激光攤鋪機(jī)在橋面鋪裝砼施工中的應(yīng)用

趙 岳

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

0 引言

高速公路建設(shè)是國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，在實(shí)際施工中，應(yīng)對(duì)高速公路工程實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，能有效降低安全隱患。通常，路面施工缺陷是目前公路建設(shè)的主要問(wèn)題，近年來(lái)新興的懸掛式激光攤鋪機(jī)不僅有利于路面施工質(zhì)量的保證，還能夠科學(xué)地提高施工效率，達(dá)到縮短公路施工的工期同時(shí)降低投資成本的效果。

1 設(shè)備比選

在傳統(tǒng)工藝中，橋面鋪裝砼施工過(guò)程中的主要設(shè)備有振動(dòng)梁、三輥軸、提漿整平機(jī)等，設(shè)備的共同點(diǎn)是都通過(guò)依靠行走軌道的高程精確度來(lái)達(dá)到施工精度。在實(shí)際操作中，振動(dòng)梁操作簡(jiǎn)易方便，但施工精度低；三輥軸設(shè)備雖然具備提漿效果，但是行走軌道設(shè)置在防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)或者提前澆筑標(biāo)高帶作為軌道，影響橋面全幅整體施工，行走軌道設(shè)置在防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)時(shí)還需找平施工；提漿整平機(jī)在防撞護(hù)欄頂面設(shè)置行走軌道，雖然具備全幅提漿整平的功能，但在施工前要對(duì)軌道進(jìn)行大量的測(cè)量工作，然后人工精確調(diào)整滾軸，高程需和混凝土高程保持一致，設(shè)備工藝存在很大施工誤差，大量的精準(zhǔn)找平工作主要依靠人工工作[1]，造成效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，成品質(zhì)量無(wú)法100%滿(mǎn)足規(guī)范允許偏差。激光攤鋪機(jī)能很好地解決上述問(wèn)題，同時(shí)設(shè)備更簡(jiǎn)單、更精確、更節(jié)省人力、時(shí)間。激光攤鋪機(jī)在橋面鋪裝砼施工中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）軌道設(shè)置比傳統(tǒng)施工更簡(jiǎn)單、快捷。防撞護(hù)欄未做之前進(jìn)行橋面鋪裝施工的，在箱梁頂面放置可移動(dòng)的軌道支撐架即可，不需要采用打鋼筋支點(diǎn)或澆筑標(biāo)高帶的方式，施工方便、節(jié)省人工；防撞護(hù)欄做好以后進(jìn)行橋面鋪裝施工的，以防撞護(hù)欄作為支撐，上面鋪設(shè)槽鋼作為軌道即可[2]。

（2）液壓和激光系統(tǒng)更方便、精確。激光攤鋪機(jī)結(jié)合德國(guó)摩巴激光找平控制系統(tǒng)和先進(jìn)的進(jìn)口液壓控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，接收器能夠較好地接收由激光發(fā)射器發(fā)射出的紅外線(xiàn)單波或雙波，信號(hào)通過(guò)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為液壓控制信號(hào)，從而自動(dòng)調(diào)整油缸的高度，使機(jī)器始終能在發(fā)射出來(lái)的紅外平面上運(yùn)行，控制效果較好，精度可達(dá)到±2 mm[3]。

（3）可實(shí)現(xiàn)全斷面澆筑。激光攤鋪機(jī)的輥軸橫向距離防撞護(hù)欄內(nèi)側(cè)僅150～200 mm，使振搗范圍盡可能的做到橋面的邊緣，實(shí)現(xiàn)了橋面的全幅整體施工。

（4）無(wú)障礙施工。激光攤鋪機(jī)的油缸行程可滿(mǎn)足在高差250 mm 以?xún)?nèi)的調(diào)整，在施工中遇到彎道時(shí)雖然兩側(cè)防撞護(hù)欄高度不一致，但仍無(wú)需做調(diào)整，實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙施工。

2 施工工藝

2.1 適用范圍

激光攤鋪機(jī)的主框架采用模塊化設(shè)計(jì)，框架與平整滾軸均可加長(zhǎng)或更換，可滿(mǎn)足不同的寬度公路鐵路橋面、隧道路面需求。

2.2 工藝原理

（1）結(jié)構(gòu)組成：施工中用到的激光攤鋪機(jī)由激光發(fā)射器、激光接收器、控制箱、液壓控制機(jī)構(gòu)以及攤鋪機(jī)等部分共同作用構(gòu)成，見(jiàn)圖1。

（2）工作原理：設(shè)備既可在防撞護(hù)欄頂部行走，也可采用在梁頂鋪設(shè)型鋼作為軌道，設(shè)備高程利用激光信號(hào)控制液壓系統(tǒng)。激光發(fā)射器發(fā)出信號(hào)，攤鋪機(jī)的激光接收器檢測(cè)到激光信號(hào)后，立即將電信號(hào)發(fā)送到控制箱，而控制箱收到標(biāo)高變化的電信號(hào)后，通過(guò)調(diào)節(jié)液壓閥來(lái)升降液壓伸縮臂，從而控制整平機(jī)滾軸的高程，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制混凝土保護(hù)層的縱橫向高程。

2.3 施工工藝及施工工序

2.3.1 施工工藝流程（圖2）

2.3.2 操作要點(diǎn)

技術(shù)準(zhǔn)備：對(duì)進(jìn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全、技術(shù)交底?，F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：首先是對(duì)橋面鋪裝施工現(xiàn)場(chǎng)至混凝土拌和站的施工便道保持貫通，如利用已架設(shè)梁板作為臨時(shí)通行便道的，梁板負(fù)彎矩張拉槽、各非連續(xù)端伸縮縫處加鋪厚度≥20 mm 的鋼板。其次是梁板安裝、濕接縫、濕接頭已澆筑完畢，且強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，負(fù)彎矩張拉壓漿已完成，預(yù)留的張拉槽口已澆注，其強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，該聯(lián)內(nèi)的臨時(shí)支座已全部拆除。最后是為保證梁板與橋面鋪裝砼間無(wú)過(guò)大收縮能夠良好結(jié)合，最好在梁板安裝完成后及時(shí)進(jìn)行橋面鋪裝，最遲不超過(guò)2 個(gè)月。

2.3.3 施工工序

（1）預(yù)制箱梁頂部預(yù)埋門(mén)式筋。在預(yù)制箱梁頂部按間距50×50 cm 均布Φ12 門(mén)式筋，門(mén)式筋外露高度3.4 cm，作為橋面鋪裝保護(hù)層撐筋。

（2）梁頂面鑿毛。采用MHS11 型手持式鑿毛機(jī)鑿除橋頂板浮漿、油污、松散混凝土，鑿毛標(biāo)準(zhǔn)為露出新鮮混凝土，且外露的粗集料應(yīng)分布均勻，徹底鑿除混凝土表面浮漿，鑿除深度5 mm左右，以露出砼中的碎石為準(zhǔn)。

（3）橋面清洗。鑿毛完成后采用高壓水槍將橋頂板沖洗干凈，做到無(wú)積塵、無(wú)浮漿、無(wú)松散混凝土、無(wú)油污。

（4）測(cè)量放樣。測(cè)量班利用全站儀復(fù)核施工圖設(shè)計(jì)坐標(biāo)，在已安裝的梁板上沿路線(xiàn)縱向每5 m 放樣橋面寬度點(diǎn)位，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員按每斷面3～5 點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)高來(lái)判定橋面鋪裝層厚度是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（5）在防撞護(hù)欄底部?jī)?nèi)側(cè)彈標(biāo)高線(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員根據(jù)測(cè)量班放出的點(diǎn)位，測(cè)量其高程，算出每個(gè)點(diǎn)位處橋面鋪裝的厚度，并在防撞護(hù)欄底部?jī)?nèi)側(cè)標(biāo)記出橋面鋪裝頂標(biāo)高位置，最后用墨線(xiàn)彈通線(xiàn)。同時(shí)為控制橋面鋪裝頂標(biāo)高，彈出瀝青路面頂標(biāo)高位置線(xiàn)，便于在澆筑完橋面鋪裝砼后，檢驗(yàn)橋面鋪裝頂標(biāo)高。

（6）鋼筋網(wǎng)及連續(xù)端加強(qiáng)鋼筋鋪設(shè)。以聯(lián)為單位，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋪設(shè)位置要準(zhǔn)確，間距要均勻，鋼筋要順直，綁扎要牢固，鋼筋網(wǎng)采用D10 冷軋帶肋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)格間距為10 cm×10 cm，焊接網(wǎng)宜在廠家進(jìn)行定做。鋼筋網(wǎng)置于門(mén)型筋上，并采用焊接方式固定，以確保鋼筋網(wǎng)的上下保護(hù)層厚度符合規(guī)范要求。加強(qiáng)筋設(shè)置在連續(xù)端墩頂處，采用Φ20 的螺紋鋼筋，間距10 cm，長(zhǎng)度為18 m 和10 m 交錯(cuò)布置，單幅每墩頂125 根。鋼筋采用扎絲與網(wǎng)片綁扎固定，并置于鋼筋網(wǎng)片的下方。

（7）安裝激光攤鋪機(jī)行走軌道。沿防撞護(hù)欄頂部鋪設(shè)攤鋪機(jī)軌道，軌道采用10#槽鋼制作，每節(jié)長(zhǎng)度6 m，每側(cè)配置兩節(jié)，攤鋪機(jī)行走時(shí)，人工進(jìn)行循環(huán)鋪設(shè)。

（8）唐山星斗路橋機(jī)械的XD-JGHT219 型激光攤鋪機(jī)安裝調(diào)試。行走軌道鋪設(shè)完成后，進(jìn)行激光攤鋪機(jī)安裝、調(diào)試，首先安裝激光發(fā)射器，并利用塔尺、移動(dòng)接收器采集每5 m 位置防撞護(hù)欄底部?jī)?nèi)側(cè)標(biāo)記的橋面鋪裝頂標(biāo)高線(xiàn)的標(biāo)高，同時(shí)將對(duì)應(yīng)點(diǎn)的橫縱波等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入激光發(fā)射器中，以便于控制澆筑過(guò)程中橋面鋪裝頂標(biāo)高。

（9）澆筑橋面混凝土。混凝土采用罐車(chē)運(yùn)至橋面后利用天泵澆筑，澆筑過(guò)程應(yīng)連續(xù)無(wú)間斷，且應(yīng)從低處向高處方向施工。機(jī)械攤鋪人工配合布料時(shí)，宜用鐵鍬反扣，切忌拋擲和摟扒，布料攤鋪的厚度應(yīng)高出振搗密實(shí)后的橋面標(biāo)高約0.5～2 cm。布料完成后采用插入式振搗棒振搗，插入振搗時(shí)間不宜過(guò)短，應(yīng)多于20 s，這樣集料分布均勻。最后采用激光攤鋪機(jī)沿軌道進(jìn)行全面振搗，直至振搗密實(shí)。攤鋪機(jī)作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)由熟練的操作人員把控振動(dòng)行駛速度，使得調(diào)平層飽滿(mǎn)、密實(shí)無(wú)空洞，表面平整。

（10）人工駕駛抹光機(jī)進(jìn)行抹光。攤鋪機(jī)精平完成后，混凝土初凝前大面積采用駕駛型抹光機(jī)抹光，邊角利用人工進(jìn)行三次收光，第一次抹面采取短木找邊將混凝土表面的水泥漿排出，同時(shí)控制好平整度；第二次抹面采用鐵抹搓揉混凝土面，避免裂縫，前提是在混凝土初凝前；第三次同樣采用鐵抹，主要工作內(nèi)容是清除凝結(jié)過(guò)程中混凝土產(chǎn)生的收縮裂紋和對(duì)鋪裝層進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)平。

（11）土工布覆蓋灑水養(yǎng)生?；炷撩嬗步Y(jié)后，及時(shí)覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，嚴(yán)禁大風(fēng)吹和烈日暴曬。如在覆蓋前已經(jīng)出現(xiàn)塑性裂縫和干縮裂縫，則必須二次抹壓來(lái)消除裂縫，并派專(zhuān)人養(yǎng)護(hù)，且養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于一周，頻率為每天養(yǎng)護(hù)不少于4 次，并做好養(yǎng)生記錄。

（12）切縫。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%時(shí)，一般不超過(guò)24 h 采用混凝土切割機(jī)進(jìn)行縱橫向縫的切縫施工。切割前，先彈線(xiàn)，再進(jìn)行切割。

3 結(jié)語(yǔ)

新使用的懸掛式激光攤鋪機(jī)不僅可以有效地保證路面的質(zhì)量，同時(shí)還能夠縮短施工工期，提高施工效率，降低投資成本。系統(tǒng)更方便、精確，接收器能夠較好地接收由激光發(fā)器發(fā)射出的紅外線(xiàn)單波或雙波，信號(hào)通過(guò)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為液壓控制信號(hào)，從而自動(dòng)調(diào)整油缸的高度，使機(jī)器始終能在發(fā)射出來(lái)的紅外平面上運(yùn)行，控制效果較好，精度可達(dá)到±2 mm，實(shí)現(xiàn)橋面的全幅整體施工、無(wú)障礙施工。