Wirtgen SP1600水泥滑模摊铺机的技术改造
摘要:针对Wirtgen SP1600水泥混凝土滑模摊铺机不能连续摊铺桥面、履带打滑、后边模推拉钢筋网和振动棒横梁受干扰等问题，对相应的工作装置进行分析，通过技术、方案等研究，对Wirtgen SP1600进行了技术改造，并在梅河高速路面5标项目中得到成功的运用。
引言
广东冠粤公司原拥有水泥混凝土滑模摊铺机2台，分别是美国CMl公司的SF-350和SF-450。但因该设备不具备DBI技术(DBI是Dowel-bar Inserter的缩写，意为“传力杆自动打入装置”)，所以公司从德国Wirtgen公司购进1台SP1600水泥混凝土滑模摊铺机。该机能够一次成型摊铺16 m宽的水泥混凝土路面，同时具有DBI技术。梅河高速公路是广东省水泥混凝土路面首次大面积运用DBI技术建设的高等级公路［1-3］。
然而，在2005年1月5日至1月15日的安装、调试过程中，发现该设备无法适应梅河高速公路建设的实际需要，需要进行综合的技术改造。
1 存在的问题及原因分析
1.1 无法对桥面进行连续铺装
(1)原因分析梅河高速公路的施工实际情况是先由SP1600滑模摊铺机对主车道、超车道的8.5 m“主线”进行机械化滑模摊铺，然后再用小型机械立模施工2.25 m硬路肩。所以，在设备安装时，按照WirtgenSP1600的技术要求进行“主底模8.5 m”拼装，这样左右履带之间中心距离约为10.5 m，再加履带宽度0.5m，以及传感器位置的宽度，总需要基层或桥面最小工作宽度为11.5 m(且不得弯道施工)，而已经铺装好中央防撞墙的桥面净宽为10.75~12.50 m，所以SP1600摊铺机在没有改造时就无法对已经安装好中央防撞墙的桥面进行连续铺装施工。这是这一技术改造的关键所在。
(2)解决方法一是每次铺装桥面前就将摊铺宽度改为8 m；二是让SP1600摊铺机左侧履带行走在施工桥面的另一幅桥面上，摊铺机跨越中央防撞墙施工，左右履带分别行走在左右幅桥面上。在实际中，第一种方法是不可行的，既浪费时间，又损伤机械；第二种可行，对SP1600只需进行一次性技术改造。
1.2 雨后施工时左履带容易打滑,导致标高不稳定
(1)原因分析在技术改造前，摊铺机摊铺路基段路面时，履带必须行走在中央分隔带的位置，于是要求中央分隔带必须填土、整平、压实，而填在中央分隔带的素土(素土成本低并方便摊铺后的开挖)难以压实，难以承载水泥摊铺机84.0 t的自重，左侧履带容易出现下陷、打滑等现象；另一侧履带则平稳地行走在基层面上，可以正常行走。因此，摊铺机左履带下陷、打滑就会导致左右履带不能正常同步行走，从而导致了水泥混凝土面层标高不稳定、成型路面平整度差。
(2)解决方法必须确保左履带行走在稳定的基层面上，保证履带不会出现下陷、打滑等现象，保持左右履带行走同步。
1.3 当摊铺钢筋网路面时,后边模不能提升,无法摊铺施工
(1)原因分析在每一条高速公路上，都有各种结构类型的钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土路面。SP1600摊铺机的主边模可以升降，能适应施工要求，而后边模(从DBI之后的左右各两段)不能升降，每段分为可拆卸的上下2块。即使拆卸下部分，仍然有6.0 cm的厚度，钢筋网路面最薄的仅有4.0 cm保护层，容易推拉钢筋网，甚至根本就不能摊铺。
(2)解决方法一是将后边模改造，实现液压升降，仿效主边模；二是将后边模的上下部分都切除一部分，保证在一般摊铺中有活动余地，在摊铺钢筋网时能够滑模又不会推拉钢筋网。第一种方法需要计算液压动力、增加液压管道等，技术改造的工作量大、技术要求高、精度要求高、难度大；第二种方法容易实现，又能达到要求，只是在钢筋网施工前拆卸后边模下部分，在施工后重新装上。
1.4 隔板易受干扰,影响振动棒角度和深度使捣实不佳
(1)原因分析每天施工前，SP1600摊铺机必须后退就位于前一天收工的端头，先提起振动棒、计量门，在起步时边振动边下降振动棒。在施工过程中，也需要根据振实情况、成型效果等对振动棒做上下微小调整。其次，根据振动棒液化仓的料位高低，必须调整好计量门高度，保证液化料位面在振动棒弯位处，不得高于振动棒弹簧。经过一段时间使用，计量门会有些变形，隔板顶在计量门后面。这样，在振动棒或计量门的升降中，振动棒横梁会因为隔板受到阻力而转动、变形，导致振动棒插入角度、振捣深度不一致。导致在同一截面上的混凝土捣实效果不同，成型路面容易出现麻面、蜂窝等现象。
(2)解决方法参考SP850摊铺机的隔板形式，必须将隔板改造为固定在主底模上。
2 技术改造方案与改造项目综合研究上面的问题和原因，总结需要进行技术改造的部分为：
(1)延伸SP1600摊铺机的机身，使左侧履带行走在另一侧。这样，既保证了能够连续铺装桥面，又保证了左右履带行走在稳定的基层面或桥面上，保持同步，解决了问题一和问题二。
(2)后边模上部分连接处以及连接件都切除2.0 cm，保证只拆卸后边模下部分就能施工各种类型钢筋网(如图1)。同时，后边模下部分的下边沿也切除4.0 cm(图2为切除后的后边模上下部分与连接件)，保证在正常路段能正常通过。这样，解决了问题三。
3 技术改造后的效果
技术改造后的Wirtgen SP1600比以前更能适应施工的实际需要，2005年5月18日在梅河高速公路路面上，第一次实现跨越中央防撞墙连续铺装钢筋网大型桥面的施工。经过本项目的实践证明：这次技术改造是成功的、高效的，具体表现在以下几点。
3.1 成功跨越中央防撞墙,实现桥面连续摊铺
技术改造前，在摊铺路基段面层时，其左履带必须行走在中央分隔带上；在摊铺桥面时，履带的位置是在中央防撞墙的位置。因此，当桥面的混凝土防撞墙已经浇筑，SP1600就无法连续摊铺桥面［4］。
技术改造后，整机的机身进行横向延伸2.25 m，这样，当摊铺路基段面层时左履带就落在施工另一幅的基层上或已经完成的路面上(如图4)；对应施工桥面时左履带位置是在施工另一幅的桥面上，于是就能使SP1600跨越中央防撞墙，实现桥面的连续摊铺(如图5、图6)，这是本次技术改造的主要任务。
3.2 成型路面标高稳定,提高路面的平整度
技术改造后，路基段面层施工时左右履带都行走在基层面上，平稳、同步，减少外界干扰，提高了水泥混凝土面层的平整度。同样，在连续铺装大型桥面时，摊铺机左侧履带可以跨越中央防撞墙，行走在另一幅的桥面上，避免了因已完成中央防撞墙而无法进行桥面施工或因摊铺机过重而压坏桥面双幅的边沿整体化层，达到多个目标。
面层施工质量在摊铺机改装前后进行对比，由质检室检测提供《摊铺机改装前后混凝土路面主控指标数据对比表》(如表1)。由表1可见，混凝土面层的平整度、中线偏位、高程、横坡等技术指标都有所提高。
3.3 摊铺厚度可变范围增大,顺利摊铺各种钢筋网
技术改造前，摊铺填挖交接段多层钢筋网或桥面单层钢筋网时，不可升降部分的边模会被钢筋卡住，或推移、拉坏钢筋网，以至不能施工，需要将整个后边模拆除。因为SP1600后边模拆卸下部分后仍然有6.0 cm的厚度，而钢筋网上面保护层最小仅4.0 cm，而且桥面钢筋网必须伸出侧模外，所以摊铺机边模会被卡住或推移钢筋网。
技术改造后，后边模上部分顶部的固定位置和连接件相应切割2.0 cm，这样就相当于后边模上部分升高了2.0 cm。那么，只需拆除后边模下部分，配合主边模的升降，就可以摊铺含单层或多层钢筋网水泥混凝土面层，也可以顺利铺装钢筋网保护层4.0 cm的桥面。
3.4振实效果好,避免蜂窝、麻面现象,保证了路面的密实度
根据Wirtgen SP1600的振动棒的特点，它是电振动棒，不像以前CMISF-350的液压振动棒，对振动棒的位置、插入角度等有一定的技术要求，必须进行合适的调整，使水泥混凝土的振实效果更好。同时，根据振动棒处液化料位高度，控制计量门的高度，保证入料量。
技术改造前，新设备前期没多大影响。但是，经过一段时间使用后，计量门挡料板有所变形，中间部位与后面的隔板紧靠，彼此升降受到干扰。导致振动棒入角度、插入深度不一致，振实效果不佳，容易出现麻面、蜂窝等现象。
技术改造后，隔板更换，计量门升降，即使摩擦隔板，受力也是传递到底模上，不影响振动棒横梁以及振动棒，所以振动棒插入角度保持预先设定情况，保证振捣效果，不容易导致麻面、蜂窝等现象。同时，隔板不是固定在振动棒的横梁上，振动棒的升降就与隔板、计量门之间不会相互干扰，保证了成型路面的稳定性，达到规范要求。
4 结语
国内的高速公路路面施工工序基本上是桥归路基标施工，等到路面施工时，桥的中央防撞墙已经施工完毕，桥面施工必须实行跨越中央防撞墙施工或缩小摊铺机小幅施工，然后再人工填补剩余部分。这台设备经过技术改造，更能适应这种施工模式，在施工过程中减少了许多中间环节，如摊铺前中央分隔带填土、整平、压实；摊铺后开挖等。同时，施工进度大幅提高，施
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