激光摊铺技术在京沪高速公路桥面铺装中的应用

满新杰

（山东高速集团有限公司建设管理分公司，山东 济南 250100）

引言

目前，高等级公路多采用水泥混凝土和沥青混凝土双结构层铺装，常见的病害包括混凝土开裂、铺装厚度不精准，混凝土空鼓（空洞）等。传统的人工摊铺费时费力，存在混凝土振捣不均匀，桥面铺装标高、平整度难以控制等问题。而传统混凝土摊铺机自重小，摊铺轴跨中易上拱。邳苍分洪道特大桥采用全自动桁架式辊轴激光摊铺机施工桥面铺装，优化施工方案，严控施工过程，有效解决了上述问题，对标高、平整度实现精准控制，从而保证施工质量，加快施工进度，降低成本。

1 施工工艺及特点

（1）摊铺压实效果。自动摊铺机采用桁架式结构，选用优质方管焊制，整体坚固不变形，解决了以往整平机过长容易变形的问题，同时增加重量提高了摊铺的压实度，摊铺效果好。（2）振捣深度和提浆效果。自动摊铺机的前辊整体偏心，击打式振动实现自动修偏，产生高激振力，使混凝土振捣密实，保证了施工质量。滚轴采用特种ф168无缝钢管，坚固抗振。（3）整平效果。自动摊铺机用激光控制摊铺机滚轮的标高，保证了混凝土面标高的精准控制。标高带采用ф28钢筋焊接，摊铺机行走时变形小。（4）自动化程度高。设备自动化水平高，可一个人操作，从而节省人工，提高工作效率，降低施工成本。（5）设备使用灵活。辊轴采用分体连接式，可以组装，六轴复式连接方式可应用于较宽幅的摊铺。采用桁架固定六轴分体，工作稳定。

2 施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程

2.1 梁板凿毛及清理防撞护栏内侧

当湿接缝强度达设计强度的80%以上时，采用风压机驱动的气动凿毛机对梁板混凝土进行凿毛（凿毛深度不小于5 mm），然后露出新鲜混凝土面，再用大功率鼓风机清理干净，用收集车将废料运送到弃渣场，同时仔细清理防撞护栏内侧的垃圾和油污[1]。

2.2 施工标高带

测量人员根据图纸依次放出标高带控制点，测量放样应当遵循“先整体后局部”的原则，用全站仪进行平面位置放样，两侧防撞护栏内边缘以及其他因现场施工需要而增设的桥面分幅施工分界线都需要用全站仪进行放样，并复核桥面宽度。同时注意护栏边预留 50 cm 的工作宽度，按照 5 m一点进行放线，放线误差控制在 10 mm 之内，设置定位钢筋，将数据导入到摊铺机控制系统中，引导摊铺机在摊铺过程中使用激光控制摊铺机滚轮标高，从而实现对标高以及平整度的精确控制。

2.3 钢筋网片绑扎和安装

2.3.1 钢筋网片绑扎

铺装层采用Ф10 冷轧带肋钢筋网，网眼尺寸为10 cm×10 cm，注意顺桥向钢筋网在连续墩顶不断开。桥面铺装设计为 7 cm 厚 C50 防水混凝土，钢筋上保护层厚度净3 cm，按照设计图纸的钢筋尺寸进行下料，注意预留合适的钢筋搭接长度，安装摆放时注意保证钢筋顺直，接头处采用绑扎连接，搭接长度不小于 35 倍钢筋直径。同时要注意钢筋网片与梁板顶面剪力筋的连接，确保钢筋网片在浇筑混凝土时不会发生变形。

2.3.2 钢筋保护层的调整

钢筋网片的定位采用预埋在梁顶面的锚固钢筋，每平方米不得少于 5 根，呈梅花形布置，必要时焊接加密的支撑钢筋。首先按照测量所放标高点在钢筋桩上划出钢筋位置，将顺桥向分幅线两边的钢筋调整到设计标高，焊接在桥面预埋锚固钢筋上。将铝合金直尺横放到已定位的钢筋上，将中间钢筋提起定位。确保保护层厚度满足要求及钢筋网片稳定牢固。

2.4 自动摊铺机安装

自动摊铺机安装后进行试运行，模拟摊铺时运行状态，技术人员全程跟踪监测，并将监测数据运用BIM技术可视化模拟。邳苍分洪道特大桥左幅桥面宽度为7 m、桥面铺装摊铺厚度为7 cm，摊铺机经过调试，模拟摊铺和设计厚度相差0.1 cm。

2.5 桥面铺装施工

2.5.1 混凝土拌和运输

采用C50防水混凝土，采用自动计量、进料、控制搅拌时间的强制式搅拌机进行拌和。合理、有效地组织生产和运输，确保混凝土的连续浇筑。混凝土拌合物应具有良好的流动性、黏聚性，坍落度以能泵送的最小坍落度为宜，现场坍落度不得超过160 mm。

2.5.2 混凝土粗摊铺施工

混凝土浇筑前对摊铺范围桥面进行润湿，混凝土应顺桥向由低向高处一次斜向推进浇筑，保证混凝土的振捣、抹面及养护等工序的连续性。混凝土泵送至桥面进行粗摊铺，使用自动摊铺机进行初步振捣整平[2]。

2.5.3 混凝土精摊铺施工

（1）自动摊铺机匀速向前滑动，熟练工人跟进检查摊铺机滚轴与混凝土接触情况，对高处减料、低处补料，严禁用砂浆找平。摊铺机自带振捣器，后面工人使用振捣棒补充，确保混凝土振捣密实。（2）自动摊铺机使用完毕后，及时清理自动摊铺机上的残余混凝土，保持自动摊铺机的整洁。（3）混凝土浇筑后进行两次收面，第二次收面需待混凝土凝固可承受人体重后，用混凝土收面抹光机进行抹面压光。混凝土摊铺施工见图2。

图2 桥面铺装施工

2.6 混凝土养护

混凝土收面后，用饱水土工布覆盖进行保湿养护，土工布上放置喷淋养护设备，养护时间应不少于7 d，养护期内严禁车辆通过。

3 结语

邳苍分洪道特大桥68跨，全长1 751 m，改扩建时需保持高速公路畅通，施工难度大，施工工期短，安全风险高。（1）通过激光自动摊铺技术，保证了工期，提高了施工质量，减少了劳动力，节约了成本，降低了安全风险。（2）自动摊铺、激光找平、BIM模拟等先进技术的应用提高了工程建设自动化和可视化程度，BIM模拟可以避免因失误带来的返工等问题，符合当前建筑行业“新时代”“新动能”“新趋势”的提倡，同时注重工程建设过程中对生态环境的保护。