滑模摊铺技术在高速公路钢纤维水泥混凝土桥面铺装中的应用

孟令凯

【摘要】结合武（都）罐（子沟）高速公路滑模摊铺水泥混凝土桥面铺装施工，简要介绍了水泥混凝土路面在武罐高速公路的应用背景，详细阐述了桥面铺装采用滑模摊铺应具备的技术条件，对施工前的各准备环节进行了说明，对拌和及运输、布料、摊铺等关键工序中的技术要点做了具体要求。实践表明，滑模摊铺工艺能高质、快速地施工水泥混凝土路面，在水泥混凝土路面的发展上具有划时代的意义，具备推广应用价值。

【关键词】滑模摊铺;高速公路;钢纤维;水泥混凝土;桥面铺装;应用

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

1、引言

水泥混凝土路面因强度高、水稳定性好等原因在我国公路路面中使用较多，但在已建成的高等級公路中，水泥混凝土路面的占比却较少，主要在于水泥混凝土路面早期易受破坏、难以达到设计使用寿命、路用性能不良。究其原因，除迅猛攀升的重载交通量外，施工因素也成为一个重要原因。

武罐高速公路地处秦岭大巴山脉，桥隧比例高，设计方决定11～22标段采用水泥混凝土路面。这样大的施工规模及高速公路水泥混凝土路面严格的技术要求，客观上迫切需要大规模机械化、现代化的施工技术。武罐高速公路项目办组织主要标段人员在考察了广西省、陕西省等混凝土路面修筑水平，调研其混凝土路面机械化施工方式的基础上，经过研究讨论决定在甘肃省内高速公路建设中首次引入滑模摊铺机进行混凝土路面铺筑，并在21标段开展试点。本文结合大团鱼河特大桥水泥混凝土桥面施工，就滑模摊铺机施工高速公路钢纤维水泥混凝土桥面铺装做一总结，以供借鉴参考。

2、相关设计参数

大团鱼河特大桥共138跨，首尾27跨接隧道为分离式设计，中间111跨为整体式设计，桥面净宽10.95～11.25m，桥面结构为15cm厚C50钢纤维混凝土铺装，采用10cm×10cmΦ12单层钢筋网。

3、滑模摊铺桥面混凝土的技术条件

3.1摊铺及布料设备的选用

与素水泥混凝土路面不同，因为桥面上的定位架立钢筋、吊环钢筋、钢筋网片的影响，侧模竖向移动空间有限，必须采用具有上下升降功能的侧模板，避开钢筋对侧模纵向行进的阻碍，满足桥面薄层钢筋混凝土摊铺厚度的要求。本桥采用Wirtgen SP-500滑模摊铺机，可摊铺宽度2.0～4.25m，摊铺宽度按照“纵缝位置应避开轮迹，并宜靠近车道线，但不切割标线”的原则确定。滑模施工需配备一台小型挖掘机在摊铺机前辅助卸料及布料。

3.2预制梁的平整度要求

高速公路桥面一般设计有2%横坡（超高段按超高设计），桥面铺装是按均匀厚度进行设计，即梁板顶面及湿接缝和现浇中横梁同样应保持2%横坡，以保证桥面铺装厚度一致。然而在实际施工中，预制T梁或箱梁时往往对梁板顶面及翼缘板横坡控制不严，导致相邻梁板间纵横向存在高差，湿接缝及现浇中横梁处产生折线状，桥面铺装厚度损失，引起桥面早期破坏。

因此，梁板预制时必须按使用位置严格控制纵横向高度，保证梁的顶面高差一般不得大于5mm，最不利情况不得大于1cm。若梁的顶面高差介于1～3cm之间，则应调高桥面高程来保证铺装层厚度，并在50～100m长度内调整纵坡。若顶面高差超过3cm，则应重新加工、架设梁板。

3.3桥梁承载力及挠度的验算

滑模摊铺机重量较大，桥面铺装施工前，应根据拟使用的摊铺机重量对桥梁进行承载能力验算，一般单车道摊铺机无需验算，能同时进行双车道摊铺的大型滑模摊铺机应验算桥梁的承载力和挠度。

当桥梁跨径≥10m，将滑模摊铺机看做移动荷载，按影响线计算方法确定最不利荷、最大挠度位置。摊铺机驶出梁段后，桥梁卸载反弹。根据《公路工程质量检验评定标准》，高速公路平整度应≯3mm，因此应以梁板跨中最大挠度≯3mm作为控制指标。

4、摊铺准备

4.1铺装层钢筋网安装及其连接

摊铺前应在摊铺宽度内安装钢筋网，不能全宽摊铺时，未摊铺部分可作为施工通道暂不安装钢筋网。为加强前后两次摊铺的横向联系，钢筋网宽度应为摊铺宽度两端各加0.25m的搭接长度，钢筋网安装完成后应根据天气情况尽快完成桥面铺装，防止钢筋锈蚀。

4.2基准线架设

为保证桥面铺装的厚度及高程，应重视基准线的架设环节，本桥基准线设置形式为单向坡双线式。首先应测设各基准点位置并测定其高程，根据测设位置安装竖直基准线桩。基准线桩的固定办法应根据现场情况确定。未施工护栏时，可固定在两侧护栏的预埋钢筋上，已施工护栏时，靠护栏一侧可采用在护栏顶面钻孔的方式植入基准线桩，分幅摊铺时，远离护栏一侧可采用在梁面钻孔植入的方式，也可焊接在梁板顶面的预埋钢筋上。

根据线桩点高程和桥面铺装设计高程计算出基准线设置高程，用钢尺量出位置并安装带夹线凹槽的横杆，基准线挂在凹槽内。基准线使用φ3mm的钢绞线，为保证桥面高程，摊铺前应对基准线高程进行复测。

未采用混凝土侧向输送装置时，为减少倒车行程，基准线宜在卸料完毕后迅速进行布设，设置长度5～10m，基准线必须张紧，应施以1000N的拉力，垂度≯1mm。线桩设置间距直线段以10m为宜，曲线段5m为宜，并可根据现场情况适当加密。

4.3预留摊铺机行进通道

施工前应预留滑模摊铺机履带行走通道，通道内不设置钢筋网。一般应先摊铺桥面再施工护栏。本项目因等待路面设计方案时间较长，护栏已先行施工，外侧施工通道设置在紧邻护栏位置，后期人工摊铺。

4.4桥面保护及混凝土侧面处理

滑模摊铺机重量较大，为防止摊铺机行走时破坏桥面板及预埋钢筋受压变形，必须在行进通道铺设竹胶板或混凝土临时轨道。同时，为防止钢筋网位置漏浆，可提前支立木模或摊铺后进行人工处理。振捣棒应调整到钢筋网以上，防止振捣时造成钢筋网移位或变形。

5、拌合及运输

钢纤维混凝土宜釆用带有布料装置的专用搅拌机搅拌。搅拌工艺应确保钢纤维在拌合物中分散均匀，不产生结团，宜优先釆用将钢纤维、水泥、粗细集料先干拌而后加水湿拌的方法，投料顺序、搅拌方法和搅拌时间应通过现场匀质性试验确定。其搅拌时间应较普通混凝土适当延长1～2min，时间不足钢纤维会结团，过久则易折断或弯曲。

采用小型自卸车装混凝土时应按车厢的前、后、中部顺序移动装料，运输中应匀速、少颠簸，防止混凝土局部离析。

6、布料

铺装前，必须对梁板表面彻底清洁，用压力水冲洗干净。料车在布料机前方2～3m处进行斜向倒车，将混凝土拌合料卸在钢筋网上，再由布料机进行布料，布料机履带所经之處必须人工布设混凝土路径，避免履带与钢筋网直接接触。

7、摊铺

布料完成之后，摊铺机施工桥面铺装和摊铺普通混凝土路面相同。

摊铺时应随时观察混凝土稠度，并调整振捣频率，防止表面过振泌水及边角缩塌。同时应注意摊铺和布料的速度协调，摊铺速度应控制在0.5～1.0m/min范围内，保证钢筋网内混凝土的密实性。摊铺前应放样伸缩缝边线，梁板端头间缝隙填充泡沫，伸缩缝边线处支立木模板，木模顶部以低于桥面5cm为宜，两木模间填砂。安装伸缩缝时在木模处锯开即可。

摊铺完成后的养护、切缝、刻槽等后续工作亦等同于普通混凝土路面，在此不再累述。

结语：

武罐高速引入滑模摊铺机施工桥隧水泥混凝土路面，其工作性能及经济效益都取得了很好的成效，总体上是成功的。实践表明，滑模摊铺工艺能高质、快速地施工水泥混凝土路面，在水泥混凝土路面的发展上具有划时代的意义，具备推广应用价值。

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