文章依托廣西南天高速公路納合2#高架大橋工程，介紹了激光超聲波高頻振搗攤鋪機橋面施工關(guān)鍵流程，認(rèn)為該機械相對傳統(tǒng)攤鋪機在提升橋面平整度和密實度方面具有顯著的優(yōu)勢，實現(xiàn)了橋面鋪裝的精確控制和高效施工，對高質(zhì)量的橋面鋪裝、提升工程的社會效益和經(jīng)濟效益具有重要意義，可在工程實踐中應(yīng)用推廣。

激光超聲波高頻振搗攤鋪機；橋面；提升平整度；施工技術(shù)

U445.33A591922

作者簡介：

劉" 剛（1985—），助理工程師，主要從事高速公路工程管理工作。

0" 引言

隨著高速公路建設(shè)數(shù)量的不斷增長，如何提升橋面平整程度，提升行車舒適性和安全性已成為當(dāng)前建設(shè)單位關(guān)注的主要目標(biāo)。提升橋面平整度需要在設(shè)計、施工和維護階段進行全面的管理和控制，通過合適的材料選擇，先進的施工工藝和設(shè)備，嚴(yán)格的質(zhì)量控制和定期的維護，有效提高橋面的平整度［1-3］。徐桂興等［4］為進一步改善超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度，提升橋面行車舒適性，全面分析了超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝、相關(guān)規(guī)范和實體工程，系統(tǒng)對比了振動梁整平機配合抹面設(shè)備、三輥軸整平機配合抹面設(shè)備、懸架式整平機配合抹面設(shè)備和四機聯(lián)動4種超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝。張海峰［5］通過對復(fù)合橋面混凝土鋪裝過程中容易出現(xiàn)的平整度問題進行分析，找出影響復(fù)合橋面混凝土鋪裝平整度的主要因素，采取切實有效的措施，提高復(fù)合橋面混凝土鋪裝平整度。宋永強［6］從平整度控制理論、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計、控制技術(shù)等角度，闡述提高瀝青橋面鋪裝平整度控制關(guān)鍵施工技術(shù)。

目前，從機械方面提升橋面平整度的研究較少，本文主要介紹了激光超聲波高頻振搗攤鋪機進行橋面鋪裝的施工技術(shù)流程及其在提升橋面平整度方面的特色優(yōu)勢，為后續(xù)提升橋面鋪裝施工質(zhì)量提供參考。

1" 工程概況

廣西南丹至天峨下老公路是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃》（2018—2030）高速公路網(wǎng)布局方案中的橫2線。項目位于河池市的南丹縣（36.7 km）、天峨縣（63.5 km），百色市樂業(yè)縣（4.7 km）境內(nèi)，東接G75蘭海高速公路（六寨至河池段），西接G69銀百色高速公路（樂業(yè)至百色段）。主線全長約104.9 km。全線共設(shè)置橋梁79座（匝道橋梁23座），其中特大橋6座、大橋68座（剛構(gòu)橋11座，600 m拱橋1座）、中橋5座；共設(shè)置隧道30座（互通匝道隧道4座）。項目采用4車道高速公路技術(shù)指標(biāo)，主線路基寬26 m，設(shè)計速度為100 km/h，橋涵設(shè)計汽車荷載采用公路-Ⅰ級。

本次工程實踐研究選定廣西南天高速公路納合2#高架大橋，該橋位于天峨縣境內(nèi)紅水河上游，處于廣西丘陵與云貴高原的過渡地段，屬鳳凰山脈和東鳳嶺山脈交錯區(qū)。結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、施工條件等因素，本橋型方案為：左幅上構(gòu)采用（5×40+3×40+4×40+4×40）m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土橋面連續(xù)和結(jié)構(gòu)連續(xù)變寬T梁，右幅采用（4×40+4×40+4×40+4×40）m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土橋面連續(xù)和結(jié)構(gòu)連續(xù)變寬T梁，交角為90°，橋梁全長649 m，最大墩高55.7 m，下構(gòu)橋墩采用雙柱式圓墩、實心墩，方柱墩及空心墩，樁基礎(chǔ)；下構(gòu)橋臺采用樁柱式橋臺。T梁采用預(yù)制吊裝施工；橋墩采用翻模施工，樁基為鉆孔樁。項目以納合2#高架大橋為載體，在橋面鋪裝施工中深化創(chuàng)新，采用新設(shè)備“激光超聲波攤鋪機”進行橋面鋪裝施工，并使橋面平整度指標(biāo)得到成功提升。

2" 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1" 超聲波高頻振搗攤鋪機

超聲波高頻振搗攤鋪機，是在激光攤鋪機基礎(chǔ)上安裝了超聲波控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)雙系統(tǒng)共同運行在同一攤鋪機上。在豎曲線或匝道曲面橋上，可直接以按鍵切換成超聲波控制系統(tǒng)，在橋面上做感應(yīng)線，通過控制器感應(yīng)標(biāo)程線的傳輸方式，直接傳輸給液壓系統(tǒng)，來調(diào)整桁架輥軸的高低。MOBA-matic控制器適用于測量距離和坡度的傳感器，其操作方便、可靠，對水泥攤鋪機的控制更加簡便、有效。本系統(tǒng)采用了較先進的微處理器技術(shù)，工作方式實現(xiàn)軟件化，被稱作是“CAN-bus”（網(wǎng)絡(luò)區(qū)域化控制），代表了機電領(lǐng)域最先進的技術(shù)，在工作時，可以最大化保證系統(tǒng)安全。此外，因為是模塊化設(shè)計，便于系統(tǒng)的中央控制和擴展升級，所以可以在任何時候采用新的傳感器，最大限度地滿足客戶的需要。系統(tǒng)的中心是數(shù)字控制器，當(dāng)系統(tǒng)接電時，可以自動識別連接的傳感器，以便于日后客戶系統(tǒng)升級使用。此套系統(tǒng)解決了橋面在豎曲線彎道或匝道橋面的鋪裝問題，有效控制了橋面標(biāo)程，實現(xiàn)曲面平順精度的要求。

2.2" 關(guān)鍵施工技術(shù)

使用超聲波高頻振搗攤鋪機進行橋面施工的詳細(xì)施工流程如圖1所示。具體來說，主要分為以下幾個步驟。

（1）橋面鑿毛：采用尖頭鑿毛機對橋面進行整體鑿毛，鑿除其他工序施工時掉落在梁面的混凝土塊和梁體表面浮漿，直至露出骨料。

（2）橋面沖洗：鑿毛后，采用人工清掃橋面廢渣，再利用高壓水槍對橋面進行沖洗，清除梁體表面的泥土、砂石和油污等。

（3）鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片及墩頂鋼筋：鋪裝D12鋼筋網(wǎng)片（規(guī)格：9 m×2.4 m、7 m×1.5 m；橫橋向6塊9 m×2.4 m+1塊7 m×1.5 m）按照“品”字型布置，保證鋼筋網(wǎng)片搭接長度，并且使搭接位置相互錯開，控制鋼筋網(wǎng)片高度保證保護層厚度。

（4）防撞墻成品保護：橋面鋪裝作業(yè)前，現(xiàn)場采用土工布對防撞墻覆蓋保護，避免澆筑過程中混凝土濺到成品護欄上，影響護欄外觀。

（5）標(biāo)高控制線布置：利用防撞墻對拉桿孔固定標(biāo)準(zhǔn)線立桿（間距為3 m），按照測量數(shù)據(jù)進行立桿標(biāo)高調(diào)整，布置完成后進行二次標(biāo)高復(fù)核，保證標(biāo)高控制的精確度。

（6）混凝土澆筑：采用泵車澆筑橋面混凝土，澆筑時先兩側(cè)后中間，攤鋪厚度控制約為13 cm（設(shè)計厚度10 cm），從而確?；炷恋恼罱蛹盎炷撩軐嵭?。

（7）混凝土收面：采用XD-JX189型機械駕駛抹光機對鋪裝層進行收面。此工藝節(jié)省人力、縮短時間，保證施工質(zhì)量。

高頻振搗攤鋪機在橋面平整度中的應(yīng)用/劉" 剛

（8）混凝土養(yǎng)護：鋪裝層混凝土采用薄膜或土工布覆蓋養(yǎng)生，沙袋壓實，安排專人定時進行補水養(yǎng)護。

2.3" 施工困難和對策

具體施工過程中，遇到如下問題：納合2#高架大橋左幅1～5跨、右幅1～4跨屬于加寬段攤鋪機寬度無法滿足整幅攤鋪。鋪裝混凝土由于標(biāo)號較高，厚度較薄，再加上橋面溫度、橋面潤濕程度，以及天氣溫度變化和混凝土坍落度的不穩(wěn)定影響，有時在攤鋪時會出現(xiàn)混凝土初凝不均勻，造成收面質(zhì)量差的問題。

由此采取的措施主要是：在進行加寬段橋面鋪裝時，通過與機械廠家商討，最終確定采用一邊上行式、一邊下行式、在橋面打孔設(shè)置感應(yīng)標(biāo)高線、半幅攤鋪的方案并順利完成左幅鋪裝。面對混凝土初凝不穩(wěn)定的問題，從源頭進行把控，嚴(yán)格要求拌和站鋪裝混凝土的坍落度，在鋪裝前對橋面均勻灑水潤濕，鋪裝前段混凝土坍落度控制得小一點，后期可以在不影響強度的前提下適當(dāng)調(diào)大坍落度，保證前后收面銜接起來。

2.4" 施工過程中的創(chuàng)新點

新型設(shè)備的應(yīng)用，能避免傳統(tǒng)施工通病，提高施工質(zhì)量。在傳統(tǒng)橋面鋪裝施工過程中，機械化和智能化程度比較低，對鋪裝標(biāo)高和平整度控制效果較差，并且需要大量的人工作業(yè)。激光超聲波攤鋪機的應(yīng)用極大地提高了鋪裝質(zhì)量，標(biāo)高和平整度實現(xiàn)了實時調(diào)控監(jiān)測，攤鋪機設(shè)行走軌道兩部電機，可同步或異步控制行走，且攤鋪機自帶的布料橫梁加裝有高頻振搗器，實現(xiàn)自動布料振搗，節(jié)省人工，在布料振搗和機械行走環(huán)節(jié)節(jié)省大量時間，配合駕駛型抹光機收面進一步提高收面質(zhì)量，縮短施工用時，使整體工效水平較傳統(tǒng)施工有了大幅提升。

3" 與傳統(tǒng)設(shè)備施工對比分析

3.1" 施工經(jīng)濟性

傳統(tǒng)攤鋪機需要1人操作，手扶抹光收面共6臺需要操作人員6人，攤鋪面積上只有半幅施工，對于本工程也就是9.7 m；行走方式上，傳統(tǒng)攤鋪機采用槽鋼做軌道，一般選用10根厚的槽鋼，120 m需40根槽鋼，按現(xiàn)行價格約為10 400元。而且下邊鋼筋支點焊接，需人工6～8人完成，鋼筋支點為1.5 t/km左右，5 km按現(xiàn)行價格需要鋼筋31 500元。超聲波桁架攤鋪機需要1人操作，手扶抹光收面2臺需要操作人員2人，最大25 m整幅攤鋪，且超聲波桁架攤鋪機以護欄作支撐，無需軌道。護欄上放24 m方鋼（可移動），布料人即可完成。

傳統(tǒng)攤鋪機需要6～8人布料，人工費200元/人/d：25人×200元/d=5 000元；整幅19.4 m一聯(lián)橋需分兩幅施工，完成需4 d（按每聯(lián)120 m計算）。超聲波桁架攤鋪機需要2人布料，人工費按200元/人/d計算：8人×200元/d=1 600元；每天可以完成一聯(lián)，（按每聯(lián)120 m計算）。按此計算完成一聯(lián)橋所需人工費用就可節(jié)省4 d。

合計完成單幅5 km特大橋，按每聯(lián)120 m計算，折合成聯(lián)數(shù)：5 000/120=41.6聯(lián)，可節(jié)?。喝斯べM41.6聯(lián)×18 400元=765 440元；槽鋼軌道費10 400元；鋼筋支點費31 500元。完成5 km單幅鋪裝可節(jié)省人工和材料約807 340元。

3.2" 施工工效對比

新型設(shè)備的應(yīng)用，能避免傳統(tǒng)施工通病，提高施工質(zhì)量。傳統(tǒng)橋面鋪裝施工過程中機械化和智能化程度比較低，對鋪裝標(biāo)高和平整度控制效果較差，并且需要大量的人工作業(yè)。激光超聲波攤鋪機的應(yīng)用極大提高了鋪裝質(zhì)量，根據(jù)檢測，使用新型攤鋪機后橋面標(biāo)高和平整度實現(xiàn)了實時調(diào)控監(jiān)測，駕駛型抹光機收面使得鋪裝混凝土達到了鏡面效果，鋪裝平整度合格率可控制在95%以上。

4" 結(jié)語

本文以納合2#高架大橋為依托，采用新設(shè)備“激光超聲波攤鋪機”進行橋面鋪裝，并詳細(xì)介紹了該攤鋪機施工關(guān)鍵技術(shù)，首先在鋪裝前，測量人員在護欄上放點確定標(biāo)高，在橋面上做感應(yīng)線，通過控制器感應(yīng)標(biāo)程線的傳輸方式，直接傳輸給液壓系統(tǒng)，來調(diào)整璧架輥軸的高低，極大地提高了鋪裝質(zhì)量，避免了傳統(tǒng)施工的通病，標(biāo)高和平整度實現(xiàn)了實時調(diào)控監(jiān)測，攤鋪機設(shè)行走軌道兩部電機可同步或異步控制行走，并且攤鋪機自帶的布料橫梁加裝有高頻振搗器，實現(xiàn)自動布料振搗，節(jié)省人工，在布料振搗和機械行走環(huán)節(jié)能節(jié)省大量時間，配合駕駛型抹光機收面進一步提高收面質(zhì)量縮短施工用時，使整體施工質(zhì)量和工效水平較傳統(tǒng)施工大幅提升。

［1］宋永強.橋面瀝青混凝土鋪裝層平整度控制技術(shù)研究［J］.建筑機械，2019（7）：62-64.

［2］陳麗芳，張" 森.混凝土橋面鋪裝“四機聯(lián)動”施工控制技術(shù)研究［J］.農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2018，29（14）：57-58.

［3］徐偉明.基于現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋面平整度控制應(yīng)用［J］.黑龍江交通科技，2018，41（7）：125-126.

［4］徐桂興，曹紅運，陳" 明，等.超寬橋面現(xiàn)澆混凝土平整度施工工藝［J］.城市道橋與防洪，2021（5）：172-176，179，21.

［5］張海峰.復(fù)合橋面混凝土鋪裝平整度的影響因素及施工控制要點［J］.人民交通，2020（2）：82-83.

［6］宋永強.橋面瀝青混凝土鋪裝層平整度控制技術(shù)研究［J］.建筑機械，2019（7）：62-64.

20240422