滑模摊铺机在水泥混凝土路面施工中的应用
曲丽娟
摘 要:从施工前的准备、测量放样、摊铺前的准备、滑模摊铺施工过程等方面介绍了滑模摊铺机在水泥混凝土路面施工中的应用技术,指出滑模摊铺机的应用是一次质的飞跃,是修筑高等级混凝土路面必须具备的施工机械设备。
关键词:水泥混凝土路面,滑模摊铺机,平整度,路面接缝
中图分类号:U416.041 文献标识码:A
随着我国国民经济的飞速发展,我国的公路建设事业,特别是高等级公路的建设更是进入了一个大发展的历史时期。我国水泥资源丰富,水泥混凝土路面具有强度高、承载力大、稳定性好、使用寿命长、养护费用低等优点,所以水泥混凝土高等级公路发展得更为迅猛。如能满足高等级白色路面的质量要求和车辆高速行驶功能的要求,采用配套的、先进的、现代化的大型设备进行白色路面机械化施工是必然趋势。滑模摊铺机的成功运用将逐步实现由传统的人工加小型机具的施工工艺向智能化、现代化、机械化施工转变。它是集计算机、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,具有结构紧凑、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,是修筑高等级混凝土路面必备的施工机械设备。
1 施工前的准备
全面检查上基层是否平整、清洁、符合设计要求。放样用的附属用具是否准备充足,小型机具是否性能良好并准备到位,摊铺机是否处在正常状态,传感器的反应灵敏度是否正确。
2 测量放样
摊铺机是沿着两侧或一侧的基准线来摊铺的,基准线的设置影响着摊铺机的行走状态,基准线的准确是摊铺出路面标高、横纵坡、板宽、板厚、边线等符合设计要求的最基本保证。为保证基准线的准确无误,应采用手电钻垂直钻孔,将基准线立杆用手锤打入基层,保证牢固结实。
3 摊铺前的准备
上基层表面是否湿润,基准线经校验是否正确,工作缝支架和传力杆是否定位,板面是否涂好沥青,钢筋网是否绑扎好,洒水车、发电机、施工用的附属用具、封头模板等是否准备齐全。同时摊铺机应全面检查,特别是振动棒的位置、间距,挤压板的前倾角及超铺仰角等是否符合操作规程,这一切准备工作完成后方可进行正常摊铺作业。
4 滑模摊铺施工
在摊铺施工中,应有高效快速的无线电通讯系统。实现施工工长、测量员、摊铺机机长、拌合站站长、试验室主任、生产指挥之间的通讯联系。运输车辆有专人指挥卸料,并经计算实行定额卸料,使拌合料分布均匀。供料与摊铺要协调一致,尽可能匀速摊铺,减少停机次数。摊铺机机长应根据拌合料的工作性能调整摊铺机的作业速度和振动频率,摊铺机的作业速度应控制在1 m/min~ 3 m/min范围内;振动频率控制在6 000 r/min ~11 000 r/min范围内;夯实板的频率应在60次/min~120次/min范围内。为防止水泥混凝土过振或漏振,开机前必须先开启振动棒,然后再行走;停机时应立即关闭振动棒。在摊铺过程中若出现供料不足、停料待料,应每隔15 min开动振动棒振动3 min。如停止摊铺时间过长,应将摊铺机驶出摊铺位置,做施工缝处理。
4.1 摊铺过程中平整度的控制
4.1.1 混凝土材料对平整度的影响
粗集料的最大粒径是影响平整度的最大因素。通过施工中的实验研究和观察,混凝土中的粗骨料推荐使用小粒径碎石。大粒径碎石不仅增加摊铺机的布料器,使挤压成型板、尾板受磨损,也影响路面的平整度、混凝土的抗折强度、耐疲劳性;若粒径较大、砂率不足、水灰比小,路面将出现麻面或拉裂现象,混凝土严重不密实,甚至会断板,必须人工修补,修补后的抗折强度、路面平整度、外观都很差;粒径过小、砂率过高、水灰比过大,当坍落度超过6 cm时,水泥混凝土的流动性大,即使摊铺机设置了超铺角,也会引起塌边,造成混凝土路面两侧0.5 m范围内的标高下降,此时边角需人工用铝合金或木板修整,但边角的平整度也不理想,而且混凝土路面边线也不顺直,影响外观质量。在热天施工时,即使掺入缓凝减水剂,由于蒸发率过大及搅拌运输摊铺等环节的耽搁,混凝土也会硬化。当机前的混凝土已经硬化到了不能摊铺时,强行摊铺将出现严重麻面或拉裂,甚至抬高机架。有些施工人员采用机前洒水的方法摊铺,这将造成混凝土严重不均匀,平整度和局部弯拉强度大受影响,原则上应该禁止。
4.1.2 基层对摊铺路面平整度的影响
基层的平整度和强度直接影响混凝土路面的平整度,由于摊铺机是四条履带行走,虽然有液压自动控制器平稳,但因基层的小面积不平或表面强度不够、大吨位摊铺机的沉降量不均匀、液压系统有个反应时间,因此摊铺机身出现不平稳,带动挤压成型板也不平稳,造成混凝土路面有波动,影响路面平整度,特别要保证基层表面清洁,不能有砖、瓦、石块等杂物,防止大吨位30 t~50 t摊铺机压在上面,瞬间杂物被压碎,机械整体突然振动,形成路面坑槽,降低平整度。
另外摊铺过程中,正确的定额卸料、规范的施工操作、施工拉线、工作缝接头等也对平整度有一定的影响。
4.2 摊铺过程中高程和施工边线的控制
拉线是摊铺混凝土控制路面高程和边线的唯一保障,因此,线桩应用冲击钻在基层上打孔,用手锤将线桩牢牢固定在基层上。为保证路面边线的平顺,钻孔及钉桩应用经纬仪定线。线桩上的横杆是保障路面标高的基础,线桩与横杆间用铁丝紧固,不能松动,用水准仪测设横杆与拉线交点的高程来确定拉线高程,通过传感器在拉线上行走来控制路面标高。
4.3 保证混凝土品质,提高路面的内在质量
调整滑模摊铺各项工作参数达到最佳状态,根据前方卸料位置,及时旋转布料器,横向均匀地两侧布料。特别是侧滑板位置布料要充足,控制板的高度应根据灌浆室内的料位高度及时调整。振动仓内料位高度一般应高出路面10 cm。料位过高,混凝土排气距离长,排气不充分。混凝土内部气泡残留量多,影响混凝土的密实度;料位过低,高频振动棒部分裸露,振动不安全,减少振动效果,甚至烧坏振动棒,混凝土表面离析、分层、表面砂浆太厚,影响混凝土表面强度;行车后,表面破损、剥落,影响行车、振动棒的频率,摊铺速度慢、坍落度小,应采用高频振动;摊铺速度慢、坍落度大,应用低频振动,摊铺速度快。这样,既能防止料干欠振所造成的麻面现象,又能防止料稀过振所造成的砂浆上浮、塌边和流肩。为保证表面碎石不裸露,影响路面平整度,夯实杆最低位置在挤压成型板前沿下方0.5 cm~1.0 cm。位置过浅,不能将表面碎石砸入混凝土中,过深造成混凝土表面砂浆过厚,增大摊铺阻力。夯捣频率在60次/min~120次/min,坍落度小于高频,坍落度大于低频。同时,根据滑模摊铺机动力大小、履带行走部分坚硬程度及挤压底板面积,调整好挤压底板前仰角,一般平原区施工应在1°~3°范围内调整,山区可在2°~5°范围内调整,上坡摊铺取小值,下坡取大值,原则上使摊铺机对混凝土路面既有足够的抗压力又能使其顺畅摊铺。根据稳定的混凝土坍落度,检测边部横向平整度,调整挤压成型板的摊铺角、侧滑板的内倾斜角,使混凝土路面出模坍落后,能达到路面边角要求的几何尺寸和横断平整度。
4.4 水泥混凝土路面接缝
1)横向施工缝。滑模摊铺路面施工每天都有起头和结尾的横向工作缝,它是影响平整度的一个重要因素。应采用机械摊铺、人工辅助的施工方法,精心修补工作缝,用铝合金尺精雕细琢,同时加铺混凝土干缩造成的表面下降量,达到新铺路面与原路面表面平整,防止跳车。
2)纵向施工缝。滑模摊铺机整幅施工时,必须设置纵向施工缝,施工人员应根据混凝土干缩系数调整加铺高度。在摊铺过程中,水泥浆不可避免地洒浇在原路面上,这就要求施工人员有高度责任心。在混凝土初凝过后,用钢丝刷配合铝合金尺将原路面上的水泥浆刷掉,并使边线平顺直,防止新、旧路面板出现错台,影响行车的舒适性。
4.5 混凝土路面抗滑构造
由于混凝土表面是用抹平板横纵向复合槎、拉达到提浆抹平的,因此,对抹平板的悬浮高度、抹平压力要进行调整。经验表明,抹平板自由浮悬时应低于路表面1 mm~3 mm,通过调节螺旋使抹平板对路面抹平留下的抹痕达到均匀、轻微为止,后通过潮湿的麻袋片进行表面拉毛保持路面大面积平整。混凝土表面略干后,用人工拉毛的方法,在路面表面进行刻槽,槽深不小于3 mm,槽宽3 mm~5 mm,槽间距20 mm~25 mm,使TD≥0.8 mm,SFC≥0.55,保证抗滑构造深度均匀,不损坏构造深度边槽,不影响路面平整度。
4.6 路面切缝
横向切缝必须用切缝机进行适时切缝,切缝时间要根据气温、混凝土强度增长情况适时早切。一般为300℃.h~500℃.h,主要根据外加剂的命名因情况而定,由于摊铺机施工速度快、工作量大,切缝工作可能不及时,这要采用一定的措施,如先切大块,每隔5块~6块板切一条,根据计算混凝土每30 m左右收缩1 mm,完成能满足混凝土收缩的要求或采用软切缝,混凝土凝固后能行走就可提前切缝,作为防止断板的技术措施。切缝后,采用高压水龙头进行缝内的清理工作,确保缝壁和边缘清洁,满足切缝功能要求。
4.7 路面养护
采用覆盖能储水的旧麻袋片、草袋进行洒水养护,要及时洒水。水的质量符合设计要求,洒水次数应根据天气情况,以保证覆盖物在养生期间内始终处于潮湿状态,覆盖养生期最少为7 d,摆放覆盖物时不能踩坏路面的抗滑构造。同时,封闭交通,防止人、畜、各种车辆破坏路面,直到路面养生期满,混凝土强度达到设计要求为止。
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