情况对钢轨的高度进行控制,使用M10砂浆填充方钢下部。一般情况下,三辊整平机的重量在3 t以上,未来保证钢轨的稳定性,需要使用剪里筋在桥面和方钢的外侧进行焊接［5］。在进行防撞护栏底座和两侧预留工作面施工前,将M10砂浆和方钢导轨拆除,然后继续利用方钢。

4.5 摊铺施工

(1)作业单元的划分。在进行摊铺施工时,以分段的形式进行施工,各个作业单元的长度确定为20～30 cm,施工时间控制在20～45 min之间。如果在施工过程中作业时间过长,会导致轴前高出的混凝土拌合物被推移出较长的距离,受振动轴离心力的影响,会逐层离析;如果作业时间比较短,机械会反复移动,很难被完全摊平。当遇到低洼处时,离析的混凝土浆就会进入到低凹出,影响混凝土的均匀性。

(2)压实初平。在使用三辊轴设备进行整平、振捣前,先使用平板振捣器进行压实,使用插入式振捣器将边角振实,在混凝土拌合布料长度超过10 m,坍落度在120～140 mm时进行振捣。使用三辊轴对混凝土面进行整平前,要保证混凝土表面的平整性,不能出现明显凹陷的情况,拌合物的高度要超过导轨。

(3)整平。在一个作业长度内,三辊轴整平机要使用前进、后退的方式进行作业,分别滚压2次左右。振动时,要将振动轴的高度调整好,和导轨顶面保持2 mm的间隙即可。进行三辊轴的整平施工时,要安排专人对轴前料位高低情况进行处理,当积料比较高的时候,要进行人工铲除。振压结束后,将振动滚升起,使用甩浆辊进行整平,然后用后静滚和轴前滚进行整平,整平5～7次。