浅谈变宽段预制箱梁桥面整体化层施工

洪汉江

广州市市政集团有限公司 广东 广州 510060

随着科学技术的进步和经济社会的发展，人们逐步认识到对规模大且施工复杂的土木工程，其施工过程必须标准化、自动化，因此不同的专家学者都根据其长期积累的经验进行了桥面整体化层施工技术改进研究。

国内对桥梁桥面整体化层生产技术的研究大多停留在对具体工程中存在的某一方面问题加以简要分析，对于变宽段预制箱梁桥面桥面整体化层的总体施工缺乏全面系统的研究，对于处理预制梁上拱、桥面整体化层混凝土摊铺振捣不密实、整体化层拉毛不均匀等问题的综合分析比较简单，特别是在变宽段的桥面整体化层施工中，存在着混凝土整体化层厚度不均匀、桥面平整度差、拉毛深浅不一等问题，严重制约了整体化层的施工质量。在大型枢纽立交桥梁中，匝道与主线结合部位的桥面宽度逐渐变化。桥梁整体化层施工时，往往由于预制箱梁存放时间较久，部分箱梁反拱值较大，导致整体化层施工时如果维持原设计桥顶标高不变，则跨中处整体化层厚度达不到设计最低要求；如果跨中处整体化层按设计厚度施工，则抬高了整体桥面标高，增加了桥面荷载。

1 工程概况

本工程为广东省潮州至惠州高速公路TJ20标段，路线全长14.731km。工程包括桥梁15座，包含惠东北互通1座，分离式立交2座，桥拼宽1座其中需要进行桥面整体化层施工13座，为简支小箱梁+桥面连续/结构连续，桥面整体化层施工面积超过14万m2。

以往，桥面整体化层施工初期，采用半幅分块的施工工艺，插入式振捣棒、振捣梁为砼振捣设备，人工木抹进行收面的方式进行施工。由于施工劳务队伍经验不足，且施工设备相对简陋，过于依赖工人作业水平，导致桥面整体化层施工质量不佳。

整体化层的施工质量较大程度取决于施工设备，本项目采用通过自带布料螺旋杆的三辊轴提浆整平机，以机械化作业来弥补人工操作带来的施工缺陷，整体化层的施工质量得到一定程度的提高。

2 施工措施

本项目通过对预降垫石标高、采用新型三辊轴提浆整平机、自动拉毛机系统等各个研究内容的逐项实施，及时收集施工过程中的各项数据资料，并及时分析总结。

2.1 通过预降垫石标高来消除预制梁反拱影响

桥梁整体化层施工时，往往由于预制箱梁存放时间较久，部分箱梁反拱值较大，导致整体化层施工时如果维持原设计桥顶标高不变，则跨中处整体化层厚度达不到设计最低要求；如果跨中处整体化层按设计厚度施工，则抬高了整体桥面标高，增加了桥面荷载。本项目采用预先降低垫石标高的办法解决了此问题。即在架梁之前对反拱较大的箱梁所对应盖梁的垫石施工时，预先降低垫石高度，以使梁板跨中处整体化层厚度在设计允许范围内。克服了梁板上拱过大的困难，既保证跨中处整体化层厚度合格，又不改变桥梁结构的设计标高,顺利实现坡度。通过预先降低垫石的高度调整实现桥面标高，从而实现整体化层施工的高程控制。改善了传统的按设计厚度施工加重了桥面荷载的缺陷。

图1 梁板反拱影响整体化层示意图

在预制梁板架设之前，先对梁板进行检查。对反拱较大（一般为2cm—5cm）的部分箱梁所对应盖梁的垫石施工时，根据跨中反拱值预先降低垫石高度3cm左右，以使梁板跨中处整体化层厚度在设计允许范围内。以克服梁板上拱过大的困难，既保证跨中处整体化层厚度合格，又不改变桥梁结构的设计标高，顺利实现坡度。通过预先降低垫石的高度调整实现桥面标高，从而实5cm现整体化层施工的高程控制。

2.2 自带布料螺旋杆的三辊轴提浆整平机施工整体化层

匝道和主线结合部位的变宽段桥面处于车速变化段，整体化层存在纵横坡，路面平整度直接影响到行车舒适性，乘客安全性和车辆的行驶速度。如何保证变宽段整体化层混凝土的平整度？通过自带布料螺旋杆的三辊轴提浆整平机，可以实现对混凝土料的均匀摊铺，从而保证了变宽段桥面铺装层平整度合格。同时辊轴使混凝土达到流动状态，保证了混凝土密实性。改善了以往采用人工摊铺或者常规整平机难以均匀摊铺的缺陷。

2.3 自动拉毛机械

混凝土拉毛效果直接影响到水泥混凝土铺装与上层沥青混凝土铺装的层间结合质量。传统的整体化层拉毛办法为工人一般站在两侧进行拉毛，拉毛深浅不一，线形不顺直。使用自动化拉毛机，横向拉毛的线型控制较好，拉毛深度均匀，改善了混凝土铺装层与上层沥青铺装层的结合质量，同时也提高了施工效率。

3 注意事项

整体化层施工主要包括桥面清理、钢筋制作安装、标高带施工、桥面混凝土浇筑及养生、抹面及拉毛、混凝土养生。

盖梁垫石施工为高空作业，需做好安全防护。采用整体移动式盖梁顶作业安全防护平台进行作业，成本低廉，可反复使用。

为保证组合桥面整体化层质量及施工进度，本项目配套3套整体化层施工机械施工。混凝土在拌和站集中拌制，罐车运输至整体化层施工现场，通过吊运漏斗输送入模。混凝土浇筑完成后，及时进行拉毛养护。

3.1 桥面浮浆杂质清理

铺设钢筋网前应对桥面凿毛，并凿除梁顶面的浮浆、油污等；梁顶面或湿接缝位置拉毛不合格的应重新进行凿毛，清扫后用高压水冲洗或空气压缩机吹走碎渣，做到无杂物、无粉尘、无积水等。将紧贴桥面的预埋剪力筋调回原设计位置，折断或缺失的剪力筋应补充；桥面钢筋网应从剪力筋内穿过，并与梁顶面保持一定的间隔。对桥墩连续或桥台连续处用泡沫塑料板堵塞。对伸缩缝处采用焊接3mm钢板防止落物掉入缝内。

3.2 整体化层钢筋制作安装

钢筋按一联进行加工及安装，整体化层横向钢筋φ10与纵向钢筋φ10间距严格按10cm布设，采用铁丝分别在前面、中间及后面按梅花形绑扎成网状；钢筋接长采用绑扎，绑扎长度为35d（d为钢筋直径）；桥墩连续处采用单层φ20钢筋，隔离层范围为桥墩中心线两侧各50cm，隔离层采用刷两遍沥青，铺一层塑料薄膜；桥墩连续处φ20钢筋先涂环氧酚漆二层，内包玻璃丝布两层，外缠聚乙烯胶带二层；桥面钢筋完成铺设安装后，在其下用垫块垫，以保证上下有足够的保护层。

3.3 标高带施工

整体化层顶面标高采用标高控制带进行控制，每幅桥面设置2道标高控制带，分别在距离防撞墙内边线50cm处设置。桥面整体化层标高控制带采用φ10钢筋设置，每隔1m采用短钢筋头焊接牢固，整体化层施工完成后，标高控制带不再拆除。标高控制带每隔10m采用水准仪精确控制其顶面标高，确保整体化层顶面标高满足设计和规范要求。

3.4 整体化层侧模安装

桥面整体化层侧模采用厚度15mm黑色胶木板安装，紧靠防撞墙预埋钢筋上。侧模顶面标高采用水准仪精确测量控制。

3.5 整体化层砼浇筑

桥面整体化层砼塌落度应控制在12～16cm，坍落度满足设计要求的方可泵送入模。桥面整体化层砼采用自带布料螺旋杆的三辊轴提浆整平机从一端向另一端逐步推进浇筑，砼浇筑至顶面设计标高后，将顶面抹平收浆。

（1）作业单元划分:三辊轴整平机按作业单元分段整平，作业单元长度宜为20-30m，振捣机振实与三辊轴整平两道工序之间的时间间隔不超过15min。

（2）料位的高、低控制:在三辊轴整平机作业时，有专人处理轴前料位的高低情况，过高时，辅以人工铲除，轴下有间隙进，使用混凝土找补。

（3）静辊整平:滚压完成后，将振动辊轴抬离模板，用整平轴前后静滚整平，直到平整度符合要求，表面砂浆厚度均匀为止，静滚遍数一般为4-8遍。

（4）表面砂浆控制:表面砂浆厚度控制在4±1㎜，三辊轴整平机前方被振动轴提起向前推移的水泥砂浆，逐渐变稀浆，要人工刮除丢弃，刮除的砂浆不能再用于路面内，上一作业单元的水泥砂浆不得向下一个作业单元推赶。

（5）桥面整体化层砼浇筑至顶面设计标高后，将顶面抹平收浆。

3.6 收浆及拉毛

整平机整平退出后，采用抹光机压光收面。为防止混凝土表面出现裂缝，整体化层分两次进行做面。轨道（模板）底部与轨道（模板）外侧由人工先用铁抹做面，后用木抹收面，不得遗漏。抹面完成后混凝土表面平坦、密实，不露砂，无抹痕、砂眼、气泡、龟裂等现象。第二次抹面完成后，在砼初凝前再采用自动拉毛机把进行拉毛处理。

3.7 养生

混凝土铺筑完成立即开始养生。采用土工布覆盖洒水养护，砼养护时间不少于10天，养护期间要保持砼表面湿润。

4 结束语

本施工方法对变宽段预制箱梁桥面整体化层施工进行了技术研究，通过架梁前预先降低反拱较大的箱梁下的垫石高度，引进新型的自带布料螺旋杆的三辊轴提浆整平机，使用自动化拉毛机等技术，解决了梁板反拱过大时跨中整体化层厚度不合格、变宽段桥面整体化层平整度差、人工拉毛线形不顺直等问题，满足了施工及国家规范的要求，提高了施工效率，改善了整体化层施工质量，并取得了了良好的经济效益和社会效益，能为今后同类型工程提供参考。