滑模施工技术在高速公路特大桥梁混凝土桥面铺装层中的应用
刘少文
(山西省交通科学研究院,山西太原030006)
摘要:文章结合山西得大高速公路几座特大桥梁桥面连续滑模施工技术应用,探索了采用简单机械配置条件下实现桥面连续滑模施工的技术可行性。
关键词:滑模;水泥混凝土;桥面铺装
中图分类号:U443.31文献标识码:B
为了进一步提高桥面整体平整度及使用耐久性,得大高速采用滑模施工特大桥梁(淤泥河桥1036m、跨铁路高架桥995m和开发区高架桥2295m)桥面铺装层。滑模施工技术经过了大量的应用推广,路面摊铺技术日益完善,但在特大桥面层施工中技术尚不成熟,主要难度在于桥面施工混凝土侧向布料,国内广东省为在京珠北高速公路采用泵送钢纤维混凝土施工避免了侧向布料工作,由于得大高速未配备侧向布料机,为桥面连续滑模施工带来严重影响,为确保桥面铺装质量,课题组提出采用挖机+料斗联合布料,具体施工情况如下。
1摊铺前准备工作
(1)原材料方面
①所用原材料各项指标均要满足技术规范要求。
②对混凝土配合比进行适当调整,并通过调整混凝土外加剂配方以延长混凝土初凝时间(≥8h),以确保一联200m桥面混凝土在混凝土初凝前完成铺筑工作,避免前方混凝土振捣棒对后幅已铺筑并初凝混凝土的扰动。
(2)验算梁体、翼缘板的承载能力及桥梁挠度是否满足所使用摊铺机上桥作业的要求。
(3)预留履带行驶位置,并在其上铺筑碎石或砂砾等,防止破坏翼缘板及梁体锚固钢筋。摊铺机履带上桥台阶部位应提前铺设好混凝土或碎石坡道,长度宜不短于桥头搭板长度。
(4)在另半幅桥面上铺垫砂土或砾石便道,供运料车辆、挖掘机等行驶。
(5)在梁体翼缘板适当位置钻孔植入基准线桩,应确保基准线桩稳固;基准线为直径3mm的钢胶线,设置间距5m,基准线张力不小于150kg,基准线不得有脱丝、打结等现象。
(6)布设钢筋网前,必须对梁体上部进行彻底凿毛处理,并清除表面浮浆、杂物等,然后采用高压水枪进行彻底清洗。
(7)钢筋网的设置
①钢筋网所采用钢筋的直径、布设间距及钢筋网的设置标高应符合设计要求。
②对于梁体混凝土顶面已经预埋锚固架立钢筋的桥面,应将钢筋网与锚固架立钢筋相互焊接,以牢固钢筋网位置及增强桥面整体强度。对于没有预埋锚固架立钢筋的桥面,应在桥面重新植筋,植筋钢筋采用!12螺纹钢筋,数量4～8根/m²。
③钢筋网片布置时应架设工程线,确保钢筋网片的设置精度,对于明显高出梁顶的齿板混凝土处钢筋网片可以采用桥式跨越()。
2混凝土布料
由于桥面系连续布筋的结构,最佳的上料方式是采用侧向布料机。结合现有机械配备情况和各施工单位的经济承受能力,得大高速公路采用挖机加料斗的简单方案。挖机(斗容量1m³以上)作为辅助布料设备多数单位已配备,另外增加一个3～4m³的落地式接料斗即可。为减小挖机对车厢底面的刮伤,建议给挖机齿部加一个帽子,固定好。具体施工组织方案如下。
(1)施工组织:挖机在铺石屑的一侧和摊铺机斜向相对,倒着往前行进,在挖机的铲臂下放置接料斗,接料斗的移动靠挖机铲斗拖拽。当料车倒退到料斗跟前时,车厢慢慢倾斜起5°～10°(以后厢盖不脱钩为宜),先由挖机直接从车厢给工作面送走2/3的料,剩余1/3料因大部分处于车厢的边角处,如果再由挖机直接卸就比较困难。此时,可以加大车厢的倾角,在挖机的刮助下,全部卸在接料斗中,由挖机再从料斗中铲送到工作面。与此同时,空车开走后,第二辆送料车即将倒至料斗跟前。挖机手可视工作面料堆的间隔大小,决定移动料斗的距离并开始从第二辆车上挖料。挖机除了给工作面直接送料外,还要担负随机调整摊铺机前料的存量任务。考虑到挖机的工作量比较大,斗容偏小时会影响到侧向供料的效率,因此挖机的斗容宜在1m³以上。
(2)料斗底部的结构设计,应便于挖机每次都能挖净料为好,最大限度地避免死料滞留。为了减小挖机拖拽时的底面摩阻力,可以在料斗的接地面焊接两根平行滑轨,参考图如图1所示。
3桥面滑模摊铺施工
(1)在开始摊铺的5m范围内,必须对所摊铺出的路面标高、厚度及横坡度等技术参数进行测量复核。
(2)摊铺纵坡较大的桥面,上坡时,挤压底板前仰角宜适当调小,同时适当调小抹平板压力;下坡时反之。
(3)操作手应密切注意拌和料的稠度及摊铺出的路面效果,随时调整和控制摊铺速度、振捣棒振捣频率及挤压底板仰角等技术参数。
(4)摊铺完一联后,及时将伸缩缝位置处混凝土切除,宽度应小于伸缩缝宽度左右各5～10cm,待安装伸缩缝时再精确切除。
4其他工作
(1)切缝:桥面横向缩缝应以支座或桥台为界,在每跨均分缩缝间距,最大长度不宜大于6m,最短不宜小于4.5m;除停车带外,纵缝宜按路面板宽划分。
(2)灌缝:必须彻底清除接缝中尘土及其他杂物,确保缝壁及内部清洁、干燥。
(3)养护:由于桥面混凝土掺加粉煤灰,且桥面上下均处于相对干燥通风环境状态,为减少早期开裂应加强桥面混凝土的保湿养生。
5检测结果
工程竣工后,对开发区高架桥(2295m)桥面进行平整度检测,最好路段连续检测1km路面平整度σ值为0.5mm,全桥平均值0.72mm。
6结语
(1)通过采用挖掘机+料斗的布料方式实现了桥面连续滑模施工的侧向布料工作。
(2)通过采用延长混凝土凝结时间(应根据摊铺速度、桥面宽度厚度、混凝土供应速度等计算),每一联(通常为200m)施工结束后采用软切缝工艺及时切除伸缩缝处混凝土,这些措施可有效避免由于梁体连续导致振动波传递而对已成型混凝土的扰动。
(3)采用连续滑模施工技术铺筑混凝土桥面铺装层施工速度快、平整度好、耐久性好。
(4)目前国内多数滑模摊铺机未配置侧向布料设备,采用本文介绍的方法可以在不增加投资情况下实现桥面混凝土连续滑模摊铺,具有良好的推广应用价值。
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