■ 李梦瑞
近年来,我国客运专线建设迅猛发展,随着双线整孔箱梁施工技术日趋成熟,桥梁大量采用双线整孔箱梁。合蚌高铁采用C R T SⅡ型板式无砟轨道结构,针对C R T SⅡ型板式无砟轨道要求,桥面构造为三列排水方式,梁面设置顶宽3.1 m的加高平台。
因桥上底座板与梁面间设置“两布一模”滑动层,对桥面平整度要求很高。桥面平整度可分为两部分:一是梁端1.4 5 m范围内,满足2 m m/1 m的要求;二是梁顶面3.1 m的加高平台,满足3 mm/4 m及2 mm/1 m的要求。桥梁施工时要求梁体与加高平台一次浇筑完成,目前的施工工艺难以满足精度要求,加高平台两边变坡处混凝土易滑坍,平台成形困难。
梁面平整度不能满足要求时,以往的处理方法有两种:一是打磨,二是修补。打磨一般采用水磨石机,由于梁体混凝土强度较高,打磨速度慢,且造成环境污染,寒冷地区冬季不能进行打磨作业;修补需要将梁面凿毛后,采用聚合物砂浆找平,但处理费用较高。因此,通过采用新技术、新工艺,使梁体梁面一次浇筑成形,且平整度满足要求,降低施工成本,加快施工进度。
(1)常规梁面施工采用振动式提浆整平机振动整平,配合人工找平抹面的施工工艺。振动式提浆整平机主要作用是将梁体表面混凝土振动密实,并整平成形,但整平精度远不能满足设计要求。
(2)整平机轨道直接控制整平机的整平精度,因此,整平机轨道标高及平整度偏差过大或轨道上不清洁、有杂物,直接影响梁面平整度。
(3)整平机整平板不平整或不均匀磨损,造成平整度偏差过大。
(4)操作过程中,整平机行走速度不均匀、中间停顿都会造成局部不平整;找平、抹面等的工人操作技能及作业熟练程度不一致,造成平整度偏差过大。
梁面为六面坡形式,加高平台两侧均为斜坡,靠外侧坡度较大,高性能混凝土的坍落度偏大,平台两侧变坡点易滑坍,造成加高平台成形困难。振动整平机的振动造成平台两侧滑坍。
整平机轨道的平整度及标高、整平板的平整度、混凝土的坍落度等偏差,都可通过检查校正克服;整平机自身的不足及振动造成平台两侧滑坍、工人操作造成偏差,只有通过采用新设备、新技术、新工艺来解决。
要使梁面加高平台成形及平整度满足设计要求,需要在原工艺基础上再增加一道定形整平工序,这一工序要克服振动整平机自身的不足,同时要减少人工作业量,减少人为误差,需要有一种新型的施工机械,既能将平台成形,又能将平台梁面整平,使平整度满足要求。通过借鉴混凝土路面滑模摊铺机的滑模原理及三轴式整平机的整平原理研制而成的梁面成形整平机(见图1),主要由桁架、走行系统、整平系统、定形滑板四部分组成。梁面成形整平机的使用克服了振动整平机的不足,减小了人工操作偏差,使加高平台成形及梁面平整度均能满足要求。
梁面混凝土浇筑时,先由一端向另一端斜向分层浇筑,插入式振动棒振捣密实,振动整平机紧跟其后进行初步定形整平,然后抹面工人进行整平抹面,待混凝土具有一定稳定性(没有外力作用时不再滑坍)后,采用梁面成形整平机将梁面加高平台定形及精细整平,整平采用旋转式滚筒对梁面精细整平,斜坡采用滑板进行定形,整平完成后梁面平整度、加高平台斜面坡度均能满足要求。
工艺流程:人工初步抹平→振动整平机整平→人工精细整平抹面→梁面混凝土整平机成形→人工抹面压光→养护。
操作要点:
(1)梁面混凝土浇筑。顶板混凝土分两层浇筑,下层2 0 c m,上层2 0 c m。浇筑上层混凝土时,采用两台布料机从一端向另一端开始布料,振动整平机放置轨道上调整好标高,打开电源,整平机边行走边振动、提浆,初步定形整平。整平机行走时,操作工在前方用铁锹将整平机整平板前混凝土进行初步找平,随时将整平板前的混凝土铲除或补齐,防止混凝土堆积导致整平机变形或不足形成凹区,影响平整度。
(2)梁面整平抹面。提浆整平机整平后,人工紧跟其后进行找平抹面,操作工站在自制踏板车上,先用3.1 m铝合金靠尺横桥方向进行刮平,然后进行纵向刮平,并使用4 m长靠尺顺桥向进行测量梁面平整度,满足要求后,进行第一次抹面压平,否则返回重新刮平至满足要求。人工抹面与振动整平机距离最好保持4 ~5 m。
(3)梁面精细整平、定形。人工第一次抹面完成待混凝土有一定稳定性后,采用梁面成型整平机进行整平,首先调节好滚筒标高,打开行走和滚筒旋转电机,通过滚筒旋转消除人工抹面后平整度偏差,使梁面平整度达到3 mm/4 m及2 mm/1 m要求;通过固定滑模对加高平台坍塌斜坡混凝土进行收坡、整平定形。 第一次抹面完成后2~3 h(夏季,冬季为4~5 h)进行二次抹面、压光。
(4)梁面混凝土养护。夏季施工采用自然养护,为避免梁面出现干缩裂纹,进行二次抹面的同时进行抹光和覆盖塑料薄膜,然后梁面全部覆盖土工布进行洒水养护。洒水时间在第二次抹面完成后0.5~2 h(根据气温确定),但应以手压表面不留痕为准,水不得直接冲击桥面混凝土,洒水养护须在1 4 d以上。梁体洒水次数以保持混凝土表面充分湿润为宜,一般情况下,白天每2 h 1次,晚上每4 h 1次。
当昼夜平均气温低于5 ℃或最低气温低于-3 ℃时,按照冬季施工措施进行蒸汽养护,严格控制时间和温度变化,防止温差变化过快导致混凝土开裂。
施工实践中,采取了一系列措施:通过严格控制混凝土坍落度,加强振捣,提高桥面整平和加高平台成形质量;对机械设备进行日常维修检查,防止机械原因造成施工偏差过大;经常进行整平机轨道检查、调整及清理,防止因轨道误差造成施工偏差;加强施工作业人员教育、培训,减少人为原因造成的施工偏差,达到了提高梁面平整度的目的。
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[2] T B 1 0 7 5 2—2 0 1 0 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].
[3] 铁建设[2 0 0 3]1 3号 客运专线高性能混凝土暂行技术条件[S].