橋面鋪裝層厚度控制的要點(diǎn)及控制措施

黃世

摘要 在高速公路橋梁工程施工中，橋面鋪裝層厚度的控制是一項(xiàng)十分重要的工序，鋪層厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求，是確保橋面的總體質(zhì)量，保證橋面有效運(yùn)行和使用壽命的一項(xiàng)指標(biāo)。文章結(jié)合實(shí)際工程，主要分析和研究在橋梁下部結(jié)構(gòu)施工過程與鋪裝層厚度有關(guān)的幾道關(guān)鍵工序，如預(yù)制梁的制作及安裝，支座墊石、鋪裝層的施工及高程測量等規(guī)范要求及內(nèi)容，并簡要探討各工序高程控制的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞 橋面高程;楔形塊;預(yù)拱度

中圖分類號 U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）05-0079-03

0 前言

隨著我國公路建設(shè)事業(yè)的日益發(fā)展，越來越多的橋梁展現(xiàn)在人們面前，為人們生產(chǎn)、生活提供了安全快速的交通條件?？蛇@些建設(shè)好的橋梁在營運(yùn)過程中，經(jīng)過車輛荷載的反復(fù)作用，有的橋梁的橋面鋪裝層過早地出現(xiàn)損壞，如開裂、松散、脫落、坑槽等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到橋面的行車安全和舒適性。該文以廣連高速公路為例，主要探討中、小跨徑的鋼筋混凝土簡支橋在施工中、預(yù)制梁體架設(shè)后梁體頂面標(biāo)高控制的相關(guān)要點(diǎn)和措施[1]。梁體架設(shè)后出現(xiàn)頂面標(biāo)高過高或過低，造成鋪裝層的厚度滿足不了設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須進(jìn)行相關(guān)的處理和調(diào)整，給工程的施工造成較大難度，同時(shí)會增加較多的相關(guān)處理費(fèi)用，嚴(yán)重影響到工期進(jìn)度。

1 工程概況

廣連高速TJ02標(biāo)全長28.223 km，其中橋隧長10.108 km，路基長18.115 km，橋隧比35.8%。全線含主線橋20座/10.108 km，其中特大橋2座，一般橋梁18座。一般橋梁采用預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)，橋面結(jié)構(gòu)層主要為：橋梁預(yù)制結(jié)構(gòu)+10 cm的C40混凝土整體化層+防水層+10 cm 瀝青混凝土橋面鋪裝層，橋梁上部結(jié)構(gòu)的斷面示意圖見圖1。

橋梁上部結(jié)構(gòu)從下到上依次由支座墊石、支座、楔形塊、預(yù)制梁、橋面現(xiàn)澆層、橋面鋪裝層組成。橋面標(biāo)高涉及要素眾多，任一因素出現(xiàn)偏差均會導(dǎo)致橋面鋪裝層過薄或過厚，均嚴(yán)重影響到橋面整體質(zhì)量。梁底結(jié)構(gòu)斷面見圖2。

橋梁下部結(jié)構(gòu)施工過程基本按設(shè)計(jì)正常施工，根據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)梁體架設(shè)后竟有80%以上橋梁出現(xiàn)鋪裝層厚度不足的問題。根據(jù)調(diào)查分析，往往在蓋梁施工完后，對墊石的施工，梁體預(yù)制過程中對梁體的預(yù)拱度、楔形塊、梁高等方面未給予重視，對相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)不加以考慮[2]。而在現(xiàn)實(shí)的施工中真正影響橋面鋪裝層厚度偏差大約是±6 cm內(nèi)，而設(shè)計(jì)厚度一般才為10 cm，這就體現(xiàn)出鋪裝層厚度控制的重要性。影響這±6 cm的偏差主要在于墊石標(biāo)高、楔形塊精確度、預(yù)制梁預(yù)拱度三個(gè)方面因素，現(xiàn)就這三者因素和鋪裝層的施工進(jìn)行淺要分析。

2 影響梁面標(biāo)高因素控制

2.1 支座墊石施工和標(biāo)高控制

墊石的施工、標(biāo)高控制關(guān)系到后續(xù)的支座安裝、梁體架設(shè)、橋面鋪裝等的總體質(zhì)量和使用。墊石混凝土澆筑完后不及時(shí)對表面進(jìn)行二次收面而造成墊石表面出現(xiàn)較多裂紋、表面不平整等質(zhì)量缺陷，從而給后期的支座安裝、梁體架設(shè)等造成較多的困難，要浪費(fèi)大量時(shí)間和人力對墊石進(jìn)行打磨處理，嚴(yán)重影響梁體的架設(shè)進(jìn)度并造成施工成本增加?，F(xiàn)從兩個(gè)方面來對墊石標(biāo)高進(jìn)行控制。

2.1.1 測量放樣

首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙核算橋梁各蓋梁頂部的支座墊石的頂面高程與設(shè)計(jì)高程是否一致，通過橋墩的里程樁號和實(shí)際偏距計(jì)算該處路面的設(shè)計(jì)高程，由設(shè)計(jì)高程按設(shè)計(jì)縱橫坡計(jì)算相應(yīng)支座墊石處的路面高程，相應(yīng)地減去橋面鋪裝層的厚度、預(yù)制梁高、支座厚度，得出墊石頂面高程（墊石頂標(biāo)高=橋面標(biāo)高—橋面鋪裝層厚度—預(yù)制梁高度-支座厚度）。在預(yù)制梁板架設(shè)前，應(yīng)對支座墊石頂面高程進(jìn)行測量復(fù)核，確保支座墊石頂面標(biāo)高準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行支座的安裝和梁體架設(shè)。

在測量過程中，同一墊石測量四個(gè)角點(diǎn)，高差應(yīng)控制在小于0.5 mm，盡可能減小誤差。在混凝土澆筑前，根據(jù)設(shè)計(jì)高程計(jì)算出模板頂面至墊石設(shè)計(jì)高程的差值，仔細(xì)復(fù)核，同時(shí)注意在計(jì)算支座墊石的高程時(shí)要使用蓋梁中心線處的高程及橫坡度。

2.1.2 施工方法

支座墊石的施工，一般情況先是在墩（臺）蓋梁完成后進(jìn)行，但支座墊石的鋼筋要在蓋梁施工中進(jìn)行預(yù)埋。為確保支座墊石的預(yù)埋鋼筋位置準(zhǔn)確，應(yīng)在蓋梁鋼筋安裝綁扎完后，進(jìn)行精準(zhǔn)放樣。支座墊石的豎向鋼筋與蓋梁的鋼筋進(jìn)行點(diǎn)焊固定，確保支座墊石的豎向鋼筋在蓋梁的混凝土施工中不發(fā)生偏移。蓋梁混凝土施工完后，要對每個(gè)墊石的縱橫軸線進(jìn)行放樣，在蓋梁混凝土面上根據(jù)墊石的設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行彈線，支座墊石原先所預(yù)埋的鋼筋有偏差，應(yīng)及時(shí)給予調(diào)整好，在核對無誤后綁扎墊石鋼筋和按線樣安裝墊石模板，并在墊石模板四角對墊石頂面標(biāo)高進(jìn)行放樣并用釘子做好標(biāo)記，作為墊石混凝土澆筑頂面的控制面。墊石混凝土澆筑過程中，應(yīng)注意混凝土的振搗密實(shí)，頂面根據(jù)墊石放樣的標(biāo)高進(jìn)行收面抹平，還要在墊石混凝土初凝前進(jìn)行二次收面，防止混凝土收縮而出現(xiàn)表面裂紋。墊石模板拆除后，及時(shí)對每個(gè)墊石頂面標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，對頂面水平度存在較大偏差的及時(shí)進(jìn)行打磨處理，確保每個(gè)墊石頂面標(biāo)高和平整度符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，其他的缺陷及時(shí)修補(bǔ)完善。墊石頂面標(biāo)高要求準(zhǔn)確、表面平整。在平坡情況下，一片梁（板）中兩端的支座墊石和同一墩（臺）上的墊石，其頂面高程應(yīng)一致，其相對誤差應(yīng)不超過±1.5 mm，同一墊石上的四角高差應(yīng)小于0.5 mm;當(dāng)順橋向有縱坡導(dǎo)致兩相鄰墩（臺）標(biāo)高不同時(shí)，對標(biāo)高的控制應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，且同一片梁（板）在考慮坡度后其相鄰墩墊石頂面標(biāo)高的相對誤差應(yīng)不超過3 mm?，F(xiàn)實(shí)施工中，作業(yè)人員很難一次性抹平墊石表面混凝土，在支座安裝和梁體架設(shè)前必須反復(fù)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行跟蹤測量標(biāo)高，用水平尺反復(fù)檢測每個(gè)墊石頂面平整度，對頂面不水平的墊石必須打磨找平，使墊石頂面高程、平整度符合設(shè)計(jì)要求。

另外，在墊石的施工中，應(yīng)考慮到梁體的預(yù)制施工所出現(xiàn)的起拱值，小跨徑的箱梁在張拉后出現(xiàn)的起拱值較大。這樣梁體架設(shè)后，梁的跨中部分的頂面標(biāo)高就高出設(shè)計(jì)標(biāo)高，而造成橋面鋪裝層的厚度無法保證。墊石施工中，可根據(jù)梁體的起拱度與反拱度的差值，把橋梁的支座標(biāo)高適當(dāng)降低，施工中一般降低2 cm最佳。

2.2 楔形塊施工控制

針對橋梁縱橫坡設(shè)計(jì)要求，預(yù)制箱梁的梁端采用設(shè)置楔形塊方式調(diào)節(jié)縱橫坡度。楔塊雖然尺寸小，但其結(jié)構(gòu)位置重要，預(yù)制施工中易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，如楔形塊在箱梁底端，振搗不實(shí)、漏漿，楔塊鋼板標(biāo)高不準(zhǔn)確。因此，梁底楔塊施工質(zhì)量控制，對保證橋面坡度和橋梁使用壽命也極為重要[3]。

在箱梁的預(yù)制施工中，在預(yù)制胎座預(yù)留楔塊位置采用“干砂法”對梁底楔塊底坡度進(jìn)行調(diào)節(jié)。胎座澆筑前，根據(jù)梁體長度，楔塊具體位置，在胎座兩端預(yù)留好楔塊凹槽，且低于胎模頂面6 cm。根據(jù)楔塊設(shè)計(jì)最大高度預(yù)留2 cm干砂調(diào)平層。胎座采用C25鋼筋混凝土澆筑，寬度為箱梁底部寬度，高30 cm，沿胎座縱向鋪設(shè)一定數(shù)量的φ12鋼筋，同時(shí)每隔30 cm設(shè)置箍筋一道，箍筋采用φ10鋼筋。根據(jù)模板加勁腳預(yù)埋直徑5 cm的PVC管的預(yù)留孔，作為對拉螺栓孔。胎座澆筑完成后，頂面鋪設(shè)厚度8 mm的不銹鋼板作為底模。

根據(jù)預(yù)制梁段楔塊尺寸，在臺座預(yù)留凹槽內(nèi)側(cè)畫墨線，按照墨線位置鋪設(shè)干砂，安放鋼板，用水平尺配合鋼尺量測相對高差，調(diào)整砂面鋼板坡度，確保坡度符合設(shè)計(jì)要求。梁底楔塊坡度調(diào)整，應(yīng)在底模安裝前由專業(yè)技術(shù)人員、測量人員及熟練的工人進(jìn)行，干砂坡度采用抹刀調(diào)整，確保干砂表面坡度與梁底楔塊的設(shè)計(jì)坡度相符。同時(shí)干砂表面應(yīng)平整，并及時(shí)在干砂表面蓋上鋼板，施工過程中不得對鋼板進(jìn)行二次擾動(dòng)。梁板預(yù)制臺座示意圖見圖3。

2.3 預(yù)制梁施工控制

預(yù)制梁是橋梁主體的重要構(gòu)件，預(yù)制施工時(shí)梁面橫坡控制不嚴(yán)格、預(yù)拱度控制不當(dāng)，會導(dǎo)致梁體架設(shè)后橋面高程偏差大、縱橫坡面平整度差，造成橋面鋪裝層局部厚度不足，給橋面鋪裝層施工造成一定的難度。

在預(yù)應(yīng)力梁體預(yù)制施工時(shí)，應(yīng)注意胎座地基的施工、胎模的反拱度設(shè)置、梁體的高度控制等環(huán)節(jié)。為了防止胎座下沉，對預(yù)制場地要求要嚴(yán)格，地基碾壓要密實(shí)，確保梁體施工過程中，胎模不發(fā)生沉降。預(yù)制胎座的設(shè)計(jì)和施工要考慮胎座反拱度的設(shè)置，一般是根據(jù)設(shè)計(jì)要求的反預(yù)拱度建議值進(jìn)行設(shè)置，在施工中，梁體經(jīng)預(yù)應(yīng)力張拉后出現(xiàn)起拱度往往偏大，出現(xiàn)梁體底部起拱，故在胎座中設(shè)置反拱度時(shí)，應(yīng)對設(shè)計(jì)的反預(yù)拱度建議值和實(shí)際張拉起拱值進(jìn)行綜合考慮，確保梁體張拉后梁體底部成為直線。同時(shí)梁體頂部也要相應(yīng)設(shè)置反拱度，梁體頂部不設(shè)置反拱度，只設(shè)置梁體底部的，梁體混凝土澆筑完后將出現(xiàn)梁頂平、梁底凹的現(xiàn)象，梁體張拉后，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用，向上的拱度抵消梁底的凹拱，卻產(chǎn)生了梁頂?shù)耐构埃垂岸鹊脑O(shè)置也就沒了意義。反拱度的設(shè)置，是“凹”型線型，按二次拋物線進(jìn)行分配。但在施工設(shè)置中，往往反拱度設(shè)置過小，梁體頂面也不設(shè)置反拱度，梁體張拉后起拱較大，梁體頂面出現(xiàn)起拱較為嚴(yán)重，就會造成梁體架設(shè)后跨中處的橋面鋪裝厚度不能滿足設(shè)計(jì)厚度，這樣就影響到橋面的耐久性及梁體的使用壽命。反拱度設(shè)置過大，梁體張拉后起拱值不能抵消反拱值而使梁體底部、頂面出現(xiàn)“凹”型現(xiàn)象，為保證橋面鋪裝設(shè)計(jì)標(biāo)高，需增加橋跨中段鋪裝層厚度，導(dǎo)致橋梁自身荷載超標(biāo)，既降低了梁體的承載儲備又造成浪費(fèi)。

在梁體預(yù)制施工時(shí)，其高度施工規(guī)范要求誤差為±10 mm，應(yīng)嚴(yán)格控制梁體的混凝土澆筑高度。在模板安裝過程中，對模板的高度加以控制，特別是梁體兩側(cè)的翼緣板的厚度，把模板的頂面標(biāo)高按梁體高度進(jìn)行調(diào)整控制，這樣梁體混凝土澆筑頂面就按模板頂面標(biāo)高來進(jìn)行控制，確保梁體的總體高度。

2.4 橋面鋪裝層施工控制

要控制好橋面混凝土鋪裝層的厚度，在施工前應(yīng)對梁體頂面的實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核測量，按10 m一個(gè)斷面進(jìn)行，后對總體標(biāo)高數(shù)據(jù)進(jìn)行集中采集分析，對梁體總體實(shí)測標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差較大的，應(yīng)采取調(diào)整橋面縱斷面的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行處理;對梁體總體實(shí)測標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高離散性較大時(shí)，特別是當(dāng)大橋各跨偏差不等，厚薄不均時(shí)，應(yīng)采取局部鑿除處理，確保橋面混凝土鋪裝層的厚度。梁體頂面標(biāo)高處理好后，應(yīng)對鋪裝層的鋼筋保護(hù)層、混凝土的澆筑施工，采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右钥刂?。鋪裝層的鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，鋼筋混凝土墊塊的規(guī)格、強(qiáng)度符合規(guī)范并與鋼筋綁扎牢固，同時(shí)要與梁體上原先預(yù)埋的抗剪錨固筋點(diǎn)焊固定，確保保護(hù)層的厚度?；炷恋臐仓捎萌佪S進(jìn)行找平，鋼筋網(wǎng)綁扎完后，在橋面兩側(cè)用8號槽鋼安裝簡易軌道，軌道的頂面標(biāo)高要根據(jù)三輥軸的滾軸、槽鋼高度等推算計(jì)算出鋪裝層的頂面標(biāo)高。三輥軸置放于軌道上，在混凝土布料中，人工配合粗平并振搗密實(shí)，澆筑長度在3～5 m左右后采用三輥軸進(jìn)行來回滾動(dòng)找平，對于邊角不到位的位置，人工配合。通過三輥軸找平混凝土面后，在所澆筑的混凝土初凝前用磨光機(jī)對混凝土面進(jìn)行磨平收面，防止混凝土表面由于收縮而出現(xiàn)表面裂紋，同時(shí)根據(jù)需要對混凝土面進(jìn)行拉毛處理?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5 MPa后應(yīng)及時(shí)按適當(dāng)長度切割假縫，防止在溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生橫向不規(guī)則的裂縫，影響橋面質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，為能更好地防止在銑刨過程中鋼筋被銑刨斷，建議把混凝土鋪裝層的標(biāo)高提高1～1.5 cm進(jìn)行施工，預(yù)留好后面的銑刨厚度。

3 總結(jié)

控制梁體架設(shè)的頂面標(biāo)高，對確保橋面鋪裝層的厚度等至關(guān)重要，能確保橋梁的總體質(zhì)量，使橋梁在以后的運(yùn)行中少出現(xiàn)橋面開裂、松散、脫落、坑槽等不良的損壞現(xiàn)象，減少橋梁后期的維護(hù)和養(yǎng)護(hù)成本。而預(yù)制梁體架設(shè)后的頂面標(biāo)高往往又與支座墊石、梁體的底部楔形塊、反拱度的設(shè)置等因素有關(guān)。因此在大橋的施工中要采取相應(yīng)的措施和對策，保證橋面鋪裝層厚度和施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]李云鵬. 關(guān)于橋梁支承墊石平面高程控制[J]. 路橋工程， 2017（30）： 35-36.

[2]張立道. 預(yù)制T梁翼板橫坡及預(yù)拱度的施工控制技術(shù)[J]. 交通世界， 2017（6）： 170-171.

[3]王次雨. 公路橋面局程精度控制要點(diǎn)[J]. 四川建材， 2015（12）： 74-76.