李海东
成都华川公路建设集团有限公司四川成都 610091
摘要：2020年7月3日，住房和城乡建设部等13个部委联合下发《关于推动智能建造与路桥工业化协同发展的指导意见》（建市〔2020〕60号文）明确指出“围绕路桥业高质量发展总体目标，以大力发展路桥工业化为载体，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用，形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系，提升工程质量安全、效益和品质，有效拉动内需，培育国民经济新的增长点，实现路桥业转型升级和持续健康发展”。
关键词：工厂化智能流水作业技术；路桥工程；施工；研究；应用
引言
1技术特点
①自动化控制程度高。根据工序流程，自动化控制完成移动钢台座就位、液压模板安拆、移梁蒸养、鱼雷罐运输、布料机浇筑、智能振捣器振动等混凝土构件预制生产施工周期。无需投入混凝土罐车、泵车设备，无需起重吊进行模板安拆。②全程数据信息化智慧管控。对混凝土拌合量、施工配合比、运输浇筑时间、振捣频率、蒸养时间、蒸养温度、张拉压浆时间等一系列过程数据上传至系统，施工中不符合设计参数的数据予以预警。操作人员及管理人员可通过智能控制系统、视频监控和数据信息化系统进行施工过程管控。③技术先进，可复制、易推广。改变了罐车浇筑混凝土、固定台座上预制梁板、龙门吊起吊安拆模板等传统施工设备和预制工艺，形成自动化智能控制流水生产线，整体质量安全易管控。④整个生产过程“流水化作业、智能化控制、装配化施工”，满足“安全、高效、优质、智能”管控目标和未来行业发展需要，推广应用价值极大，适应性范围广，尤其适合大规模生产的装配式路桥产业基地和园区，社会效益明显。
2施工工艺流程
场站布设→钢筋加工、绑扎及吊装（移动钢台座就位1号位）→钢侧模及顶面钢筋安装（移动钢台座就位2号位）→（移动钢台座持续2号位）混凝土拌合、运输、浇筑→（移动钢台座就位2号位）混凝土振捣→预制构件蒸汽养护（移动钢台座就位3号位）→（移动钢台座就位4号位）张拉压浆→（移动钢台座返回1号位）预制构件提梁横移、喷淋养护、存梁。
3混凝土预制梁施工的主要内容
项目重难点在于更换桥跨梁底距河床高超过21m，无法采用传统搭设支架的支模现浇施工方法；桥头有超高压电塔电线，无法采用架桥机架设传统预制梁；旧桥属于四类危桥，大型机械设备无法在旧桥上行走作业。超高性能混凝土预制梁施工的主要内容如下：（1）制订合理的梁体预制、吊装方案；（2）减少上部结构体积、减轻自重；（3）提高梁体结构强度，优化梁体截面尺寸，提倡应用超高性能混凝土。该工程采用超高性能混凝土结合预应力技术，由场外预制工字简支梁，待桥梁下部墩柱加固完成后，预制梁统一运至现场，采用小型起重机械吊装。通过优化截面，使用新型超高强度混凝土浇筑制作，在保证设计荷载要求的前提下，能大幅度减小构件体积，减轻结构自重，充分利用桥梁原有下部结构的承载性能，提高桥构件的利用率，有效节省建设成本。在梁体预制的过程中，同时可对桥梁下部墩柱进行加固施工，实现上下部结构同步施工，节省现场临时预制场地的建设费用和大型吊装机械的使用费用，并大幅度缩短工期。此技术的应用可对其他农村公路危桥的改造施工起到示范作用，满足高效、安全、节能、节材、降耗的要求，有良好的推广应用前景。
4混凝土预制梁的工程实践应用
（1）制梁。该项目大桥预制梁主要采用长度为16m、20m的标准跨径，根据设计图纸定制成套钢模板。
在完成现浇层预埋钢筋、预应力管道及验收合格后封模浇筑预拌超高性能混凝土。因超高性能混凝土材料加入纤维材料后较黏稠，应延长振捣时间。（2）养护。采用室内24h制7d覆盖加热蒸汽养护，在超高性能混凝土材料终凝后立即进行。覆盖养护罩内蒸汽温度为80～90℃，室内空气湿度为90%，连续养护7d。（3）张拉。因超高性能混凝土材料早期强度非常高，配合使用蒸汽覆盖养护也可使超高性能混凝土预制梁强度在7d养护达到设计强度的90%以上，提前达到满足预应力筋张拉施工条件。梁体的张拉采用常规预制梁预应力张拉方法进行两端张拉，以控制张拉力为主，伸长量作为校核。（4）吊梁。超高性能混凝土梁吊装采用常规轻量吊装方式，20m长的超高性能混凝土预制梁重量仅为75kN，吊装时仅使用25t汽车吊即可满足作业需求。（5）超高性能混凝土预制薄板安装。采用尺寸为97cm×100cm×3cm的预制超高性能混凝土板作为永久性模板安装在超高性能混凝土工字梁上部，作为施工操作平台及作混凝土浇筑承重板使用。（6）钢筋混凝土现浇层施工。以16cm厚的钢筋混凝土现浇层作为桥面主要承重板，可对超高性能混凝土预制梁起到横向连接固结作用。
5路桥混凝土构件的质量提升技术
5.1控制配比
为了确保桥梁最终的强度能够达标，施工技术人员还应保证混凝土的配比能够科学、合理。在对混凝土进行配比时，有关部门应当对其展开动态、实时的监管，同时确保配比人员能够明确每一种外加剂、材料的具体添加用量；完成配比后，施工人员还需要对其展开质量检验，以便检测该配比是否能够达到设计的强度要求。在此过程中，水灰比的配比工作十分重要，经过反复试验后，如果最终确定了某一水灰比，在正式施工过程中就不可以随意减少或者增加使用材料的具体量，进而确保整体施工的最终质量能够具备稳定性。在实际的桥梁施工过程中，许多项目在拥有符合标准的配比后，桥梁本体依旧会出现许多裂缝，部分桥梁在经受冰冻后甚至会发生路面融化、破损等现象，这主要是由于没有根据桥梁作业项目的实际状况添加合适的外加剂。
5.2混凝土养护质量要求及控制
鉴于混凝土养护工作的重要性，为确保最终混凝土的施工质量，必须要对浇筑成型之后的混凝土采取科学合理的养护措施，在养护过程中应注意以下注意事项：1）如果是一般混凝土的养护，为避免水分蒸发造成脱水，维持水泥的正常水化反应，在浇筑完成并且收浆后，应该尽快进行覆盖洒水养护工作。如果是干硬性的混凝土，或者浇筑混凝土是在天气炎热的环境中进行的，为防止因水分的快速蒸发而造成病害，通常可以在浇筑完成后架立棚罩，等到混凝土表面收浆后再进行覆盖洒水养护。2）如果是大体积混凝土的养护，应该根据天气条件和内降外保的总体原则，采取不同的控温措施，主要是保障内外部温差不要过大。与此同时，应该对混凝土内外部温度进行密切监测，通常情况下内外部温差一般应不超过25℃。
结束语
工厂化智能流水作业技术在路桥工程施工中的研究成功及应用，改变了罐车浇筑混凝土、固定台座上预制梁板、龙门吊起吊安拆模板等传统施工设备和预制工艺，解决了传统工艺施工过程人工投入大、施工效率慢、质量安全管控难度大等问题，该技术在整个生产过程“流水化作业、智能化控制、装配化施工”，满足“安全、高效、优质、智能”管控目标和未来行业发展需要，推广应用价值极大，适应性范围广，尤其适合大规模生产的装配式路桥产业基地和园区，经济及社会效益明显。
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