桥梁防撞护墙滑模施工技术

摘 要：为解决桥梁防撞护墙传统施工方法存在的弊端与不足，结合某桥梁工程实际情况，提出一种新型滑模施工方法，并对该方法的应用进行分析，提出施工中需要注意的各项要点，最后经实践得出该工程所用滑模施工技术合理可行，成型后防撞护墙线形圆顺、美观的结论，为相关人员提供参考，旨在提高桥梁防撞护墙施工技术水平。

关键词：桥梁施工;防撞护墙;滑模施工;

作者简介：尹睿（1995—），男，助理工程师，研究方向为桥梁工程施工。;

防撞护墙是桥梁的重要组成部分之一，对减少撞击给桥梁主体结构造成的影响与破坏有重要作用。以往针对防撞护墙主要采用人工进行高空作业，不仅效率低下，而且容易发生安全事故，成型后的效果与质量也不尽如人意。因此，有必要在防撞护墙施工中引入滑模这一新工艺，在克服传统方法各项弊端的基础上，提高效率，保证质量。但防撞护墙滑模施工还是一项比较新颖的技术，可参考的案例与经验并不多，因此要根据工程实际情况，制定合理可行的施工技术及工艺方法，并在实际施工过程中加以严格执行。

某桥梁工程所用防撞护墙原采用装载机进行模板吊装，然后进行混凝土浇筑，由于属于高空作业，所以施工效率较慢，每天只能完成不超过60m，总工期达到了290d。对此，根据其他桥梁相关施工经验，决定引入滑模技术，据初步估计，采用滑模技术，每天可完成约150m，可将总工期从以往的290d减少至116d。此外，引入滑模技术以后，还能减少人员的高空作业，有效避免了安全风险，保证施工质量。

滑模施工是指使滑模机在导线上连续行走，同时混凝土连续供应和振捣，在模板安装的同时完成混凝土的浇筑与振捣。采用该技术取代以往采用人工进行立模和浇筑方法，具有下列几方面优势：

①有更高的机械化程度，无需多次支模，使施工效率得以大幅提升。②一般情况下，每个班组可连续施工350～400m。③滑模机采用柴油发动机与履带自行，能在不同工作面之间快速转场。④施工完成后形成的条带状结构有良好整体性，能有效保证施工质量[1]。⑤能更好地保证线型尺寸。⑥施工操作比较简单，经适当的专业培训后普通施工人员均可上岗操作。⑦施工人员定岗后其个人承担的责任清晰，对施工管理与组织均有利。

本次施工选用的是SP15型滑模机，从德国进口，有很好的自动化程度，能显著提高施工效率，其主要技术参数包括：①额定功率为92kW/125Ps；②行走与摊铺最大速度分别为35m/min、15m/min；③最大侧铺宽度与高度分别为1 800mm、1 300mm；④最小转弯半径为5 800mm；⑤最大运行质量12950kg；⑥振捣棒配备数量为5个；⑦履带配置数量为3条。

防撞护墙质量和模具质量之间有很大关系，一般按照图纸向厂家定做模具，使模具尺寸与类型都能达到要求，同时导角达到圆顺。模具进场使用前，要对其外观质量与强度进行严格的检查，确认焊接部位是否光滑与圆顺，在施工过程中也应经常性检查和维修[2]。

防撞护墙滑模施工按以下工艺流程进行：现场测放与导线设置→钢筋安装与固定→滑模机就位→防撞护墙施工（混凝土生产与运输并制作试件）→附属构造施工→混凝土养护。

(1）在线路的中心使用全站仪按照4m的间隔距离布置标桩，经监理工程师签认以后将其作为施工放样重要依据。根据放出的标桩将导线支架的位置放好，在直线段，支架按照10m以内的间隔距离设置，而在曲线段中，需按照5m以内的间隔距离设置[3]。

(2）在设置好的支架横杆上进行导线挂设，横杆能在立杆上进行水平和垂直方向的移动，通过对横杆的适当调整使导线和护墙水平与垂直方向距离保持为一个定值，通常按50cm控制，然后用紧线器将导线拉紧。导线一般为3mm钢丝绳，拉引力需达到800N以上。

(1）护墙放线应遵循多布点和高精度的基本原则，尤其是在曲线段中，应在立模之前与之后进行严格的测量与误差纠正，在平面进行放样时应充分考虑弯道可能带来的影响，而在标高测量过程中则应充分考虑超高可能带来的影响，对曲线桥而言，要以实际计算结果为依据确定内侧边缘点，使误差不超过4mm。放样后的线条应保持平直与顺畅，以确保护墙施工完成后达到圆顺和美观。以设计图纸为依据，结合桥梁的中线和高程点，对护墙位置及高程进行准确放线，同时还要在桥面上弹出边线[4]。

(2）护墙的所有钢筋都先在加工厂中进行加工，在形成半成品后再运输到进行绑扎与焊接。护墙钢筋要和预埋在梁板中的钢筋良好连接，对于N1、N2、N4和N5钢筋，应采用焊接的方式相连，其焊缝长度，采用单面焊时，按钢筋直径的10倍控制，采用双面焊时，按钢筋直径的5倍控制；对于N6钢筋，在顺桥向以30cm的间隔距离进行设备；对于N3钢筋，应采用绑扎的方式连接，其搭接长度应达到24cm以上，同时接头处要有至少50cm的错开。钢筋绑扎必须达到相关设计要求，对于保护层厚度，需达到3.95cm以上[5]。

(1）本次施工所用滑模机可实现自行就位，但在自行就位之后，需对模具的水平位置和高程进行适当调整，使其与设计要求完全相符，然后将螺栓拧紧，使滑模机固定。

(2）将传感器调整至和导线紧靠，然后将其固定，完成滑模机就位。在模板的两侧，分别配置高程调节装置，以传感器反馈数据为依据，动态调节模板实际高度，使护墙的高程及平面位置都可以达到设计要求，保证外表面平整度与线型的美观性。

(3）对模具的高程予以二次测量和校核，确保施工达到准确无误。

(1）该工程防撞护墙所用混凝土的强度等级为C30，生产配合比为：水泥∶机制砂∶河砂∶碎石（粒径在10～20mm范围内）∶水∶外加剂=210∶652∶217∶327∶607∶149∶3。

(2）所有混凝土均在拌和站中生产，生产完成后的混凝土及时用罐车运输到现场。

(1）在滑模机就位并经检查确认合格后，开启滑模机。

(2）在接料斗中连续接收混凝土，同时采用输送装置将接收到的混凝土输送至模具中。

(3）混凝土在经过振捣作用后，伴随滑模机不断行走，由变截面模具进行挤压成型。进入料仓中的混凝土，由振捣棒振捣，然后使用模具挤压，振捣时不能与钢筋发生碰撞，以免导致钢筋变形或位移。考虑到施工所用混凝土的水灰比相对较小，所用振捣至混凝土开始泛浆即可。

(4）安排若干人员跟随整个施工过程中，在必要的情况下对成型后的护墙进行修复。

(1）护墙浇筑成型后，及时采用薄膜进行覆盖养生，并在护墙混凝土的实际强度达到设计要求70%后开始洒水养生，洒水量以使混凝土表面达到湿润但没有流淌为准控制；混凝土养生应安排专人执行，一般情况下白天按照1次/2h的频率洒水，对于向风面与向阳面酌情多洒一些。

(2）对于模板下部的砂浆带，需在施工完成后尽快将其剔除，并清理干净，以免对护墙混凝土整体外观造成影响，使护墙达到平整与美观。

(1）伸缩缝部位护墙的断缝宽度和伸缩缝宽度完全相同，同时要预留好槽口，在断缝的位置填塞厚度为2cm的泡沫板。

(2）对断缝的设置必须达到设计要求，保证整条线路的断缝外观保持一致，以免突变对线型与整体美观性造成影响。

(3）为避免护墙表面出现早期裂缝，需在混凝土实际强度不低于设计要求的70%后，利用切割机按照5m的间隔距离切割宽度为2cm的假缝。

(1）防撞护墙一般要预埋一些其他设施，如声屏障与防抛网等，对此，施工中要严格按照图纸要求进行留设，以免对之后的预留预埋造成影响。

(2）对于桥面上的横向泄水管，需按照图纸的要求进行设置，使其尺寸与间隔距离都能设计要求，确保桥面排水保持顺畅，以免对正常排水造成干扰，影响桥梁的正常使用。

综上所述，在桥梁防撞护墙施工中引入滑模技术，能使单日可完成的工程量从过去以人工为主的60m增加至150m，提高了1.5倍。目前，该桥梁防撞护墙滑模施工已经顺利完成，经检查，护墙的竖直度偏差在4mm以内，平面位置偏差在4mm以内，断面尺寸偏差在5mm以内，各预埋件所在位置的偏差在5mm以内，且通过综合质量评价，护墙质量良好，线型平顺、美观，表明以上滑模施工技术合理可行，可供同类桥梁工程参考借鉴。现阶段，这项技术已经在防撞护墙领域得到了比较广泛的应用，采用滑模机可实现一次性浇筑成型，在保证质量和美观的同时，减少高空作业带来的隐患，还能大幅加快施工效率，缩短工期，具有良好的使用与推广价值。

[1] 王璐，马文现，殷春详，等.高温下复合材料桥梁防撞装置节段冲击及残余性能试验[J].中南大学学报（自然科学版），2020(8):2247-2255.

[2] 李建涛，李冰.桥梁防撞墩水铣及挂网喷锚快速修复工艺在南三环大修工程中的应用[J].混凝土世界，2020(2):84-87.

[3] 蔡林峰，胡长风，黄红波.融合雷达与视频分析的全天候智能桥梁防撞偏航预警系统研究[J].交通与运输（学术版），2018(1):178-182.

[4] 张俊，陈玉骥.桥梁防撞装置研究现状分析[J].佛山科学技术学院学报（自然科学版），2017(1):81-86.

[5] 林明，吴胜军，侯学杰，等.港珠澳大桥FRP桥梁防撞护舷船碰撞数值模拟及结构设计[J].玻璃钢/复合材料，2016(7):42-47.

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