CN111455864A - 一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，包括在总装生产线上进行预制桥面板的叠合与横向湿接缝施工，具体施工方法依次包括：备料、钢筋下料加工、预制桥面板安装横缝纵向钢筋、预制桥面板吊装叠合、钢筋焊接和安装、混凝土顺序投料、混凝土搅拌、横向湿接缝布料浇筑、插入式振捣、平板振捣整平、覆膜保湿、养生；小型插入式排式振捣机沿所述行走轨道骑缝行走，手动控制小型插入式排式振捣机检测振捣程序和振捣棒的位置并进行修正。本发明保证了施工过程的连续性和施工效率，从而保障了横向湿接缝的施工效果和结构强度。

Description

一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法

技术领域

本发明属于桥梁领域，涉及一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法。

背景技术

现有桥梁常采用节段梁和分段桥面板拼装方式制造，桥面板在厂房预制后在现场拼装，各个桥面板拼装时相互间存在需要浇筑连接的湿接缝，一般分为横向湿接缝和纵向湿接缝。由于在在地形比较复杂、桥墩较高的地区无法使用桥下吊装，现场进行湿接缝浇筑比较困难。不仅如此，由于采用了粗骨料活性粉末混凝土作为浇筑原料，虽然提高了抗压、抗拉等方面的结构强度，但该种原料在浇筑过程中存在流动性损失快，粘度大，不易施工，受环境因素影响大的问题，因此需要在提高插入振捣、整平的效率；特别是保证插入振捣过程不能因预埋构件，如斜拉索导管、预应力管道、剪力钉、钢筋等对振捣造成阻碍，否则若花费较多时间在振捣过程中调整振捣设备，会大大增加横向湿接缝浇筑不良的几率，对桥梁结构强度造成不利影响。因此通过在预制厂房进行部分桥面板的预先连接能有效降低拼装连接桥面板的复杂性，有利于提高湿接缝的施工速度和保障湿接缝连接的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，以解决现有技术中在现场进行横向湿接缝施工不便进行，以及对湿接缝施工过程不能有效保证浇筑、振捣、整平等施工过程的连贯性，无法保证施工效率，容易影响粗骨料活性粉末混凝土浇筑效果的问题。

所述的预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，在总装生产线上组合梁叠合后进行预制桥面板的叠合与横向湿接缝施工，预制桥面板至少有两个纵向叠合，具体施工方法依次包括：备料、钢筋下料加工、预制桥面板安装横缝纵向钢筋、预制桥面板吊装叠合、横缝纵向钢筋焊接并安装横缝横向钢筋、粗骨料活性粉末混凝土顺序投料、混凝土搅拌、对横向湿接缝布料浇筑、插入式振捣、平板振捣整平、覆膜保湿、养生；

其中，所述插入式振捣步骤使用小型插入式排式振捣机，所述小型插入式排式振捣机中各个振捣棒为独立模块以进行独立升降，布料前在所述横向湿接缝两侧设置行走轨道并根据钢筋位置在所述行走轨道上划线，小型插入式排式振捣机沿所述行走轨道骑缝行走，手动控制小型插入式排式振捣机的行走动作以及振捣棒插入和拔出动作，检测振捣程序和振捣棒的位置并进行修正。

优选的，所述插入式振捣步骤具体包括下列步骤：小型插入式排式振捣机在行走轨道的初始位开启振捣棒；当振捣棒振动达到一定频率后快速插入横向湿接缝；留振一段时间后匀速慢拔；根据所述行走轨道的划线激光定位让小型插入式排式振捣机移动到下一个振捣位；重复振捣棒快速插入、留振和匀速慢拔的步骤。

优选的，所述小型插入式排式振捣机的排振架上分别安装有若干相互独立的振捣棒模块，所述振捣棒模块包括安装在所述排振架上的升降机构和振捣棒，所述升降机构的移动部件下端通过卡扣安装振捣棒，所述振捣棒上端卡接在所述振捣棒卡扣中，所述振捣棒的航空插头与车桥上的供电接口连接，所述升降机构用于控制各个振捣棒独立升降并独立调节振捣棒的高度。

优选的，所述平板振捣整平采用小型平板振捣整平机，所述小型平板振捣整平机在工作时两侧的行走轮沿所述行走轨道移动实现骑缝振捣，所述小型平板振捣整平机的车架上设有振动器和振动底座，所述振动器底部的输出端连接所述振动底座，所述振动底座的底部为整平平面，所述振动底座的前侧为赶平斜面并与所述整平平面通过弧形倒角过渡。

优选的，所述平板振捣整平步骤中，让所述整平平面与所述横向湿接缝两侧预制桥面板紧贴，当所述小型插入式排式振捣机振捣移动5m以后，所述小型平板振捣整平机开启振动并缓慢向前推进，行进过程中保持整平平面前侧的弧形倒角下方填充混凝土不低于5cm，在前方混凝土不足时进行人工补料。

优选的，所述混凝土搅拌步骤将作为搅拌设备的小型立轴行星式搅拌机吊至总拼生产线的预制桥面板上，所述混凝土搅拌步骤依次包括下列步骤：将钢纤维投料至振动给料机；将外加剂投放到已称量配置的水秤中组成混合液料；将粗骨料和细骨料投料至搅拌设备；将粉料投入搅拌设备预拌；将混合液料投入搅拌设备湿拌；通过振动给料机向搅拌设备投入钢纤维继续湿拌。

优选的，所述覆膜保湿步骤中及时在整平一段后的横向湿接缝上覆盖宽度大于横缝宽度的薄膜，各段的薄膜之间确保搭接覆盖，冬季施工时，在混凝土终凝之前去除薄膜并覆盖湿润的土工布，土工布具有良好保水性能，并在所述土工布上覆盖干燥的塑料薄膜，塑料薄膜大于土工布并压紧塑料薄膜四周；塑料薄膜上立即覆盖棉被保温。

优选的，现场温度低于0℃时还需在塑料薄膜和棉被之间增加一层电加热带，通过电加热带加热对横向湿接缝的混凝土升温养护。

优选的，所述覆膜保湿步骤中及时在整平一段后的横向湿接缝上覆盖宽度大于横缝宽度的薄膜，各段的薄膜之间确保搭接覆盖，非冬季施工时，在混凝土终凝后24h去除薄膜及时覆盖土工布并洒水养护。

本发明具有如下优点：首先通过设于预制构件厂房中的总装生产线，施工时能够利用预制桥面板所用的施工设备和原料，令原料制备、运输都更加便利，并避免了现场地形环境对湿接缝施工的不利影响，同时又通过排式振捣机沿横向湿接缝进行试验修正的方法避免了振捣过程中出现预埋构件影响振捣，且问题难以排除耗时较多的问题。卡扣连接的振捣棒在故障时更换方面耗时短，这些都保证了施工过程的连续性和施工效率，从而保障了横向湿接缝的施工效果和结构强度。

由于即使是在工厂生产线上也缺乏适用于排振设备和平振设备沿横向运行的起重设备，并且如果进行生产线改造也会令成本上升，因此本发明中通过采用自动控制振捣棒插拔过程的小型插入式排式振捣机和小型平板振捣整平机，通过设置行走轨道实现骑缝移动和自动振捣的效果，一方面提高了施工效率，另一方面只需要有限的设备成本投入，在保证施工质量的同时较好地控制了成本。

附图说明

图1为本发明中施工后一组预制桥面板的结构示意图。

图2、图3为本发明所用小型插入式排式振捣机的结构示意图。

图4、图5为本发明所用小型平板振捣整平机的结构示意图。

图6为本发明的施工方法的流程图。

附图中的标记为：1、预制桥面板，2、横向湿接缝，3、纵向湿接缝，4、现场施工的湿接缝，5、升降机构，6、排振架，7、振捣棒，8、升降电机，9、齿条固定导轨，10、减速机，11、齿轮，12、齿条，13、连接板，14、减震器，15、导向套，16、护罩，17、振动器，18、把手，19、车架，20、振动底座，21、整平平面，22、赶平斜面。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

粗骨料活性粉末混凝土是新一代水泥基材料，以高抗压、高抗拉、高弹性模量、受拉应变硬化为主要特征，是在活性粉末混凝土组份的基础上，加入粒径不大于8mm的粗骨料和细度模数为2.6～3.0的细骨料混合而成，其性能易受外界环境影响，流动性损失快，粘度大，不易施工。

粗骨料活性粉末混凝土的原材料根据单盘搅拌量按既定的配合比预先计量量化包装，除水可在现场计量外，砂、石、活性干粉料、外加剂、钢纤维不允许在搅拌现场计量。因此为了保证施工过程连续性，提高施工效率，减少建桥现场因地形和环境因素造成的不利影响。

如图1-6所示，本发明提供了一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，在总装生产线上组合梁叠合后进行预制桥面板1的叠合与横向湿接缝2施工，此时施工的横向湿接缝2为工厂横向湿接缝2(后可简称横向湿接缝或横缝)，预制桥面板1至少有两个纵向叠合，单个标准节段组合梁1道横向湿接缝2为1.5m3混凝土。如果存在预制桥面板1横向拼装连接则还可在组合梁下胎后在纵缝专用生产线场地内按单个梁段浇筑纵向湿接缝，而预制桥面板1叠合连接后到达现场施工时还需要在相互连接的横向部分进行湿接缝施工，这部分为现场施工的湿接缝4(后可简称现场缝)，相比现有技术现场缝数量大为减少，降低了环境因素对施工效果的影响。通过预制构件厂房中的总装生产线，施工时能够利用预制桥面板1所用的施工设备和原料，令原料制备、运输都更加便利。

施工过程中，混凝土搅拌的搅拌机采用小型立轴行星式搅拌机(0.75m³)，插入式振捣采用小型插入式排式振捣机(具有6根高频振捣棒)，平板振捣整平采用小型平板振捣整平机(1.1m宽)。其中小型插入式排式振捣机和小型平板振捣整平机的作业面宽度都适配或稍大于工厂中施工的横向湿接缝2宽度。

搅拌机设置液料精计量系统，有效控制混凝土性能，设置脉冲反吹除尘器与钢纤维投料降噪装置，做到绿色环保施工。搅拌机上设置了钢纤维振动给料机，在整个投料过程中均处于密封状态，做到环保降噪；在混凝土搅拌过程中通过震动筛网，实现钢纤维卸料均匀顺畅，均匀布撒。整套拌合系统由控制电脑和控制器自动控制，通过控制电脑可预设干拌时间、加水时刻、湿拌时间、布撒纤维时刻、纤维拌合时间及开仓下料时间，实现标准化拌合工艺。

如图2和图3所示，小型插入式排式振捣机由车桥、行走轮、驱动电机、齿轮11、齿条12、振动棒、控制柜等组成，振捣棒7沿横向湿接缝2宽度方向满布，沿振捣机前进方向布置1排共6根，相邻振捣棒7间距为20cm。所述振捣棒模块包括安装在所述排振架6上的升降机构5和振捣棒7，升降机构5包括安装在排振架6上的升降电机8、减速机10和齿条固定导轨9，减速机10输出端连接齿轮11，齿条固定导轨9中滑动连接有齿条12，齿条12与齿轮11啮合在齿轮11驱动下实现升降。齿条12下端垂直固定有连接板13，连接板13下面可连接一个或两个振捣棒7。为防止振动影响升降机构5，在连接板13下设置减震器14，通过减震器14连接导向套15和卡扣，卡扣安装振捣棒7，振捣棒7的航空插头与车桥上的供电接口连接。

振捣机通过在横向湿接缝2两侧铺设辅助轨道行走，骑缝作业，并在轨道上划线以进行激光定位，确保振捣棒7能对准横向湿接缝2钢筋网眼中心。采用200Hz、振动力为2.1～3.0kN、直径40mm高频振捣棒7组成振捣系统，模块化设计，独立升降，满足榫位及不同宽度横向湿接缝2的振捣，所有振捣棒7的插入、拔出、振捣时间以及振捣频率等技术参数均按设计要求设定程序控制。振捣棒7采用易开合的卡扣固定，更换损坏振捣棒7的时间控制在3min以内。

如图4和图5所示，小型平板振捣整平机由振动底座20、振动器17、护罩16、车轮、把手18、操作盒、车架19等组成。所述振动器17安装在车架19上通过护罩16盖住，所述振动器17底部的输出端连接所述振动底座20，所述振动底座20的底部为整平平面21，所述振动底座20的前侧即前进方向一侧为赶平斜面22并与所述整平平面21通过弧形倒角过渡。振动底座20的结构更有利于在行进过程中将多出的混凝土赶平，减少和避免混凝土在振捣器前端的堆积，并将多出的混凝土补充到插入式振捣后留下的振捣位液化环中。

平板振捣器沿横向湿接缝2宽度方向具有全断面振动能力，沿横向湿接缝2长度方向为40cm，频率为2850rpm，激振力为25kN，工作时振动底座20的底部(即整平平面)与横向湿接缝2两侧预制桥面板1上表面齐平，控制横向湿接缝2混凝土厚度，保持与混凝土接触，使振波有效的整平混凝土。

本发明的施工方法具体流程如图6，步骤包括备料、钢筋下料加工、预制桥面板1安装横缝纵向钢筋、预制桥面板1吊装叠合、横缝纵向钢筋焊接并安装横缝横向钢筋、粗骨料活性粉末混凝土顺序投料、混凝土搅拌、对横向湿接缝2布料浇筑、插入式振捣、平板振捣整平、覆膜保湿、养生。

备料时将粗骨料活性粉末混凝土原材料中的活性粉末、细骨料、粗骨料、钢纤维均采用吨袋预先根据配合比与单盘浇筑混凝土方量精计量包装，外加剂称量后采用桶装。

进行搅拌前将作为搅拌设备的小型立轴行星式搅拌机吊至总拼生产线的预制桥面板1上。投料和搅拌过程如下：

①利用桁车或龙门吊吊装钢纤维吨袋，人工拆包投料至钢纤维振动给料机。

②将桶装外加剂投放到已称量配置的水秤中，组成混合液料。

③检查搅拌设备状态，内壁应湿润且不得留有明水，起动搅拌机主机与脉冲除尘器，利用桁车或龙门吊吊装骨料(粗骨料碎石+细骨料黄砂)吨袋，人工拆包投料至搅拌机。

④吊装粉料吨袋，人工拆包投料至搅拌机预拌1min。

⑤将混合液料投入搅拌设备湿拌3min。

⑥通过振动给料机向搅拌设备投入钢纤维继续湿拌4min。

搅拌完成的混凝土卸料至料斗内，料斗设计有滚轮，可人工推动或桁车吊运至横向湿接缝2上方，打开料门，骑缝布料。

混凝土浇筑前铺设振捣机行走轨道(轨道上根据钢筋位置划线)，并对振捣机进行检查，确认设备完好可正常运行后，将振捣机行走至横跨待浇筑横向湿接缝2位置，手动模式且不开启振动，仅重复振捣棒7插入、拔出、振捣机行走动作，模拟实际振捣过程，检查振捣棒7程序和动作，是否与钢筋、剪力钉发生冲突，若出现小范围的碰撞，检查振捣棒7头是否偏位，及时调整，确认无误后，行走至初始位，待单盘混凝土布料完成后，开始振捣。

振捣棒7以200mm×200mm间距布置，插入间距(中心位置)在顺桥向、横桥向均为200mm±5mm，需从钢筋网格中心下棒，不允许振捣棒7在同一位置重复插入振捣。

具体振捣流程为：

①开启振捣棒7。

②当振捣棒7振动频率达到200Hz后，以最快速度插至距底部钢板1.5cm处。

③留振8s，拔出7s。

④振捣机向前行走，根据激光定位至下一个振捣位，重复①～③振捣动作。

当发生振捣棒7故障时，由人工快速更换故障振捣棒7，单根更换时间不超过3min。更换步骤：

①拔除故障振捣棒7航空插头。

②打开振捣棒7卡扣并取出故障振捣棒7。

③安装振捣棒7并紧固卡扣。

④插入航空插头通电，完成更换。

混凝土浇筑前对小型平板振捣整平机进行检查，确认设备完好可正常运行。当横向湿接缝2插入式振捣约5m长后，开始平板振捣，共用前方排振机行走轨道。振捣器下降至与横向湿接缝2两侧预制桥面板1紧贴，开启振动模式并缓慢向前推进，保持振捣器与预制桥面板1面紧贴，将高出的混凝土赶平。行进过程中要保持振捣器弧形倒角下方填充混凝土高5cm，若前方混凝土不足时可人工补料，弧形倒角和赶平斜面22将混凝土填充至插入式振捣留下的液化环中，辅助人员跟随清理两侧预制桥面板1上遗留的混凝土残渣、浆体。

在完成1盘混凝土平板振捣整平后，人工及时对混凝土表面覆盖薄膜保水，薄膜宽度大于横向湿接缝2宽度50cm，厚度0.06mm，各条薄膜之间确保10cm搭接覆盖，在平板振捣整平工作之后即完成整条横向湿接缝2薄膜的全覆盖。

所述覆膜保湿步骤中及时在整平一段后的横向湿接缝2上覆盖宽度大于横向湿接缝2宽度的薄膜，各段的薄膜之间确保搭接覆盖。如果是在非冬季施工时，混凝土在终凝后24h去除覆盖的保水薄膜，及时覆盖土工布并洒水养护。

如果是在冬季施工时，冬季施工混凝土浇筑后具体养生措施为：

①平板振捣整平后的混凝土面立即覆盖保水薄膜，施工工艺与非冬季施工覆膜一致。

②在混凝土终凝之前(冬季约为浇筑完后10h)，此时混凝土水化热还未释放，将覆盖的保水薄膜去除并立即覆盖湿润的优质土工布，土工布需要有良好的保水性能。

③在湿润的土工布上覆盖一层干燥的塑料薄膜，塑料薄膜尺寸需大于土工布尺寸并压紧薄膜四周，防止土工布水分散失。

④在干燥的薄膜上立即覆盖军用棉被保温，最大程度减缓混凝土的热量散失，利用自身的水化热保证强度上升。若现场温度低于0℃，在薄膜与保温棉被之间增加定制电加热带对横向湿接缝2混凝土进行升温养护。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：在总装生产线上进行预制桥面板(1)的叠合与横向湿接缝(2)施工，具体施工方法依次包括：备料、钢筋下料加工、预制桥面板(1)安装横缝纵向钢筋、预制桥面板(1)吊装叠合、钢筋焊接和安装、混凝土顺序投料、混凝土搅拌、横向湿接缝(2)布料浇筑、插入式振捣、平板振捣整平、覆膜保湿、养生；

布料前在所述横向湿接缝(2)两侧设置行走轨道并根据钢筋位置在所述行走轨道上划线，小型插入式排式振捣机沿所述行走轨道骑缝行走，手动控制小型插入式排式振捣机的行走动作以及振捣棒(7)插入和拔出动作，检测振捣程序和振捣棒(7)的位置并进行修正。

2.根据权利要求1所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述插入式振捣步骤具体包括下列步骤：小型插入式排式振捣机在行走轨道的初始位开启振捣棒(7)；当振捣棒(7)振动达到一定频率后快速插入横向湿接缝(2)；留振一段时间后匀速慢拔；根据所述行走轨道的划线激光定位让小型插入式排式振捣机移动到下一个振捣位；重复振捣棒(7)快速插入、留振和匀速慢拔的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述小型插入式排式振捣机的排振架(6)上分别安装有若干相互独立的振捣棒模块，所述振捣棒模块包括安装在所述排振架(6)上的升降机构(5)和振捣棒(7)，所述升降机构(5)的移动部件下端通过卡扣安装振捣棒(7)，所述振捣棒(7)上端卡接在所述振捣棒(7)卡扣中，所述振捣棒(7)的航空插头与车桥上的供电接口连接，控制柜根据振捣程序控制各个振捣模块独立升降和振捣。

4.根据权利要求1所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述平板振捣整平采用小型平板振捣整平机，所述小型平板振捣整平机在工作时两侧的行走轮沿所述行走轨道移动实现骑缝振捣，所述小型平板振捣整平机的车架(19)上设有振动器(17)和振动底座(20)，所述振动器(17)底部的输出端连接所述振动底座(20)，所述振动底座(20)的底部为整平平面(21)，所述振动底座(20)的前侧为赶平斜面(22)并与所述整平平面(21)通过弧形倒角过渡。

5.根据权利要求4所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述平板振捣整平步骤中，让所述整平平面(21)与所述横向湿接缝(2)两侧预制桥面板(1)紧贴，当所述小型插入式排式振捣机移动到距离所述小型平板振捣整平机一定距离后，所述小型平板振捣整平机开始振动并缓慢向前推进，行进过程中保持整平平面(21)前侧的弧形倒角下方填充混凝土不低于5cm，并在填充混凝土不足时进行人工补料。

6.根据权利要求1所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述混凝土搅拌步骤将作为搅拌设备的小型立轴行星式搅拌机吊至总拼生产线的预制桥面板(1)上，投料和搅拌过程如下：将钢纤维投料至振动给料机；将外加剂投放到已称量配置的水秤中组成混合液料；将粗骨料和细骨料投料至搅拌设备；将粉料投入搅拌设备预拌；将混合液料投入搅拌设备湿拌；通过振动给料机向搅拌设备投入钢纤维继续湿拌。

7.根据权利要求1所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述覆膜保湿步骤中及时在整平一盘后的横向湿接缝(2)上覆盖宽度大于横向湿接缝(2)宽度的薄膜，各条薄膜之间确保搭接覆盖，冬季施工时，在混凝土终凝之前去除薄膜并覆盖湿润的土工布，土工布具有良好保水性能，并在所述土工布上覆盖干燥的塑料薄膜，塑料薄膜大于土工布并压紧塑料薄膜四周；塑料薄膜上立即覆盖棉被保温。

8.根据权利要求7所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：现场温度低于0℃时还需在塑料薄膜和棉被之间增加一层电加热带，通过电加热带加热对横向湿接缝(2)的混凝土升温养护。

9.根据权利要求1所述的一种预制桥面板工厂横向湿接缝的施工方法，其特征在于：所述覆膜保湿步骤中及时在整平一段后的横向湿接缝(2)上覆盖宽度大于横向湿接缝(2)宽度的薄膜，各段的薄膜之间确保搭接覆盖，非冬季施工时，在混凝土终凝后24h去除薄膜及时覆盖土工布并洒水养护。

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