摘要: 采用滑模摊铺机进行水泥混凝土路面施工是在最近的几年里发展起来的,在许多工程施工中取得了良好的效果。
关键词: 混凝土路面；滑模摊铺机；施工技术
1 施工准备
1.1 原材料的质量控制
所有进场原材料必须按照《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》(JTJ/T037.1- 2001)中的要求进行检验,经过质量检验合格后才能使用。
1.1.1 水泥
水泥是混凝土的胶结材料,混凝土的性能很大程度上取决于水泥的质量,高等级水泥混凝土路面应采用高强度、收缩性小、耐磨性强与耐久性好的水泥, 宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥的主要技术品质:熟料中铝酸三钙含量不得超过5%,铁铝酸四钙含量不得低于18%；熟料中游离氧化钙含量不得超过1%；初凝不得早于1.5h,终凝不得迟于10h；水泥胶砂试件28d 龄期的干缩率不得大于0.09%；砂浆磨耗率不得超过1%。
1.1.2 砂
混凝土路面宜采用中粗砂,细度模数宜大于2.5,质地要坚硬、耐久、洁净。严格控制砂中的泥土、杂质含量,含泥量≤3%,硫化物及硫酸盐含量≤1%,砂中不得混有石灰、草根等杂物。
1.1.3 碎石
碎石应质地坚硬、洁净、级配良好,最大粒径40mm,针片状含量≤15%,含泥量≤1%。
1.1.4 水
混凝土用水及养护用水应清洁,不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐、有机物等。一般饮用水都可以使用,使用非饮用水时,需经化验方可决定能否使用。
1.2 混凝土配合比试验
混凝土的配合比设计要满足抗压强度、抗折强度、工作性和经济性等方面的要求。混凝土的试配强度应达到设计强度的110%～115%,水泥混凝土路面7d 抗弯拉强度不小于5MPa,最大水灰比不大于0.45；混凝土路面一次性摊铺后要求不塌边、无麻面,平整度要好,塌落度设计一般为3～5cm。
1.3 主要设备性能
1.3.1 滑模式摊铺机
在某路段改造工程中使用的滑模摊铺机功率为250 马力,该设备安装有自动调平和转向传感器,可以自动调整混凝土路面的厚度和摊铺行走方向, 在不用固定模板的情况下可以连续完成摊铺、振动、刮平、成型、抹光以及打设传力杆等工序。该型号的摊铺机摊铺宽度范围为4.5m～9.0m, 摊铺厚度范围为10cm～50cm,摊铺速度范围为0～3m/min。
1.3.2 水泥搅拌站
该路改造工程中混凝土搅拌站采用功率为250kw,生产能力为120m3/h,电子控制台可以按照设定自动控制供料、称重、计量及进行砂含水率测量。
1.4 基层检验与整修
按《公路路面基层施工技术规范》要求对基层进行检验,基层必须密实、均匀、稳定,其强度、密实度、厚度和平整度符合设计及规范要求后才能施工混凝土路面。混凝土路面施工前将基层表面的杂物、松散颗粒清扫干净,并洒水湿润。
2 水泥混凝土路面施工工艺
2.1 测量放样
采用单向坡双线式进行拉线设置, 两侧拉线控制混凝土路面的线型和高程, 拉线的位置依据路线设计方向和设计高程进行布置,拉线要采用直径适宜的钢丝线,一般为Φ4mm或Φ5mm。首先在路面两侧每5m 测放一个基准线控制点,然后根据设计的标高进行钢丝线布置。滑模摊铺机控制混凝土路面标高和导向是通过放在钢丝线上的传感器来实现的, 方向和高程的准确与否,取决于钢丝线的准确程度,因此基准线控制点必须准确、牢固。拉线桩间距,直线段一般为10m,平竖曲线段根据半径大小而定,一般定为5m,拉线皆固定在打入基层的钢钎上。钢丝线必须紧崩,拉线时用紧线器施加100kg 以上的拉力拉紧。对测量结果要经常进行校核,包括在浇注混凝土的过程中,要做到勤测、勤核、勤纠偏,减少因施工原因造成的偏差。
2.2 混凝土拌和
混凝土配合比计量的准确性是混凝土质量拌制的关键,施工前按配合比对水泥、水及各种集料的用量准确调试后,输入到自动计量控制存储器中,经试拌检验无误后再正式拌和生产。双卧轴强制拌和机的最佳拌和时间为60～90s,最短拌和时间不低于低限,最长拌和时间不超过最短拌和时间的三倍。混凝土各组成材料的计量精度不应超过:水和水泥+1%；粗细骨料+3%；外加剂+2%。
2.3 混凝土运输
混凝土采用自卸汽车运输, 从开始搅拌到浇注的时间不能超过1h。运输时不能漏浆,并防止离析,如到现场产生严重离析现象,应重新拌和,运输过程中车辆不得压折传力杆。
2.4 摊铺机施工
将滑模摊铺机驶进待摊铺位置, 将摊铺机四个支柱和两侧六个传感器挂到拉线上, 经试运行调整摊铺机的水平与横向位置,传感器调整准确后,准备开始摊铺。自卸汽车将混凝土卸在摊铺宽度内,沿路线方向应有10m 左右已经布好的混凝土,混凝土塌落度合格,螺旋器前的混凝土高度控制在螺旋器高度的1/2～2/3,否则过低混凝土供应不足,过高滑模机因阻力大机身上翘。当摊铺机铺出5m路面后,必须对路面标高、横坡度、宽度、中线、平整度、路面外观质量等技术参数进行校检测量,机械操作人员根据测量结果,及时在摊铺行进中微调传感器,保证所摊铺的路面质量满足要求。摊铺过程中,机械操作人员首先注意摊铺机前已卸混凝土料的坍落度, 以便行进过程中随时调整摊铺机的行进速度及振动棒频率,如果混凝土的坍落度稍有变化,可通过调整推进速度与振动频率来满足机械铺筑要求；其次,要注意螺旋布料器前面的料位及振动仓内的料位, 过低可能造成进料不足引起麻面及凹面,过高可能造成机械行走阻力太大造成爬坡,引起标高、横坡变化,以至于平整度超出指标。滑模摊铺机铺出的混凝土路面,原则上不允许再修整,特别禁止加薄层混凝土修补路面,但可以进行局部少量修整,如消除气孔、石子带动缺陷、拉杆挂坏的侧边及边部或局部个别的塌边及溜肩等现象应立即进行修整,修整时用6m 直尺控制好整个路面的横向平整度,然后用4m 长的抹面抄平器认真整平,以达到满足混凝土路面的质量要求。
在摊铺过程中摊铺机要缓慢运行,机械运行要平稳,速度要均匀。机组人员配合要默契,统一指挥,协调工作要跟上,有专人操作机器上设置的拉杆打入器。摊铺机行走速度为1.2m/min 左右,振捣频率取8000～9000r/min。为防止塌边,对混凝土塌落度要严格控制,偶尔出现塌落度大的混凝土要倾倒在中间。
2.5 胀缝及施工缝设置
胀缝板顶高控制在混凝土表面以下4cm 左右, 胀缝处设置钢筋支架,固定胀缝板及传力杆位置,为保证支架得到加固,将与支架连接的钢钉打入基层。摊铺的工作段结束后要设置施工缝,混凝土在震动棒的作用下,发生液化,混凝土形成带坡的斜面,因此施工时做一个带传力杆的堵头模具, 并保证传力杆位置准确,用水平器将拉线高程引下来, 使堵头高度与路面设计高程相符,摊铺混凝土结束后再用6m平板找平端部。
2.6 抗滑构造制作
根据抗滑构造深度要求及施工经验,用拉毛器拉槽,拉槽深浅均匀,槽深为2～3mm,槽宽为3～5mm,槽间距为20～25mm。
2.7 养生
混凝土表面抗滑构造制作完毕,应及时养生。养生采用养生液养生,养生期限为14d～21d,在养生期间禁止车辆通行。
2.8 切缝
水泥混凝土路面有横向缩缝、纵向缩缝、胀缝、施工缝等,均应及时切缝,切缝时应首先根据设计要求进行划线,依线割缝,以保证切缝顺直、美观。切缝应掌握好时间,过早因混凝土强度不足,会引起集料脱落而不能切出；过迟,混凝土板会出现不规则裂缝。为了能尽早切缝,先采用软割机每隔20m 锯一道缝,锯缝时间以摊铺后的水泥混凝土路面刚终凝后并且锯缝时不啃边时为宜。在混凝土基本达到了硬割缝机所要求的强度后用硬割缝机切缝,切缝的原则是在不啃边的情况下能切即切,越早越好,保证裂缝开始出现以前完成所有的切缝。
2.9 灌缝
填缝料选用与混凝土面板缝壁粘结力强、回弹性好、能适应混凝土面板收缩、不溶于水和不渗水、高温时不溢出、低温时不脆裂和耐久性好的鲁刺形密封条。灌缝前,先用高压喷水设备冲洗后,再用高压泵吹干,将背衬材料塞入填缝槽底部,用灌缝枪或灌缝机将填缝料徐徐地灌入缝中。填缝料施工时,灌至与路表面齐平,养生至少一昼夜后方可开放交通。
3 结束语
采用滑模摊铺机进行水泥混凝土路面施工, 在该改造工程中使施工质量得到了良好的控制, 并且极大的加快了施工进度和减少了人力的使用,创造了很好的经济效益,因此,有一定的推广价值。
