橋面鋪裝三維激光攤鋪施工工法

橋面鋪裝三維激光攤鋪施工工法1.前言橋面鋪裝施工是整個橋梁工程中最重要和關(guān)鍵的一個施工工序，其施工質(zhì)量體現(xiàn)著整個橋梁的外在形象，也關(guān)系著后期橋面瀝青面層的施工質(zhì)量。目前傳統(tǒng)橋面施工采用的是三輥軸攤鋪機施工，仍需人工測量放樣并提前施工標高帶，施工周期較長?；诖?，一種能夠自動調(diào)整標高、全斷面施工、高效快捷的施工工藝逐步應(yīng)用于公路工程施工領(lǐng)域。本項目以中交二公局第三工程有限公司西互3標橋面鋪裝施工為依托，經(jīng)過前期的調(diào)研、方案論證、工藝實施、資料收集編制完成最終的施工總結(jié)，通過施工實踐，介紹三維激光攤鋪機橋面鋪裝施工關(guān)鍵技術(shù)、施工工效、成本控制等方面的應(yīng)用情況與經(jīng)驗。2.工法特點通過三維激光攤鋪機橋面鋪裝施工技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備自動跟隨豎曲線變化調(diào)整高程，解決了混凝土橋面豎曲線變化不斷定位的問題，操作簡便，且精度更高。3.適用范圍公路工程橋面鋪裝施工。4.工藝原理三維激光攤鋪機將激光找平器和液壓系統(tǒng)相結(jié)合，通過激光發(fā)射器發(fā)出的紅外線單坡或雙坡掃平到激光接收器，再由控制系統(tǒng)把激光接收器反饋的信號轉(zhuǎn)換為液壓控制信號自動調(diào)整油缸的高度，使機器一直按照發(fā)射出來的紅外平面運行，實現(xiàn)了激光自動定位，解決了混凝土橋面豎曲線變化不斷定位的麻煩；通過輸入高程和里程數(shù)據(jù)，靠激光發(fā)射器發(fā)射信號，兩側(cè)激光接收器接收信號，傳輸?shù)娇刂破?，實現(xiàn)設(shè)備跟隨豎曲線變化自動調(diào)整標高，精度更高，操作更簡便。5.施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程梁板頂面鑿毛清洗→測量放樣→綁扎鋼筋→混凝土攤鋪→混凝土收面→養(yǎng)生。5.2操作要點5.2.1鑿毛施工橋面鋪裝混凝土施工前，對梁板頂面進行全面測量，以確保鋪裝層的混凝土設(shè)計厚度，鑿除浮渣、浮漿，清除泥土等雜物，并用高壓水沖洗干凈。5.2.2測量放樣由測量人員對橋面板頂面高程進行復(fù)測，與橋面鋪裝高程進行比較，在保證鋪裝層厚度的基礎(chǔ)上微調(diào)高程。高程確定后，測量人員依據(jù)橋梁中線對每塊鋼筋焊網(wǎng)的安裝位置進行彈線放樣，指導(dǎo)安裝人員施工。5.2.3鋼筋綁扎根據(jù)放樣墨線進行鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)，鋼筋網(wǎng)搭接采用平接法，在伸縮縫區(qū)間不間斷，在伸縮縫處設(shè)置板端加強筋，保證縱向鋼筋在上3cm-5cm凈保護層。鋼筋網(wǎng)順橋方向鋼筋在上，橫橋方向鋼筋在下。兩片鋼筋網(wǎng)搭接接頭位置應(yīng)相互錯開，橫橋方向避免搭接通縫，網(wǎng)片邊界與橋形不符處現(xiàn)場裁制，局部網(wǎng)片鋼筋不足可用等強鋼筋補充。鋼筋網(wǎng)片表面不得有油跡及其它影響使用的缺陷，因取樣產(chǎn)生的局部空缺必須有相應(yīng)的鋼筋網(wǎng)補上。對鋼筋網(wǎng)區(qū)域架設(shè)鋼筋馬鐙控制高程，在鋪設(shè)完成后對控制高程復(fù)測，保證鋼筋網(wǎng)高程準確且不出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。5.2.4混凝土攤鋪攤鋪前在三維激光攤鋪機控制系統(tǒng)輸入橋面高程、豎曲線等相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場采用泵車均勻卸料，在攤鋪寬度范圍內(nèi)，分多堆卸料，布料速度與攤鋪速度相適應(yīng)，并不宜低于30~40m/h。在攤鋪機施工前，振實料位高度宜高于振搗推板5~20mm，混凝土表面過高時人工鏟除，過低時用混合料補平，使表面大致平整，無踩踏和混合料分層離析現(xiàn)象，嚴禁使用水泥漿找平。5.2.5收面采用2臺坐式磨光機對橋面進行收面，待混凝土快要初凝時開始收面，一臺用于提漿，一臺用于收光。5.2.6拉毛待橋面混凝土初凝后，采用全自動拉毛機對橋面拉毛。5.2.7養(yǎng)生待砼強度達到2.5MPa以上后用土工布覆蓋養(yǎng)生，每天均勻灑水，經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)，防止水分蒸發(fā)和風(fēng)干，以免產(chǎn)生收縮裂縫，當(dāng)氣溫高于30℃時應(yīng)按夏季施工作業(yè)，白天氣溫過高時宜在夜間施工，混凝土澆筑溫度不宜高于30℃，澆筑砼前梁板頂面應(yīng)充分濕潤，避免砼產(chǎn)生早期裂縫。要求鋪裝層砼覆蓋養(yǎng)生不少于7天，在達到設(shè)計強度的75%時方可允許行人通行，嚴禁車輛通行，養(yǎng)護期滿后，將覆蓋物清除干凈，不留痕跡，嚴禁污染橋面。5.3勞動力組織（見表5.3）。表5.3勞動力組織情況表序號單項工程所需人數(shù)備注1管理人員12技術(shù)人員13機械設(shè)備操作人員24混凝土施工45收光抹面2合計10人6.材料與設(shè)備本工法無需特別說明的材料，采用的機具設(shè)備見表6。表6機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量用途1三維激光攤鋪機XD-SWJG1500臺1橋面鋪裝施工2手推式吹風(fēng)機臺1橋面清理3鑿毛機臺2橋面鑿毛4座駕式磨光機XD-189臺2收光抹面7.質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量控制標準7.1.1水泥混凝土橋面鋪裝允許偏差按表7.1.1執(zhí)行。表7.1.1水泥混凝土橋面鋪裝允許偏差表項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1混凝土強度（MPa）在合格標準內(nèi)2厚度（mm）﹢10，-5水準儀：長度不大于100m每車道測3處3平整度σ（mm）≤1.32平整度儀IRI（m/km）≤2.2最大間隙h（mm）≤33m直尺4橫坡（%）±0.15水準儀：長度不大于200m時測5個斷面5抗滑構(gòu)造深度（mm）0.7-1.1鋪砂法：長度不大于200m時測5處7.2質(zhì)量保證措施混凝土采用集中拌和的方法組織供應(yīng)，拌和設(shè)備優(yōu)選自動計量設(shè)備。施工過程中及時對每批混凝土進行坍落度檢驗并記入施工記錄，控制坍落度在標準坍落度范圍內(nèi)保證混凝土強度試驗的頻數(shù)、試件組數(shù)達到規(guī)定要求。8.安全措施8.1建立安全技術(shù)交底制由項目部組織有關(guān)人員對工程項目進行書面詳細的安全技術(shù)交底，凡參加安全技術(shù)交底的人員要履行簽字手續(xù)，并保存資料、歸檔；項目部設(shè)專職安全員，對安全技術(shù)措施的執(zhí)行情況進行監(jiān)督檢查，并作好檢查記錄。8.2建立、健全各級各部門的安全生產(chǎn)責(zé)任制，責(zé)任落實到人，實現(xiàn)一級對一級負責(zé)的安全管理模式。8.3設(shè)立專職安全員并建立旁站制度，及時糾正和消除施工中出現(xiàn)的不安全苗頭。8.4對施工人員定期進行安全教育培訓(xùn)和安全知識的考核。8.5工地設(shè)立明顯的安全警示牌和安全注意事項宣傳欄。8.6各類機械設(shè)備操作人員必須持證上崗，無證人員或非本機人員不得上機操作。8.7場內(nèi)的電路布置要規(guī)范化，電器開關(guān)設(shè)在防雨防曬的電器箱柜內(nèi)，距離地面垂直高度不小于1.5m。8.8做好各種標志牌，在本工程現(xiàn)場周圍，設(shè)置標志牌，包括警告與危險標志、指路標志等。8.9進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽，穿防滑鞋。起吊設(shè)備正在施工時，吊物下不能站人，并安排專門現(xiàn)場指揮人員負責(zé)指揮。8.10上部結(jié)構(gòu)施工時橋下設(shè)專人進行防護，并設(shè)置警界線，護欄施工過程中，嚴禁在高處向下直接拋物；施工結(jié)束后應(yīng)及時做好作業(yè)面的清場工作。8.11橋頭兩端設(shè)置警示牌，嚴禁非施工人員入內(nèi)。8.12橋面應(yīng)按規(guī)定做好臨時防護，防護欄桿的高度不小于1.2m，欄桿上設(shè)置醒目密目網(wǎng)、“當(dāng)心墜落”等警告標志。8.13橋面焊接作業(yè)時，應(yīng)注意焊接周邊環(huán)境保護，必要時設(shè)置具有針對性的防火措施。9.環(huán)保措施9.1施工中廢油集中收集后進行處理，確保對本工程施工區(qū)環(huán)保沒有影響。油庫位置設(shè)置沉淀池，避免燃油外泄浸入土壤或溶入地表水流。9.2在施工階段從機器發(fā)電機等設(shè)備上報廢下來的油脂應(yīng)當(dāng)收集在油桶內(nèi)，密封嚴緊，并通過獲得許可的承包商在場外進行處理。如果未能馬上處理，盛裝規(guī)定廢物的容器應(yīng)當(dāng)標出醒目標志、進行密封并放置在棚區(qū)內(nèi)。9.3對工程中產(chǎn)生的廢棄物進行處理和排放，遵循分離和在現(xiàn)場繼續(xù)回收處理、向公共垃圾場傾倒或適當(dāng)?shù)奶盥竦冗M行重復(fù)利用的原則。9.4對現(xiàn)場圍欄、腳手架、周轉(zhuǎn)料等盡可能重復(fù)利用，不能重復(fù)利用的按要求填埋處理或運到指定地點棄置，不亂棄亂倒。10.效益分析10.1三維激光攤鋪機橋面鋪裝施工技術(shù)在國家、行業(yè)積極倡導(dǎo)“機械化換人、自動化減人”的背景下研究并應(yīng)用于實際施工中，較好的解決了傳統(tǒng)施工工藝在質(zhì)量控制、施工效率以及人力資源上存在的一些不足，具有先進性、代表性和實用性，為公路施工尤其是橋面鋪裝施工向機械化、信息化、智能化的方向發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，提高了行業(yè)整體的技術(shù)水平，推動了橋面鋪裝施工的技術(shù)進步，具有廣泛的社會的推廣應(yīng)用價值。10.2三維激光攤鋪機橋面鋪裝施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)橋面全斷面施工，無需提前施做標高帶，大大縮短了橋面施工周期，節(jié)約施工成本；攤鋪機整平板前面安裝了振搗推板，節(jié)省了人工布料（4-5人），降低人工成本；行走裝置采用橡膠輪，施工效率更高；攤鋪機采用桁架輥軸組合方式，可以根據(jù)橋面寬度組合，便于不同寬度橋面的組裝，安裝便捷，一機多用，節(jié)省設(shè)備投入成本。11.應(yīng)用實例西寧至互助一級公路擴能改造工程XHSG-3合同段11.1工程概況西寧至互助一級公路擴能改造工程XHSG3標段是西互高速項目二期工程，項目位于西寧市城東區(qū)和互助縣境內(nèi)，路線全長5.303公里，涵蓋一個雙喇叭互通和兩個平交互通以及一個收費站區(qū)。起點樁號K0+000位于韻家口高架橋5#墩，設(shè)互通與西寧市八一路及G6高速相接，以全幅寬20米向互助方向延伸，在K0+830處過度，到K1+410處加寬為22米，后在K4+780處再次過度為33米全幅寬，沿線分別上跨G6高速、蘭青鐵路，下穿蘭新高鐵后經(jīng)沙塘川河大橋、王家院子互通、產(chǎn)業(yè)園跨線橋、下穿朱家莊跨線通道，在K4+800處設(shè)收費站，最后于終點樁號K5+300處與一期工程的西互1標起點順接。為了緩解過度段交通壓力，在王家院子互通至朱家莊互通段落左右側(cè)均設(shè)置9米寬的輔道。11.2施工情況產(chǎn)業(yè)園跨線橋全長64