8、公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工工艺工法

1公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-LJLM-0608-2011第四工程有限公司文启军1前言1.1工艺工法概况水泥混凝土路面具有强度高，稳定性好，耐久性好，使用寿命长，日常养护费用少等许多优点。滑模施工是水泥混凝土路面施工的先进施工技术，具有高度自动化、高速度、能很好的控制路面施工质量和各种技术指标的优点。因此，滑模摊铺在高等级混凝土路面中应用日渐广泛。1.2工艺原理滑模是混凝土浇筑时所用模板中的一种，它安装在摊铺机上并随着摊铺机的移动可沿水平方向、斜坡方向或垂直方向渐渐滑动，并与摊铺机的布料、振捣、抹平切缝系统一起，边摊铺、振捣，边脱模，形成密实、平整、形状符合要求的混凝土路面。2工法特点滑模摊铺施工是集计算机、自动控制、精密机械制造、现代混凝土科学和高等级公路工程技术于一体，具有操作灵活简便、高度自动化、高速度、施工质量能得到保证等优点。3适用范围本工法适用于高等级公路、城市道路、机场跑道和停机坪等水泥混凝土路面滑模摊铺施工作业。4主要引用标准《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1；《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTGF30；《公路工程集料试验规程》JTGE42；《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30；《民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范》MH5006；《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范》JTJ/T037.1。5施工方法合理选择路面混凝土的原材料、配合比，经过集中拌和后运输至施工现场，2在大型自动滑模摊铺机（一套滑模摊铺设备一般有前置的松方控制布料及螺旋分料器、中置振捣系统、自动传力杆、拉杆插入装置、后置的振动挫平梁、自动抹平梁组成）的配合下，实现混凝土路面摊铺、振捣、整平等施工过程的全部机械化和快速化，形成的具有强度高、刚度大、稳定性、耐久性好以及抗弯拉性能强等特点的水泥混凝土路面。6工艺流程及操作要点6.1工艺流程公路水泥混凝土路面自动滑模摊铺施工的工艺流程见图1。测量放样混凝土拌和、运输正式摊铺路面修整路面养生切缝、填缝路面刻槽试摊铺检测验收施工准备图1混凝土路面滑模摊铺施工工艺流程图6.2操作要点6.2.1施工准备（1）开工前对设计图纸进行复核，熟悉施工技术规范，编制施工组织设计。（2）全线联测复核水准点、导线点。以保证施工过程中路面结构符合设计的高程、厚度和平面位置要求，并恢复线路中桩及边桩。（3）编制专项施工方案，并由项目技术负责人到技术人员，技术人员到班组长，班组长到操作工人进行三级技术、安全、环保、质量交底。3（4）检查下承层的高程，平整度、宽度、弯沉等指标是否符合设计和规范要求，对不符合要求的进行重新整修直至检验合格为止。仔细检查下承层边部质量，对于局部软弱部位要进行换填处理，整平压实。对整个施工工作面的基底进行全面清扫，清除基层表面的浮土、砂石等杂物。（5）混凝土拌合站布置要完成三通一平的工作，进出场道路必须硬化处理，防止机械车辆行驶对材料的污染。堆放材料的场地要硬化，场内布置要考虑具有石料冲洗排水的功能，不同料堆之间要砌墙隔离，防止混料现场，对于细集料必须采用覆盖措施。（6）接入现场的施工用电布局合理、规范，符合用电安全规范要求。拌合站设备安装调试就位，并存有可供10～15天使用的原材料，配合比设计满足设计及规范要求并通过监理单位审批。（7）摊铺基准线桩固定位置距摊铺面板边缘的横向支距应根据滑模摊铺机侧模到传感器的位置距两侧路面边缘不宜小于1m，最小不得小于0.65m。纵向直线段应不大于10m，圆曲线段视弯道半径大小，一般可为5～7m。基准线必须张紧，每侧基准线应施加不小于1000N的拉力。张紧后基准线上的垂度不应大于1.0mm，基准线应先张紧，再扣进夹线臂槽口。滑模摊铺水泥混凝土路面基准线设置精度应符合表1的要求。施工时宜达到规定值，验收时应满足最大允许偏差值的规定。表1滑模摊铺水泥混凝土路面基准线设置精度要求项目规定值最大允许偏差中线平面偏位（mm）1020路面宽度偏差（mm）+15+20面板厚度（mm）代表值-3-5极值-8-10纵断高程偏差（mm）±5±10横坡偏差（％）±0.10±0.15左右幅连接纵缝高差（mm）±1.5±26.2.2试验段施工正式摊铺水泥混凝土路面前，铺筑长度不小于200m的试验段，高速公路、一级公路宜在主线外进行试验路段的摊铺。路面厚度、摊铺宽度、基准线设置、接缝设置、钢筋设置等均应与实际工程相同。试验路段分为试拌及试铺两个阶段，4通过试验段施工应达到下述目的：（1）试拌检验搅拌性能及确定合理搅拌制度；试铺检验滑模摊铺系统全部主要机械的性能和生产能力，检验机械种类、数量、实际生产能力配套及组合的合理性。提供主要机械性能和生产能力检验结果和改进措施。（2）通过试拌确定搅拌楼上料速度，拌和容量，搅拌均匀所需时间，新拌混凝土坍落度、振动粘度系数、含气量、泌水量、离析性和生产使用的混凝土配合比。（3）通过试铺确定基准线设置方式，滑模摊铺机的适宜工作参数，包括摊铺速度、振捣频率调整范围、夯实杆深度和频率、挤压底板前仰前度设置、超铺角度设置、侧模板可调整方式和位置、中间和侧向拉杆打入情况、振动搓平梁的设置位置、自动抹平板位置和压力等。（4）使全体工程技术、施工及设备操作人员熟悉并掌握各主要机械正确的操作要领和所有工序、工种正确的施工方法，检验全套施工工艺流程。（5）检验确定人工辅助施工的修整机具、工具、模具种类和数量，发电机、电焊机、钢筋工、混凝土工、拉毛方式及劳动力数量和定员位置等。按施工工艺要求确定施工组织形式和人员编制。（6）检验通讯及生产调度指挥系统，确定施工管理体系。6.2.3混凝土拌和与运输（1）施工开始及搅拌过程中都应按规定的频率检验坍落度、坍落度损失、含气量、泌水量、混凝土凝结时间、砂石料含水量及混凝土容重等。按标准方法预留规定数量的弯拉强度试件。在寒冷或炎热气候下施工，混凝土拌和机出料时的温度应分别控制在不低于10℃及35℃，并应加测原材料温度、拌和物的温度、坍落度损失率和凝结时间等。（2）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路面摊铺。试拌及滑模摊铺时的坍落度，应按最适宜滑模摊铺的坍落度值加上当时气温下运料所耗时间的坍落度损失值确定。塌落度范围18S～32S，采用维勃仪测定。（3）最短搅拌时间应根据拌和物的粘聚性、均质性及强度稳定性由试拌确定最短搅拌时间。一般情况下，单立轴式搅拌机总拌和时间为80～120s；双卧轴式搅拌机总拌时间为30s、35s在保证拌和物质量的前提下，应科学编制搅拌计算机5程序，合理压缩搅拌时间，以增加滑模混凝土的产量。（4）应根据施工进度、运量、运距及路况，及规范规定配备车型和车辆总数。总运力应比总拌和能力略有富余。滑模摊铺施工要求连续不间断工作，保证施工过程中的连续性，拌合楼、运输车辆、摊铺机械的生产能力和工作状态必须保持稳定和配套。（5）运输到现场的混凝土拌和物的坍落度有所损失，但必须适宜滑模摊铺。摊铺完毕允许最长时间，应根据气温及摊铺现场拌和物达到规定的工作性历时确定，混凝土拌和物从搅拌机出料到运输、摊铺完毕的允许最长时间应符合表2的规定。表2混凝土拌和物运输、摊铺完毕允许最长时间施工气温（℃）运输允许最长时间（h）摊铺完毕允许最长时间（h）5～1022.510～201.5220～3011.530～350.751.25（6）运送混凝土的车辆，在装料时，应防止混凝土离析，每装一盘料应挪动一下车位，卸料落差高度不得大于2m。驾驶员必须了解拌和物的运输、摊铺完毕的允许最长时间，超过摊铺允许最长时间的混凝土不得用于路面摊铺。（7）混凝土运输过程中要防止漏浆、漏料和污染路面。烈日、大风、雨天和冬季施工，应遮盖自卸车上的混凝土。运输车辆在每次装混凝土前，均应将车厢清洗干净并洒水湿润。（8）使用自卸汽车运输混凝土时，最大运输半径不宜超过20km。6.2.4滑模摊铺（1）松铺高度控制板控制控制松铺高度控制板或进料门的依据是振捣仓内的料位高度。振捣仓内料位过高，摊铺机阻力大，振捣排气效果差，所摊铺路面的密实度变差；仓内料过低，挤压板供料不足，形不成挤压作用，路面缺料，出现缺料坑，无法继续施工。在摊铺过程中应严密监控和随时调整松方控制板的高度。（2）摊铺行进速度摊铺过程中，摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业，摊铺行进速度宜控制在1～2m/min之间，振捣频率可在6000～11000r/min之间调整，一般采用69000r/min左右，应防止混凝土过振或漏振、欠振现象。在振捣棒与混凝土完全接触时，立即开动振捣棒；停机时应立即关闭振捣棒。同时，操作手应根据新拌混凝土的稠度大小，调整摊铺的速度和振捣频率。当新拌混凝土显得偏稀时，应适当降低振捣频率，加快摊铺速度，最快摊铺速度控制在1.5～2m/min以内，最大不得超过2m/min，最小振捣频率不得小于6000r/min；当新拌混凝土偏干时，应适当提高振捣频率，最大不超过11000r/min，并先开启振捣棒再起步。摊铺机离开工作面后，应立即关闭振捣棒。为防止振捣棒空载振动而烧毁振捣棒，严禁振捣棒在水泥混凝土外面振动，同时要随时观察每个振捣棒的振动情况。（3）安装传力杆（DBI装置的使用）传力杆是保证水泥混凝土路面的质量及寿命的重要措施，其原理见图2。DBI（DowelBarInsertingSet）即传力杆自动打入施工技术：利用传力杆自动打入装置（见图3）在滑模摊铺机推进过程中将传力杆植入水泥混凝土路面中，能够极大提高传力杆的工作效率。开始摊铺后，人工将传力杆按一定顺序排放在布料小车的料槽内，然后手动启动小车卷扬机，小车便从DBI一侧沿着滑动轨道，滑动到另一侧。在滑动过程中，传力杆便自动落入卡槽内。启动另一侧卷扬机收回小车，进行下一循环的布料。另外，DBI配备有手动系统，可以在试机或不连续作业时，进行手动作业，即人工将传力杆放置在卡槽内。图2-1设传力杆图2-2未设传力杆传力杆的表面应涂防锈漆（见图4），保证传力杆在混凝土内能自由滑动，避免应力锁死导致开裂。同时，还应避免传力杆安装偏差过大，偏差过大将造成传荷能力降低和应力锁死。DBI施工时应对传力杆位置进行标记，避免后续切缝引起的传力杆偏差。7图3DBI装置图4传力杆涂防锈漆传力杆和胀缝板设置精度应符合表3的要求表3传力杆及胀缝板安装精度技术要求项目技术要求（mm）测量位置传力杆端上下左右偏斜误差≤10在传力杆两端测量传力杆在板中心上下左右误差≤20以板面为基准测量传力杆沿路面纵向前后偏位≤30以缝中心线为准胀缝板倾斜误差≤20以板底为准胀缝板的弯曲和位移误差≤10以缝中心线为准注：胀缝板不允许混凝土连浆，必须完全隔断。应有专人观察DBI工作后传力杆是否全部完全打入，如有传力杆裸露在混凝土外，则在搓平梁搓平之前尽快拔除该传力杆。传力杆插入后，传力杆周边的混合料不能及时填补缝合时，必须进行人工修复。（4）自动抹平板施工自动抹平板（见图5）有利于消除表面上的小气泡及石子拖动带来的小缺陷，并能起到部分提浆作用，保证了路面有优良的纵向平整度。施工时应根据路面纵坡的变化随时调整自动抹平板压力。自动抹平板在没有长侧模保护的摊铺机上，是不能抹面到边的，若太靠近边沿，在摊铺弯道时会将路面压垮，一般到边界要留30cm左右，压力较大时，边界部分会推挤隆起，需要专人修整。（5）混凝土路面板的修整图5自动抹平板8对表面上少量局部麻面和明显缺料部位，应在挤压板后或搓平梁前，最迟在抹平板前表面补充适量砂浆，由搓平梁和抹平板机械修整。抹平过的路面，必须再拖麻袋片处理，以获得良好的构造纹理。6.2.5切缝及填缝（1）切缝横向缩缝、施工缝上部的槽口，应采用切缝法施工。切缝方式有全部硬切缝、软硬结合切缝和全部软切缝三种。采用哪种切缝方式视施工地区下午1～3时最高温度与凌晨1～3时最低温度的温差决定。表4施工气温与防止断板应采用的切缝技术白天夜间温差（℃）切缝方式缩缝切深＜10以200度时积控制硬切缝，最长时间不得超过24h硬切缝1/4～1/5板厚10～15每隔1～2条提