滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面混凝土的施工技术研究

滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面混凝土的施工技术研究

许宏彩1项南飞2冯跃坤2熊明祥2

1松滋市公路管理局湖北松滋434200；

2中国葛洲坝集团第六工程有限公司云南昆明650206

摘要：水泥混凝土滑模摊铺自动化施工技术具有施工机械化程度高、规模大、速度快、平整度好等优点，适用于各种等级公路路面面层施工。滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面混凝土施工有不同于传统人工摊铺水泥混凝土路面混凝土技术和质量要求。文章以某一级公路水泥混凝土路面施工为例，对滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面混凝土的施工技术和质量控制进行研究。

关键词：滑模摊铺机；水泥混凝土路面；摊铺；混凝土；施工技术

0引言

在传统水泥混凝土路面施工中，一般采用固定钢模板、人工植入传力杆及拉杆钢筋、分幅分块施工方式，人工成本投入大，施工进度慢、效率低，同时质量亦难以控制。而采用滑模摊铺机摊铺混凝土、最宽可半幅整体一次性施工，能够有效保证施工质量、加快施工进度、降低施工成本。当然，滑模机摊铺水泥混凝土路面混凝土的施工技术有其特殊要求。文章以某一级公路水泥混凝土路面滑模摊铺为例，对滑模机摊铺水泥混凝土路面混凝土的的施工技术和质量控制进行论述、研究。

1工程概况

某一级公路路线全长60.800km，设计速度采用80km/h，路基宽度24.5m，汽车荷载等级公路-I级。该一级公路所在地为平原地区、地势低洼平坦、雨季内涝严重。该项目K0+000-K39+250段路面结构类型原设计为沥青砼路面，为避免积水对沥青砼路面的破坏，后变更设计为水泥混凝土路面。水泥混凝土面层厚28cm，28d弯拉强度≥5.0MPa，混凝土标号≥C35。为加快施工进度、确保施工质量，采用滑模摊铺机来进行路面砼摊铺的自动化施工。

2混凝土的技术

混凝土的质量对水泥混凝土路面质量的意义重大。要保证水泥混凝土路面具有良好的使用性能，不仅要精心设计，还要精心施工，在施工环节上狠抓施工质量[1]。

2.1混凝土配合比

混凝土原材料质量控制以及合理的配合比设计直接影响混凝土摊铺工作性，从而影响到混凝土路面质量，配合比设计是滑模摊铺实现高质量水泥混凝土路面的核心和关键施工技术之一。混凝土的配合比设计和优化是一项非常关键的工作，水泥混凝土配合比的好坏对于设计要求的强度等级、施工要求的工作性及经济成本控制等的影响非常巨大[2]。为了保证现场混凝土摊铺优良工作性、高抗折强度、高耐久性，水泥混凝土路面要求使用质地坚硬、耐久、干净的碎石、破碎卵石或卵石[3]以及其他建筑材料。经过反复勘察取样筛选，粗集料采用炉子岩采石场的碎石，细集料采用三峡机制砂和松滋河砂，水泥为三峡牌PC.42.5水泥，外加剂采用鑫城FDN-3缓凝高效减水剂。根据室内试验结果确定配合比：碎石（16~26.5mm）：碎石（9.5~16mm）：碎石（4.75~9.5mm）：机制砂：河砂=32%：16%：16%：21.6%：14.4%，水泥混凝土生产配合比（质量比）：水泥：碎石：砂：水：外加剂=1：1.63：2.89：0.36：0.021，每立方米混凝土水泥用量417Kg，施工现场摊铺坍落度为10~30mm。

2.2混凝土拌合、运输

水泥混凝土拌和站采用强制式搅拌设备，能够稳定可靠地供应足够的水泥混凝土拌合料。每个搅拌设备配备5个砂石料仓、4个水泥罐仓、一个外加剂池和充足的供水供电。由于滑模摊铺水泥混凝土的均匀性要好，不同次数搅拌的混凝土之间的坍落度误差要小于2cm。拌和站必须保证每小时60-70m路面的砼混合料的供应。

混凝土采用自卸车运输，保证到现场的拌合物具有适宜摊铺的工作性。摊铺完毕允许最长时间，根据气温及摊铺现场拌和物的工作性确定。滑模摊铺工艺的混凝土拌合物从搅拌机出料到运输、铺筑完毕允许的最长时间如表1。

当运距较远或在气温条件不同时，采用缓凝剂来调节混凝土初凝时间。混凝土在运输过程中防止漏浆、漏料和污染路面。烈日、大风、雨天施工，对自卸车上的混凝土遮盖。运输车辆在每次装料前，均将车厢清洗干净并洒水湿润。在装料时防止混凝土离析和分层，每装一盘料应挪动一下车位，卸料落差高度不大于2m。

2.3混凝土布料

滑模摊铺水泥混凝土路面，有专人指挥车辆均匀卸料。自卸车卸料时，根据装载量及摊铺宽度均匀地倒在摊铺机前预定的位置，并配合挖掘机进行初铺布料。卸料落差不得大于1.5m，且机前的最高料位不得高于滑模摊铺机前松方控制板顶面，料位的正常高度在螺旋布料器叶片最高点以下，亦不得缺料。布料与摊铺速度相协调，尽可能匀速摊铺，尽量减少摊铺施工中的停机次数。

3混凝土滑模摊铺机摊铺

3.1混凝土路面几何参数控制

基准线准确是摊铺出的路面标高、横坡、纵坡、板厚、板宽、弯道等符合规范要求的最基本的保证，基准线设置必须准确无误。本工程采用单向坡双线式基准线，两根基准线间的横坡要与路面横坡—致，滑模式摊铺机沿着两侧的基准线来摊铺水泥混凝土路面。基准线桩到摊铺路面边沿的距离根据滑模式摊铺机侧模到传感器的位置而定，基准线桩在基层上用电锤钻出10～15cm深孔后牢固打入基层，直线段每10m设一桩，平曲线段每5m设一桩[4]。为保证工程质量，本工程基准线桩距离为5～10m，对基准线施加不小于1000N的拉力使其张紧，每根线的最大长度不大于400m。

3.2混凝土摊铺速度和振捣

在摊铺施工过程中，操纵人员必须随时观察新拌混凝土的稠度，并根据水泥混凝土的工作性来调整滑模摊铺机的作业速度和振动频率，防止水泥混凝土过振或漏振。当新拌水泥混凝土稠度发生变化时，先调振捣频率，后改变摊铺速度。滑模摊铺机的作业速度控制在0.5～2m/min范围内，一般为1m/min；振动频率控制在6000～10000r/min范围内，最低振动频率不得低于6000r/min。

据文献[3]开机前先开启振动棒，然后再行走，停机时立即关闭振动棒。为防止振动捧空载振动而烧毁振动棒，严禁振动棒在水泥混凝土外面振动，同时要随时观察每个振动棒的振动情况。

施工过程中，若出现新拌水泥混凝土供应不上时，滑模摊铺机停机等待的时间不能超过当时气温下新拌混凝土初凝时间的2/3，且不超过40min。在此时间内每隔15min开动振动棒振动3min。若超过此时间，为防止施工冷缝断板，将滑模式摊铺机驶出摊铺位置，该点作为施工缝。设置横向施工缝时，铲除从摊铺机振动仓内脱离出来的纯砂浆，设置工作缝端模并用水准仪测量路面高程、坡度和平整度，传力杆设置要符合允许误差的要求。后幅工作缝与前幅缩缝、工作缝和胀缝对齐。

4混凝土路面修整、养护

4.1混凝土路面修整

摊铺过程中混凝土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，最好在抹平板前表面补充适量拌合物，让搓平梁和抹平板机械修整。对人工操作抹面抄平器修整摊铺机后表面的缺陷、对打侧向拉杆时被挂坏的侧边、滑模摊铺机连续铺振捣漏料部位、抹平板未抹到的边缘、出现倒边、塌边、溜肩现象处等缺陷及滑模摊铺机起步摊铺段及施工接头处顶置侧模或上部支铝合金方管用人工进行边缘补料等进行修整。

在高等级公路水泥混凝土路面施工过程中，平整度控制是一个非常重要的环节[5]。如果混凝土路面已硬化，发现施工接头或局部平整度不满足要求，可在水泥混凝土路面摊铺后3-10d内，用水磨石机研磨到规定的平整度。

4.2混凝土路面养护

混凝土路面使用养护薄膜和土工布等覆盖物养生，混凝土表面拉毛后即开始覆盖养护薄膜养生，待8～12小时后覆盖土工布洒水养生，养生须及时洒水，确保在任何气候条件下覆盖物底部始终处于湿润状态，一般养生天数不少于14d。砼路面摊铺成型后，记录每次摊铺起始桩号，并标明施工日期，以便随时检测各段砼面层的养护时间。

5结语

水泥混凝土滑模摊铺机是一种集计算机、电液自动控制、现代混凝土科学和高等级公路工程技术于一体的现代化施工机械，能一次性实现混凝土的摊铺、振捣、拉杆及传力杆安装、拉毛等工序，具有结构紧凑、操作灵活简便、高度自动化、高速度、施工质量好等优点。水泥混凝土路面要使用大量的水泥[6]等建筑材料，使用滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面对材料的集中需求量更大。因此，为了保证水泥混凝土路面的工程质量，必须：

（1）充分做好水泥混凝土路面施工材料的质量检测和储备、供应工作，确保开工后能够连续作业，不因为材料断货而停工。

（2）根据现场实际情况，合理调整混合料级配组合，优化配合比设计，使之具有与摊铺机振捣能力和速度相匹配的最优振动粘度系数、匀质性和稳定性。并通过调整外加剂掺量来保证更好的混凝土工作性。

参考文献

[1]刘洪光.人工摊铺水泥混凝土路面施工工艺及质量控制[J].华东科技:学术版，2013(4):180.

[2]熊明祥.水泥混凝土配合比设计的经济性优化研究[J].价值工程，2011，30（248）:67-68.

[3]交通运输部公路科学研究院.JTG/TF30-2014公路水泥混凝土路面施工技术细则[S].北京：人民交通出版社，2014.

[4]李双强.水泥砼路面滑模摊铺施工质量控制[J].交通世界:建养.机械,2013(5):162-163.

[5]张伟.水泥混凝土路面摊铺施工与平整度控制技术分析[J].公路交通科技:应用技术版,2014(6).

[6]熊明祥，蒋磊，熊军.建设项目变更设计方案论证研究[J].工程经济，2017.3(总第228期):42-45.

作者简介

许宏彩（1974.04—），女，汉族，湖北松滋人，工程师。长期从事公路、桥梁工程施工技术、合同管理、项目管理等工作。