影响滑模摊铺路面平整度的原因
广东省筑路机械租赁联营公司 曾业礼
随着滑模摊铺技术的发展,滑模摊铺机越来越广泛地应用于水泥路面的施工中。国外已经开发了许多先进的产品,如美国的CMI公司和GOMACO公司,已陆续生产出一系列的产品。
我国于80年代末引进滑模摊铺机,目前正处于施工摸索阶段。滑模摊铺机集布料、高频振捣、挤压成型、自动抹光等功能于一体,并附置传力杆打入装置,施工时减少了许多人工操作工序,并采用自动找平和传感导向系统,全电液控制,便于操作,在高等级路面施工中,可实现高效率、高质量和大规模的施工。
滑模摊铺机以人工架设的基准线为基准,摊铺过程中传感器的探测杆沿基准线滑动,实现自动找平,以达到标高控制。但在实际施工中,由于一些因素的干扰,平整度往往达不到理想状况。
1 摊铺机自身的影响
(1)底模 底模是挤压成型的模板。路面的表面,最初是由底模对塑性混和料挤压定型而成,底模的平整度是影响路面平整度的关键。在经过一定时间的施工使用后,由于受到压力和自身重力的作用,底模板会产生一定的变形,变得不平整,因而由底模挤压成型后的路面也会不平整,如呈拱形或波浪形。
(2)浮板 浮板挂在成型模之后,施工时浮板悬浮在混凝土面上,起修面作用。同底模一样,浮板的变形也会影响路面的平整度。为了避免因底模和浮板变形对平整度的影响,在长时间施工后,要检查底模和浮板的平整度,并进行调整。
(3)翘角 边模内侧的底模设定一可调的超高,即翘角。摊铺机的翘角一般根据混凝土的坍落度来调整,翘角调整是否适当,直接影响路面的边角质量。在实际中,由于料的坍落度往往不一致,很难将翘角调定在一个定值,在施工过程中也需进行调整。由于翘角调整不当,摊铺带两侧混凝土面会略高于或低于标高,影响混凝土板两边平整度;特别在进行分幅摊铺时,由于板边是纵向接缝,平整度差时,难以接顺,致使路面横向平整度差。
2 基准线的影响
(1)基准线架设对平整度的影响 基准线是控制摊铺机标高和导向的,架设是否准确,直接影响路面的标高和平整度。要保证基准线的平直,基准线要有较大的拉紧力,用尼龙绳作基准线时,受雨淋湿后,会松驰而影响标高控制。架设基准线的铁架如果刚度不够,会产生变形。在坡道处,铁架横杆受压力向下弯曲;而在弯道时,钢丝会对支架的立杆产生偏拉力,使铁架偏离原来的位置,导致方向偏离,标高偏高或偏低。
施工中常见基准线支架螺丝松脱现象,导致横杆下掉,若在横杆与立杆的固定螺丝上加上锁紧螺母,可减少这一现象。用作基准线的钢丝绳长期使用后,会产生较多脱丝和打结现象,当探测杆碰到钢丝结时,不能滑过而出现掉传感器现象,造成摊铺过程标高的失控;即便能够滑过,由于传感器产生跳越不能实现正常找平,使路面平整度降低。人工移动传感杆通过支架和钢丝结,一样不能保证标高的准确。要保证路面标高和平整度,必须保证基准线和支架的质量,并固定在坚实的路基上。在坡道和弯道处,支架架设距离要比平直路段短一些。
(2)碰线影响 在施工中,混凝土运输车辆施工人员不留意,会意外碰及基准线,使之脱离支架或偏位,造成正在摊铺的路面标高变化,影响平整度。为此,架设的基准线应有明显的标志,特别在夜间施工时,应在基准线上贴上反光纸,可减少碰线情况。
3 混和料质量对平整度的影响
混和料运到摊铺现场时,常会有坍落度不均匀、离析失水和初凝现象,对路面平整度会造成以下影响。
(1)塌边 塌边是由于坍落度过大引起的,需要进行人工修补路面,就会影响路面质量;在进行分幅摊铺时,是影响纵向接缝平整度的主要因素。
(2)失水收缩 水泥混凝土在凝固过程中,由于水分蒸发产生收缩,若摊铺过的路面各处混凝土的干湿不一样,较湿且砂浆较多处其强度小、收缩率大,收缩后向下沉,造成路面平整度差。
(3)提不起浆 滑模摊铺机可摊铺坍落度为零的混凝土料,若混凝土过于干或已初凝较久,摊铺机在充分振捣后仍提不起浆,就影响摊铺的质量,使路的表面粗糙。混凝土料挤压成型需要一定的塑性,过于干的混凝土料,缺少塑性,和易性差,粗骨料被捣实下沉后会留下一些孔眼;另外由于粗骨料的推移,产生拉钩现象,振动棒的拖动也会留下纵向的痕迹,而且由于缺少砂浆,也难进行人工修补,影响路面的平整度。
(4)抹平作用 抹平器悬于混凝土面上进行前后和左右往复运动,若混凝土的坍落度不均匀,由于抹平器的自重,在坍落度大的混凝土面上压痕较深,并将该处的稀浆往少浆的地方抹走,如此反复进行,必会影响路面的平整度。若采用较大面积的抹光器,如用长3m的抹光器,可减少这一现象。
影响坍落度的因素除了配合比之外,还与拌和设备和运输车辆不同有关。同一拌和设备的拌和料,若采用不同的车辆运料,由于在途中失水,振动离析不同,使到达摊铺现场时的坍落度不一样。例如自卸汽车和搅拌运输车就不能同时用于对同一摊铺机的供料。
4 摊铺机操作的影响
要保证较高的摊铺质量,摊铺机手除了要在施工之前进行准确的调整之外,在施工过程中也要根据具体情况进行适当地调整和操作,如虚方板、振动棒的升降,振动的频率、修边器等的调整。若调整不适当,会造成以下影响。
(1)缺料 由于布料太少或虚方板过低,使进入成型模的混和料不够,产生缺料现象。缺料后需要进行人工修补路面,难以保证路面的质量。
(2)堆料过多 当摊铺机前堆料过多时,摊铺机走不动,这时,机手通常采用手动抬高仰角的办法减少摊铺阻力,造成标高偏高,平整度也差。若升起整机并后退摊铺机,进行二次摊铺,可消除这一影响。
(3)振捣过度 在坍落度较大的混凝土中,若过分振捣提浆,会使混凝土料的骨料分层,往往是下层粗骨料偏多,而上层只有砂浆和小骨料,使路面强度下降。振动棒向前拖动过后,若回填的混凝土料基本是稀浆,且含水量大,当水分蒸发之后,该处的强度小、收缩率大,会产生纵向收缩痕迹,影响路面平整度。
5 供料不正常的影响
摊铺机要实现连续摊铺,必须有与之相匹配的混凝土拌和设备和运输车辆,并根据施工时供料的情况,调整摊铺机的摊铺速度,以免造成时开时停的现象。当待料时间过久时,由于混凝土料的失水和初凝,混凝土料的塑性降低,经过成型模成型之后,会出现台阶状表面。另外,由于前后的混凝土料干湿不一样,初凝时间不同,也会影响路面的质量。
6 基层的影响
(1)找平过程 摊铺机四履带行走在摊铺带两侧的路基上,随着基层高低的变化,立柱油缸在传感器控制阀的作用下,不断伸缩调整,实现找平动作,其动作反应有一定的滞后过程。找平动作随行走路基情况而定,当路基高低变化较陡时,找平的动作会更加滞后,在未达到理想找平状态下,摊铺机已经通过,使摊铺后的路面与实际的标高会有较大的偏差。
(2)履带打滑 当雨季施工时,由于路基有松土、积水等现象,会使履带对路基的附着力下降,履带打滑。单边履带打滑,一方面,摊铺机行驶偏离方向,另一方面,由于自动导向调整,使履带与前进方向形成一个偏角,使摊铺机更难以前进。另外,履带打滑时机子会越陷越深,致使路基更加高低不平,则摊铺找平效果不好,影响路面平整度。摊铺机出现打滑情况时,若勉强继续摊铺,会使路面出现波浪形表面。在履带处铺放木板或碎石,可减少打滑现象。一般在准备摊铺的路段,路基的路肩要预先进行平整和压实,保证摊铺机的行走。
(3)边模影响 摊铺机的边模升降一般由人工控制,在施工时,若基层高低变化突然,人工调整边模不及时,边模受到基层压力较大,产生边模支托摊铺机现象,找平系统不起作用,摊铺后路面偏高。若边模采用传感器跟踪技术,当边模对基层达到一定压力之后,可自行调整升降,避免上述情况出现。
7 机械性能的影响
路面的施工接头过多是影响路面平整度的主要因素。采用有侧边布料性能的布料机和边模可提升到底模位置的摊铺机配合施工,可对一些构造物、带钢筋网的混凝土板进行连续摊铺,减少施工的工作缝来提高总体平整度。为了减少纵向接缝,尽量采用具有全幅摊铺性能的摊铺机进行全幅摊铺,这就要求拌和设备有足够的生产能力保证供料的正常、连续。
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