桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛施工工法

桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛施工工法

（宁夏路桥工程股份有限公司）

1 前言

新、旧混凝土接触面保持粗糙，是保证结构整体受力的关键所在。在桥梁预制空心板安装前，对空心板腹板混凝土进行凿毛，可以保证空心板安装完成后，新浇筑的空心板铰缝混凝土与预制空心板的腹板混凝土良好结合，以此实现已安装的空心板整理受力。

对桥梁预制空心板腹板混凝土的凿毛，常规方法是利用人工进行腹板混凝土凿毛。采用人工凿毛1片20m长度的预制空心板，需要5名工人1天才可以完成，施工效率低，不仅严重影响了梁板转存及梁板预制台座使用周转率，而且凿毛的深度或露骨度、均匀度等都难以达到要求；另外，从职业健康角度来讲，人工凿毛造成的粉尘、噪声等，严重危害作业人员的身心健康。

宁夏路桥工程股份有限公司依托银川至青铜峡高速公路LJ1合同段（以下简称“银青LJ1标”）空心板预制厂，对桥梁预制空心板腹板混凝土凿毛的方法及工艺进行改进，并结合现场施工经验，最终总结形成了本工法，并利用本工法完成了银青LJ1标1805片空心板的腹板凿毛工作。

本工法中涉及的主要成果已经申报并获得国家知识产权局授权的实用新型专利，专利名称为“桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛的设备”（专利号：ZL 2014 2 0655998.4）；另外，名称为“桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛的设备及施工方法”（专利号：2014 1 0619007.1）的发明专利已被国家知识产权局受理。

2 工法特点

桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛施工工法有如下特点：

1）凿毛设备的构造简单、操作方便、自动化程度较高；

2）凿毛的深度或露骨度、均匀度均能达到要求；

3）凿毛效率高：使用本工法，1名操作工人只需操作按钮，1天可以完成6片20m长度的空心板腹板混凝土的凿毛。

3 适用范围

本工法适用于任意结构尺寸的桥梁预制空心板中板腹板混凝土的凿毛。

4 工艺原理

依据设计图纸中空心板横断面结构尺寸，自行加工制造桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备，人工操作自动凿毛设备，实现对空心板腹板混凝土的凿毛工作。凿毛前对空心板顶板洒水养生，待两侧腹板有均匀流水时开始凿毛，不仅可以消除因凿毛产生的粉尘，避免对操作工人身心健康造成危害，而且能将凿毛处理后的混凝土面冲洗干净。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛施工工法的施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程图

5.2 加工制作桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备

本工法中涉及的主要成果：桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备，是由承载装置、凿毛装置、行走装置、控制装置以及动力装置五部分组成。

1）承载装置是由规格不一的槽钢通过焊接组成，主要是用来安装或架设凿毛装置、行走装置及控制装置的；其中，在承载装置两侧底部两端头各安装两个定位轮。

2）凿毛装置在桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备中起着至关重要的作用，它通过两个托架将两个凿毛器分别固定在承载装置的左右两侧。其中，托架上带有调节把手，用来调整凿毛器和空心板腹板之间的距离；凿毛器宜用11个头的凿毛器，可在市场上直接购买。

3）行走装置主要起带动承载装置沿空心板纵向匀速直线行驶，它包括：提供行走动力的电动机，由电动机通过链条带动齿轮转动而行走的主动轮，调整行走方向的导向轮，以及调节行驶速度的变频器组成。

4）控制装置主要是利用两侧的升降电动葫芦，通过控制手柄（遥控器）来控制凿毛装置沿空心板腹板垂直方向上移动的，即调整凿毛装置的高度。

5）动力装置是为自动凿毛设备的凿毛装置提供凿毛动力的，可通过购买的空气压缩机产生空气动力，用橡胶压力管道传输给凿毛装置实现的。

5.3 操作要点

1）对凿毛的空心板腹板弹线，确定凿毛区域

使用墨盒对空心板：顶板向下50mm、底板向上200mm、距离端头1300mm 内的腹板混凝土表面弹线，确定腹板混凝土凿毛区域。具体的凿毛区域如图2所示的阴影部分。

图2 空心板腹板混凝土凿毛区域图

2）安设并调整凿毛设备

使用汽车吊或龙门吊将腹板混凝土自动凿毛设备安设在待凿毛的空心板顶板一端上（如图3所示）。首先，使用控制手柄操作升降电动葫芦，控制凿毛装

置在空心板腹板两侧垂直方向上的高度一致；再利用调节把手调整凿毛设备两侧的凿毛器，将凿毛头与腹板之间的距离固定在1cm左右（如图4所示）。

图3 凿毛设备就位图4 凿毛设备调整3）打开空气压缩机，开始凿毛

在凿毛之前对空心板顶板进行洒水养生，不仅可以消除凿毛过程中的粉尘，改善工人的作业环境，避免对操作工人身体健康造成危害，而且能将凿毛处理的混凝土面冲洗干净。

使用橡胶压力管道将空气压缩机与

凿毛器连接起来，打开空气压缩机，开

始凿毛（如图5所示）。开始凿毛时打开

行走装置，先依据凿毛经验确定行走装

置的初始行驶速度，待凿毛了50cm左右

时，可根据已凿毛区域被流水冲洗干净

后凿毛效果的深度或露骨度、均匀度等，

确定是否需要通过变频器重新调整行驶

速度；在行驶当中可以利用导向轮调整

行驶方向。图5 开始凿毛4）改变凿毛设备行走方向，重新调整凿毛装置

待自动凿毛设备行驶至空心板的另一端时，通过变频器调整电动机的转动方向，改变凿毛设备的行走方向。重新调整凿毛装置，使凿毛装置在空心板腹板两侧垂直方向上的高度一致，凿毛头与腹板之间的距离固定在1cm左右，从上向下对空心板腹板没有凿毛的混凝土面进行凿毛（如图6所示）。重复此工序，直

至完成整个空心板腹板混凝土凿毛工作（如图7所示）。

图6 改变凿毛设备行走方向图7 凿毛完成

5）移出凿毛设备

空心板腹板混凝土凿毛区域全部凿完成后，使用汽车吊或龙门吊将凿毛设备吊离，架设到下一片待凿毛的空心板上。

6 材料与设备

采用本工法对空心板腹板混凝土凿毛所需主要设备见表1所示：

主要设备表表1 序号设备名称型号单位数量备注

1 桥梁预制空心板腹板混凝土

自动凿毛设备

—台 1 自制产品

2 汽车吊或龙门吊5t 台 1

3 钢钎1m 根 1

本工法中所使用的桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备主要配件如表2所示：

桥梁预制空心板腹板混凝土自动凿毛设备主要配件表表2 序号配件名称型号单位数量备注

1 空气压缩机W-2.6 台 1 提供凿毛动力