滑模式摊铺机施工工艺探讨

滑模式摊铺机施工工艺探讨马明军（中铁十五局集团五公司河南洛阳471002）摘要：详细叙述了滑模摊铺机在二河公路山西境内得胜口-大同高速公路路面第二合同段施工的工艺流程，可供类似工程参考。关键词：水泥混凝土路面滑模式摊铺机施工工艺1引言水泥混凝土路面俗称白色路面，与沥青混凝土路面（俗称黑色路面）相比具有强度高、稳定性、耐久性、抗滑性能好，有利于夜间行车和标线显明的优点，从经济性比较出发，具有造价适当，养护维修费用少的特点。过去修筑沥青混凝土路面要比修筑水泥混凝土路面便宜，但是近年来，随着石油价格的迅速上升，交通量和车辆轴重增大，两者之间的差距逐步缩小。水泥混凝土与沥青混凝土路面相比，在前20年内，由于养护的投资、材料和人工都比沥青混凝土路面低70%左右，且国产沥青的性能不稳定，沥青混合料的质量不易控制，新修筑的沥青混凝土路面在使用不久，往往出现裂缝、泛油、滑溜、拥包、车辙等缺陷，大大地降低了使用质量，缩短了维修周期，这样平均摊于每年的费用，水泥混凝土路面较沥青混凝土路面为小。但是水泥混凝土路面在白天较强阳光照射下路面反光较强，使汽车驾驶员有不舒服感觉。2工程概况国道主干线二河公路山西境内得胜口-大同高速公路路面第二合同段起讫桩号为K10+500-K22+200。主要工程量是混凝土面层233732㎡，贫混凝土基层258750㎡，二灰砂砾底基层259782㎡，砂砾垫层213628㎡。混凝土面层（30㎝）和贫混凝土基层（20㎝）使用德国“维特根”SP-850摊铺机滑模施工，传力杆采用自动插入装置，面层使用养生剂养生。混凝土面层、贫混凝土基层中掺入等级不同的水排粉煤灰，以提高结构层早期强度，同时可以达到延长凝结时间，减少泌水、提高表面光洁度的目的。3混凝土面板施工方案3.1施工准备3.1.1摊铺机械选型摊铺机械选用德国WirtgenSP850型滑模机(如图示)，铺筑混凝土时，首先由螺旋式布料器将堆积在基层上的混凝土拌和物横向铺开，刮平器进行初步刮平，高频振动器进行捣实，随后横向搓动整平梁进行振捣后整平，形成密实而平整的表面，最后用超级抹平器进行光面。随着摊铺进程，由传力杆插入器根据设计要求插入传力杆，提高了生产效率。3.1.2配合比选定水泥采用新荣生产的普通硅酸岩42.5号水泥；粉煤灰采用大同二电厂生产的I级水排粉煤灰；碎石采用4.75-9.5㎜和9.5㎜-31.5㎜两种,级配符合JTGF10-2003《公路水泥混凝土路面施工技术规范》表3.3.2中碎石级配要求;砂采用古店镇天然中砂;外加剂采用广州湛江高效缓凝减水剂。配合比为：42.5号水泥360㎏；粉煤灰I级55㎏；水160㎏；碎石4.75-9.5㎜305㎏；9.5-31.5㎜914㎏；砂656㎏；高效缓凝减水剂8.3㎏。3.1.3技术准备:A开工前,对工程、试验、机械、管理等岗位的技术人员和主要工班施工人员进行培训。B计算道路中桩坐标，复测平面和高程的各种控制桩。3.1.4拌合站：拌合站采用两套电脑计量控制拌合楼，拌合能力3000m3/h，蓄水池容量450m3。3.2混凝土的拌合1、混凝土拌合设备在施工前，通过计量部门对自动配料机进行标定，试拌后方可进行施工，在施工过程中要经常进行校验拌合楼计量精度，如果发现打印的配料统计记录超出要求精度，应立即分析原因，排除故障，保证拌和计量精度。2、施工开始及施工过程中，都要按照规范规定的频率检验坍落度、坍落度损失、含气量、泌水率、混凝土凝结时间、砂石料含水量、混凝土容重等，按标准方法留出混凝土试件。3、混凝土拌和物应均匀一致，不得有未加水的干料、未拌匀的生料和离析等现象，干料和生料禁止用于混凝土的摊铺。两台拌和楼间混凝土拌和物的坍落度差别不大于±1cm。在雨天或阵雨后，及时检测砂石料含水率，并调整相应的加水量。4、科学编制拌和楼计算机程序，合理压缩搅拌时间，增加混凝土产量，提高劳动生产率。拌合时间不少于35秒，在保证拌和物的熟化度、均质性、稳定性的前提下，根据实际情况，尽量缩短拌和时间。5、外加剂的浓度，应根据配合比试验确定的外加剂掺量、每盘料的用水量，计算外掺剂溶液浓度。外掺剂溶液应在施工的前一天配制好，在混凝土拌和过程中，所配制的外加剂溶液要不断进行搅拌，防止发生沉淀或不均匀影响外加剂使用效果。3.3混凝土的运输1、水泥混凝土的运输采用自卸汽车运输，2、自卸汽车运输混合料，车厢内应清洗干净并洒水湿润。3、从拌和机向运料车上放料时，每卸一斗混合料应挪动一下汽车位置，混凝土的落差不大于2米，以减少混合料离析现象。4、运料车采取覆盖篷布等保湿、防雨、防风、防污染的措施。3.4混凝土路面摊铺采用德产WirtgenSP-850型滑模摊铺机进行施工。路面施工前，根据设计的配合比在路段内初铺250米长试验段，达到养护时间后测定各项指标，若满足规范及设计要求，报请监理工程师批准认可后方可继续施工。3.4.1滑模摊铺准备（1）、每20米垂直于两侧基准线挂横线，用钢尺单车道测3点、双车道测5点垂直高度，减于基准线设定高度即为板厚，3～5个值的平均值可视为该断面平均板厚，每200米10个断面的均值为该段的平均板厚。（2）、机械摊铺前，先将基层表面及履带行走部位清扫干净。在摊铺面板位置洒水湿润，但不得存有积水。局部的破损应修补、基层上的裂缝应处理完毕。（3）、滑模摊铺混凝土路面前检查施工设备和机具处于良好状态。（4）、检查辅助施工设备是否全部到位、是否运转正常，如：拉毛养生机、发电机、布料机是否全部到场并运转正常；端模板、工作凳、振动棒、找平梁、养生剂、喷洒工具、拉毛耙、传力杆定位支架是否全部到位。（5）、横向连接摊铺时，前次摊铺路面沿纵缝、涨缝部位切割顺直，侧边拉杆要校正扳直，缺少的拉杆钻孔锚固植入。3.4.2混凝土布料（1）、布料机前的混凝土堆放高度应在螺旋布料器叶片最高点以下，但不得缺料，卸料、布料与摊铺速度相协调。（2）、当坍落度在10～50mm时，布料松铺系数控制在1.08～1.15之间；坍落度30mm时，松铺系数控制在1.1左右。布料机与滑模摊铺机之间施工距离控制在5～10m。3.4.3滑模摊铺机操作要领（1）、机手操作滑模摊铺机应缓慢、均匀，连续不断地摊铺。滑模摊铺速度，根据拌合物稠度和设备性能可控制在0.5～2.0m/min，一般宜为1m/min左右。当料的稠度发生变化时，应先调振捣频率，后改变摊铺速度，不得料多时追赶，然后随意停机等待，间歇摊铺。（2）、在摊铺过程中，机手应随时调整控制板进料位置，开始应略高一些，以保证进料。下沉状态下应保持振捣仓内砂浆料位高于振捣棒10cm左右，料位上下波动宜控制在±4cm以内。（3）、滑模摊铺机以正常速度施工时，振捣频率可在6000～11000r/min之间调整，宜采用9000r/min左右。应防止混凝土过振、漏振、欠振。机手应随时根据混凝土稠度，调整摊铺速度和振捣频率。当混凝土偏稀时，应适当降低振捣频率，加快摊铺速度，但最快摊铺速度不得大于3m/min，最小振捣频率不得小于6000r/min；当新拌混凝土偏干时，应提高振捣频率，但最大不能超过11000r/min，并减慢摊铺速度，最小摊铺速度宜控制在0.5～1m/min；滑模摊铺机起步时，应先启振后推进。滑模摊铺机脱离混凝土后，应立即关闭振捣棒。（4）、滑模摊铺纵坡较大的路面，上坡时，挤压底板前仰角适当调节小些；下坡时，前仰角宜适当调大。抹平板合适的压力宜为底板3/4长度接触路面抹面。（5）、滑模摊铺路面和渐变段路面时，滑模摊铺机跟线摊铺，应随时观察并调整抹平板内外侧的抹面距离，防止压跨边缘。摊铺单车道路面，应视路面的设计要求配置一侧或双侧打纵缝杆的机械装置。侧向拉杆的正确插入位置应在挤压底板的中下部。拉杆打入应一次打入，严禁多次打入。（6）、机手应随时密切观察所摊铺的路面效果，注意控制和调整摊铺速度，振捣频率，夯实杆、振动搓平梁和抹平板位置、速度和频率。（7）连接摊铺时，已成型混凝土路面7d龄期后，方可允许滑模摊铺机一侧履带走行。同时，钢履带底部应铺橡胶垫，纵向连接摊铺路面时，应对连接纵缝部位进行人工修整，并用钢丝刷子刷掉粘附在前幅路面上的砂浆，应刷出粗细抗滑构造。3.4.4滑模摊铺中出现问题的处置（1）、滑模摊铺的表面应平整，几何形状规矩，不应出现麻面、拉裂、塌边、溜肩等病害现象，出现问题应立即查找原因。迅速采取措施。（2）、摊铺中应经常检查振捣棒的工作情况。发现路面上在横断面某处多次出现麻面或拉裂现象，表示该处的振捣棒出了问题，必须停机检查或更换振捣棒。摊铺之后发现路面上留有发亮的振捣棒拖出的砂浆条带，则表明振捣棒位置过深，必须调整位置至振捣棒在挤压板的后缘高度以上。（3）、滑模摊铺路面出现横向拉裂现象，应从如下几个方面进行检查：①、拌和物局部或整体过干硬、离析、集料粒径过大，或在该部位摊铺速度过快，振捣频率不够，混凝土未振动液化而拉裂。应降低摊铺速度，提高振捣频率。②、挤压板的位置和前仰角设置是否变化，前倒角时必定拉裂，前仰角过大也可能拉裂，应在进行中调整前水平传感器，即改变挤压底板为适宜的前仰角，消除拉裂现象。③、拌和物较干硬或等料停机时间过长，起步摊铺速度过快，也可能拉裂混凝土路面。等料时间较长时，应间隔15min开启振捣棒2-3min，起步摊铺时，宜先振捣2-3min，再缓慢推进。④、当混凝土供应不上，或拌和楼出现机械故障等情况时，停机等待时间不超过当时气温下混凝土初凝时间2/3，超过此时间，应将滑模摊铺机开出摊铺工作面，并作施工缝。当滑模摊铺机出现机械故障，应尽快通知后方拌和楼停止生产，在故障时间内，滑模摊铺机内混凝土尚未初凝，能够排除故障，允许继续摊铺，否则，应尽快将滑模摊角机拖出作业面。故障排除后，重新起步摊铺。⑤、滑模摊铺过程中用自动抹平板装置进行抹面。对少量局部麻面和明显缺料部位，在挤压板后或搓平梁前补充适量拌和物，由搓平梁或抹平板机械修整。滑模摊铺的混凝土面板在下列情况下，用人工进行局部修整。1）、人工操作抹面抄平器，修整摊铺机后小缺陷，但不得在整个表面加薄砂浆层修补路面标高。2）、对纵缝边缘出现的倒边、塌边、溜肩现象，在顶侧模或在上部支方铝管进行边缘补料修整。3）、对起步和纵向施工接头处，采用水准仪抄平并采用大于3m的靠尺边测边修整。（4）、滑模摊铺结束后，必须及时做下述工作：①、清洗滑模摊铺机，并进行当日保养，加油加水，打润滑油等。②、在第二天硬切横向施工缝，也可当天软作施工横缝。3.5养护根据得大高速公路情况，我们采用养生剂进行养生。养生剂喷洒剂量、成膜厚度、适宜的喷洒时间通过现场试验而定。喷洒养生剂的厚度以形成完全封闭的薄膜为宜；喷洒应均匀，成膜厚度应一致；喷洒后的表面不得有颜色上的差异；喷洒时间宜在混凝土表面泌水完成后进行；喷洒高度应控制在0.5-1m范围内，除喷洒混凝土板表面外，侧面也相应喷洒；当混凝土表面泌水较多时，等泌水基本结束后再进行喷洒。在养生期间，严格封闭交通，禁止车辆、行人在混凝土面上通过。3.6接缝处理3.6.1纵缝处理（1）、纵向缩缝：水泥混凝土路面采用滑模摊铺机一次摊铺两个车道宽度时，应设置纵向缩缝，其位置按车道宽度设置。拉杆靠滑模摊铺机设置的中间拉杆插入装置在滑模摊铺过程中自动控制间距压入，其构造采用假缝拉杆型。缩缝上部的槽口，采用硬切缝法施工。（2）纵向施工缝：当滑模摊铺机一次摊铺宽度小于路面总宽度时，有纵向施工缝。位置应与车道线一致，其构造采用平缝加拉杆型。纵向施工缝的拉杆，在前一次摊铺时，采用滑模摊铺机的侧向拉杆装置插入。3.6.2横缝处理（1）、横向施工缝：每天摊铺结束或摊铺因故中断，且中断时间超过初凝时间2/3时，应设置横向施工缝。横向施工缝的位置应与道路中心线垂直。横向施工缝的位置宜与胀缝或缩缝相重合。横向施工缝应采用平缝加传力杆型。横向施工缝采用焊牢的钢制端头模板。每1.5米不应少于1个钉钢钎的垂直固定孔。（2）、横向缩缝：采用等距离布置，一般采用5米板长。当不得不改变板长时，最大板长不大于5.5米，最小板长不小于板宽。在板的锐角处，应设角隅钢筋补强。3.6.3胀缝设置