混凝土桥面铺装“四机联动”施工控制技术研究

陈丽芳　张森

[摘 要]结合周口至南阳高速公路混凝土桥面铺装，采用“四机联动”施工技术，研究了“四机联动”施工技术的关键问题。工程应用实践表明，“四机联动”施工工艺提高了混凝土桥面铺装层的密实度和铺装层平整度，同时，“四机联动”施工技术机械化程度高，节约了人力以及物力资源，提高了施工效率，取得了良好的经济效益和社会效益。

[关键词]桥梁工程；桥面铺装；“四机联动”；施工工艺；应用研究

[中图分类号]U445.44 [文献标识码]A

经济社会的高速发展，迎来了我国公路交通事业发展速度最快、投资规模最大、最具活力的新时期。“十二五”末我国高速公路网总规模已经达到8.5万公里，基本建成由中心城市向外辐射以及横贯东西、纵贯南北的大通道，即由7条首都放射性、9条南北纵向线和18条东西横向线组成的“7918网”。与国内整体发展相比，河南省的交通事业取得了较快的发展，截至2016年底，河南省高速公路通车总里程达到了6476公里，在建828公里，名列全国第三位。为适应脱贫攻坚和全面建成小康社会，河南省决定进一步加快推进全省高速公路建设，力争“十三五”时期，全省高速公路新增通车里程达到1700公里以上，完成投资1500亿元，2020年末高速公路通车里程达到8000公里以上，将打通贫困地区和“三山一滩”地区高速公路内通外联大通道。完成南太行、大别山、伏牛山、黄河滩区“三山一滩”，以及省际通道、中原城市群互联互通等高速公路项目建设任务。虽然高速公路建设事业得到长足发展，仍然有一些技术问题尚未得到完全解决，如：效率更高、机械化程度更高的桥面铺装工艺流程等。“四机联动”施工工艺的出现，很好地解决了传统桥面铺装工艺流程存在的施工效率低、质量不高的问题。因此，结合周口-南阳高速公路工程展开“四机联动”施工工艺研究，对提高高速公路桥梁铺装质量、加快施工进度、节约资源和能源具有重要意义。

1 工程简述

周南高速公路TJ-9标位于河南省南阳市，途经社旗县、宛城区、南阳新区。横跨社旗县桥头镇、宛城区红泥湾镇、南阳新区，沿线26个村庄。主要进场道路为省道S103和省道S333，起止桩号K182+100-K193+875.325，全长11.775km。该标段范围内路基填方数量233.8万立方米，挖方数量8.2万立方米；共有大桥2座、分离式立交10座（2座为许平南高速老桥两侧拼宽，其余为新建）、中桥4座（1座为两侧拼宽，剩余为新建）、小桥1座、匝道桥12座、被主线跨交桥1座、天桥1座；涵洞通道45道（3道为两侧拼宽，其余为新建），采用四车道高速公路技术标准，设计速度120公里/小时，路基宽度27m。该工程具有造价高、工期长、任务重的特点，再加上其施工难度相对比较大，因此针对其桥面铺装，包括混凝土面板所进行的质量控制十分重要。结合该项目的实际与要求，全线桥梁桥面铺装采用“四机联动”施工技术。

2 “四机联动”技术核心

“四机联动”施工工艺机械化程度高，标准化、流程化施工，增加了桥面铺装施工进度，提高了混凝土桥面铺装整体施工质量，其技术核心如下：

（1）“四机联动”机械组织：振捣梁安装，混凝土摊铺、初步振捣、提浆、整平；振捣棒辅助全自动三辊轴摊铺机进行桥面铺装混凝土二次振捣、提浆和精平；驾驶型抹光机对混凝土进行提浆、抹平及压实；手推式铣刨机对铺装层混凝土进行铣刨。

（2）施工质量控制关键：振捣梁顶高程即是桥面铺装混凝土控制顶面标高，振捣梁安装就位要准确，支撑牢固；桥梁铺装混凝土振捣密实、表面平整；桥面铺装混凝土初凝前喷雾养生，初凝后洒水、覆盖养生，防止混凝土出现干缩裂缝；桥面铺装混凝土强度达到设计强度的40%时，切缝，并用手推式铣刨机进行铣刨作业，铣刨深度均匀、适中，用高压水枪对桥面铺装冲洗后恢复养生。

3 “四机联动”施工流程及质量控制

3.1 施工工艺流程

周口—南阳高速桥面铺装“四机联动”施工以桥梁一联、全幅为单元，程序化施工工艺的流程如图1所示：

3.2 施工质量控制

3.2.1 桥面板清理

在桥面铺装正式开始施工之前，需要先将粘连在桥面上所有的浮浆层，包括松散层与各种油污进行处理，接下来借助高压水枪对桥面板进行细致有效的清理，确保其干净、无杂质。

3.2.2 测量放样

首先对桥面中心线、桥面实际的宽度、泄水孔所在位置和桥面板高程进行施工放样，然后纵向以5m、横向以 2m 作为一个单位展开二次测量，精準施工放样。

3.2.3 钢筋加工与安装

该标段桥面铺装钢筋采用工厂化施工，在钢筋加工厂按照设计文件完成钢筋加工，清理干净桥面板后运输到相应施工部位进行钢筋安装。为确保钢筋网上下保护层厚度满足规范要求，安装钢筋时以一平方米作为一个单元，绑扎钢筋网时应先在梁顶面进行纵、横向划线，然后绑扎钢筋网，钢筋网片绑扎做到横平竖直，钢筋网片交叉点采用点焊或扎丝绑扎结实，每平方米设置4个混凝土垫块，钢筋网片绑扎成型后，不得随意踩踏钢筋网片。混凝土施工前应注意斜交桥钝角钢筋的布设。

3.2.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑前，应先用高压水枪将桥面浮浆、油污及松散混凝土等杂物彻底冲洗干净。严格控制混凝土配合比及坍落度，运输至现场的混凝土由泵车输送，人工配合全自动桁架式三辊轴摊铺机进行摊铺整平。混凝土布料要均匀，应采用人工配铁锹予以大致整平，禁止使用振捣棒赶料。混凝土连续浇筑，宜沿下坡向上坡方向进行，混凝土浇筑自由下落高度不宜大于2m；混凝土摊铺后，先用插入式振捣棒振捣，使骨料分布均匀，一次插入振捣时间应不少于30s，然后用全自动桁架式三辊轴摊铺机振捣、整平，以两侧振捣梁为行进轨道，混凝土每摊铺5m往返平移2-3遍，使表面水泥浆均匀平整；在振捣整平过程中，缺料处使用原混凝土填补，料多处应人工铲平，达到碎石不外露，表面有浮浆为宜。

3.2.5 混凝土收浆抹面

混凝土初步凝结后，利用驾驶型抹光机对其表面进行压光、收面和提浆，提取混凝土表面浮浆，增强混凝土的密实性和平整度，提高其防水性能，减少人为因素带来的不良影响，确保施工质量。

3.2.6 混凝土养生

养生初期阶段无需洒水过多，可借助于喷雾器雾化保湿以达到养生目的，避免混凝土表面起皮；混凝土终凝后，再使用土工布覆盖并洒水养生，养生期控制在7天以上，确保桥面铺装混凝土强度并防止出现裂缝。

4 效益分析

与传统桥面铺装施工工艺比较，“四机联动”施工工艺投入了全自动桁架式三辊轴摊铺机、驾驶型抹光机，增加了机械成本，但大幅度提高了施工效率，减少了人力资源投入，节约了人力资源成本，也提高了桥面铺装整体施工质量，取得了较好的经济效益和社会效益，主要表现为：

4.1 经济效益

周口—南阳TJ-9标“四机联动”施工工艺实践表明： “四机联动”施工工艺仅人工费节约7. 87元/m2；与传统混凝土桥面铺装施工工艺比较，“四机联动”施工工艺增加了振捣梁和全自动桁架式三辊轴摊铺机、驾驶型抹光机和铣刨机，机械设备增加的费用约为2. 54元/m2。由此可见，“四机联动”施工工艺取得了明显的经济效益。

4.2 社会效益

4.2.1 工程质量：“四机联动”施工工艺浇筑的桥面铺装利用槽钢轨道控制高程，振动梁、三辊轴配合全幅整平，全幅施工，一次性浇筑成型，减少了混凝土接缝，提高了混凝土整体性和平整度；振动棒全幅无死角振捣，避免漏振；刨机铣刨，彻底清除混凝土表面浮浆，外观美观。

4.2.2 施工进度：高速公路工程项目普遍工期紧、任务重，桥面铺装混凝土“四机联动”施工工艺采用全自动机械化组合施工，缩短了混凝土布料、摊铺、整平、抹光循环周期，提高了生产效率、加快了施工进度。

5 结语

周口至南阳高速公路桥面铺装施工实践表明，“四机联动”施工工艺具有标准化、程序化和规范化的特点，工艺简单，节约了人力资源，提高水泥混凝土桥面铺装层的平整度、均匀性、密实度和防水层表面附着力，提高了桥面铺装的整体质量。周口—南阳高速公路“四机联动”施工工艺的应用取得了良好的技术、经济效果，对混凝土桥面铺装及大面积混凝土施工具有借鉴意义。

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