浅析激光摊铺机在混凝土桥面铺装中的应用

张 敏

（莆田市交通安全质量监督站，莆田 351100）

0 前言

桥面铺装施工质量的好坏将对桥梁本身及行车安全性、舒适性产生直接影响。混凝土桥面铺装具有施工面积广，劳动力需求大，作业时间长（气候环境要求高）等特点，所以在施工难度较大的前提下，引进新型设备、新工艺对施工质量及施工效率将会大大提高。

激光桁架摊铺机是在悬挂桁架分体辊轴摊铺机的基础上，安装激光、液压控制系统，能够准确设定单、双面坡度和标高，同时针对竖曲线桥面，采用超声波控制系统。靠液压系统调整高低， 轨道平整度不受防撞护栏平整度的影响，提高桥面混凝土的密实度和平整度。

1 工程概况

福建普通国省干线公路联十一线（莆田境）涵江江口至仙游枫亭段工程（A1-2 合同段），位于莆田市涵江区，是福建省“八纵十一横十五联”的重要组成部分。 全线设互通区一座 （其中锦岚互通主线桥全长1081m、 共计35跨，分10 联）。单幅桥面铺装宽度17.5m，混凝土桥面铺装层设计厚度为10cm。

2 施工工艺

图1 摊铺工艺流程图

2.1 清理桥面

在进行桥面铺装层施工之前， 采用凿毛机对梁板顶面进行凿毛处理，凿除表面混凝土浮浆，使其露出新鲜砼面。凿除完成后用高压水将桥面冲洗干净，并将局部积水扫除，做到无积尘及松散砼渣，最后进行桥面标高复测。

2.2 测量放样及钢筋网铺设

首先对桥梁现阶段梁顶标高进行一次全面测量，施工单位应根据测量结果、 桥面铺装层设计标高及有关施工规范在保证铺装层厚度的前提下，确定铺装顶面标高。如因铺装层厚度不够， 应在规范允许范围内对其标高进行微调，以满足设计要求。

根据施工图设计进行钢筋绑扎，在钢筋绑扎前，对梁顶面剪力筋标高进行调整并检查是否有损坏、缺少的，如有应进行植筋修补。桥面钢筋网要求搭接牢固，搭接接头不小于35d，单面焊接不小于10d。 摊铺前应检验绑扎或焊接安装好的钢筋网和钢筋骨架，不得有贴地、变形、移位、松脱和开焊现象。绑扎完成后采用背负式吹尘器对桥面再次进行清理，保证其清洁度。

2.3 激光感应高程设置

在混凝土浇筑前，每隔10m 在防撞护栏上放出控制标高，做好标记。并以此为基站的调整基准从而控制其高程。 依据施工图纸设计标高、横纵坡率，把事先整理好的数据传输到基站数据库里。 基站应设置在距施工范围一定距离外且高度不应低于工作人员身高。 摊铺机在作业时通过接收基站发出的信号来控制桥面铺装混凝土标高、横纵坡度。

2.4 摊铺机架设

新型激光摊铺机自带行走轨道， 相比传统摊铺机在轨道安装上节省了大量的时间，并具有全幅摊铺能力。摊铺机就位前先将轨道安装在已经浇筑完成的混凝土防撞护栏上。由于摊铺机配备自动升降液压系统，在轨道安装完毕后直接将摊铺机放置在轨道上，利用激光系统、自动升降液压系统功能对其标高及纵横坡度进行自动调整。在摊铺机行走到轨道前端时，可以将其支腿升起，用人工移动轨道使其末端处于摊铺机正下方位置， 尔后收缩支腿，调整标高后继续摊铺前进。

2.5 混凝土浇筑

混凝土采用汽车泵泵送至桥面位置。 浇筑时应配备3～4 名工人扶持泵送管以及对于边角部位和泵送不均匀的位置进行人工填补，调平。采用激光摊铺机具有横向伸缩功能，针对不同桥面宽度随机调整。摊铺机在浇注时振动轴振动应抵挡慢速，便于将多余的混凝土向前推移，保证混凝土密实振捣到位， 同时缺料部位能够有足够时间进行填补。因防撞护栏已施工完成，故摊铺机在行进过程中两端不宜过于靠近防撞护栏。因此在摊铺时，机器两端各配置1 名工人针对防撞护栏底部混凝土摊铺质量进行控制。摊铺时，项目部测量工程师可以利用水准仪对铺装层标高进行随机复核，若有发现存在误差，应及时进行调整。

2.6 混凝土收面、压光、拉毛

混凝土浇筑完成后， 采用驾驶型磨光机代替传统的手扶式圆盘磨光机，在其初凝之前进行收面。边角处由人工用钢抹子进行收浆。 收面分两次进行， 前后间隔1.5～2h， 二次收面主要对混凝土进行压光并可以有效提高混凝土密实性。为了提高上下结构层粘结性，混凝土收面完成后，进行拉毛处理，拉毛深度控制在1～2mm 范围内。

2.7 养护

养护采用覆盖洒水工艺。 采用土工布全面覆盖混凝土，并用方木压住其边角处，防止混凝土裸露在外。 洒水采用智能喷淋系统，使用具有雾化功能的喷头，根据天气情况及环境因素，调整养护时间长度及频率，实现铺装层的自动喷淋雾化养护，实现了全方位的养护，同时节省了人工，节约了用水。

3 效果分析

3.1 经济效益比较

新型激光摊铺机施工与传统工艺施工一联 （长度120m）经济效益比对，详见下表1。

3.2 相较传统工艺的优点

（1）采用新型激光摊铺机施工相比传统工艺，人工需求量减少了50%，同时大幅度地提高了施工效率。

表1 效益对比表

（2）轨道安装快捷简便，采用激光对点发射接收，激光测控系统实时控制标高， 从而避免了施工过程中因轨道的震动而带来的标高误差， 也减少了传统工艺施工人工轨道分段引起的标高误差。

（3）采用桁架式结构，增加设备整体稳定性，相比传统工艺在路线过长的情况下存在整平机容易变形的缺点，提升了摊铺的压实度，使摊铺效果更好。

（4）摊铺、振捣、收平一体化。各工序施工中标高持续受控，机械高度自动化，而传统工艺，需要长时间人工控制标高，施工时人工介入工序较多，浪费大量时间且施工精度低。

4 结束语

桥面混凝土铺装是桥梁施工中的关键工序， 其质量控制的好坏对桥面结构层耐久性、行车舒适性、安全性等方面都是至关重要的。 通过引进新设备 “激光桁架摊铺机”、凿毛机、背负式吹尘机，采用智能喷淋控制系统，桥面铺装的各项控制指标均能有效满足， 并达到设计规范要求；对现行要求的施工工艺标准化、精细化、管理行为标准化均得到显著提升。通过分析，新型激光摊铺机铺装相比传统工艺施工，在施工标准化、管理标准化方面取得较大提升。 劳动力成本减半，效率加倍。 既节省了用工又缩短了施工时间。原计划按传统工艺左右幅共计20 联桥面铺装半幅施工需要40 天，采用激光摊铺机后，工期20天，节省工期20 天。 为后续的桥面混凝土摊铺提供了真实、有效的施工依据。并成功举办了普通公路市级现场观摩会，得到相关主管部门和参建单位的一致好评，值得在以后同类型铺装项目施工中推广使用。