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提高滑模施工平整度的技术措施

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-03-24
摘要:通过在泰化高速公路、青威一级公路施工中合理确定原材料及配合比,规范操作施工,采取一系列具体措施科学运用滑模施工技术,提高了施工中的平整度。
  关键词:滑模施工;水泥混凝土路面;平整度;措施
平整度是评定水泥混凝土路面施工质量的一项重要指标,按照《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98的要求,对于高速公路和一级公路水泥混凝土面层,用连续式平整度仪测定,要求其平整度标准偏差σ≤1.5 mm,动态平整度IRI≤2.5 m/km。欲达到这样的平整度,滑模摊铺机只是给我们创造了前提条件,单纯靠其本身不可能将平整度直接提到较高的标准。泰化高速公路、青威一级公路滑模施工的实践证明:采取一系列相应的技术措施,科学地运用滑模施工技术,摊铺的混凝土路面不仅可以达到高速公路质量标准,而且可以达到同沥青路面一样高的平整度,用连续式平整度仪实测,泰化路施工完成后其平整度标准偏差达到了0.9 mm以下,青威路施工完成后其平整度标准偏差达到了0.8 mm以下,远远低于高速公路平整度标准偏差小于1.5 mm的要求。
  1 合理确定原材料及配合比
  《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》已明确指出,混凝土中碎石的最大粒径、坍落度和粘聚性对滑模施工的平整度影响特别大,因此在原材料选择上,我们重点做了以下工作:将石灰岩碎石的最大颗粒严格控制在3 cm以下;选用各方面质量比较好的普通缓凝型减水剂ML(木镁)作为缓凝保塑剂,一是保证运输、摊铺所需的时间,二是降低坍落度损失;掺加CON引气剂增加混凝土的粘聚性,防止泌水;青威路施工时我们又考虑掺加了青岛电厂Ⅱ级干排粉煤灰,进一步提高了新拌混凝土的粘聚性。
  配合比设计时,综合考虑混凝土的拌和量、摊铺宽度、摊铺机的行进速度。首先确定出最佳的混凝土振动粘度系数及相应的最佳坍落度,在此基础上进行混凝土的试配,选择出满足工作性和强度要求的混凝土配合比。泰化路施工时,混凝土没有掺加粉煤灰,确定的振动粘度系数为350 N•S/m2左右,坍落度为50 mm左右;青威一级公路施工时,混凝土掺加了Ⅱ级粉煤灰,确定的振动粘度系数仍为350 N•S/m2左右,坍落度为40 mm左右。以上参数对防止塌边、麻面、拉裂起到了良好效果,有效地保证了外表的平整、美观。
  2 规范操作施工
  《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》正式实施前,作为国家计委“八五”重点科技攻关项目(85-403-01)研究成果《高等级公路滑模摊铺水泥混凝土路面修筑成套技术研究》和《滑模摊铺水泥混凝土路面施工指南》及试行的《广东省高等级公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》对滑模施工所采用的原材料、配合比、工艺流程、机械配套、施工操作、质量控制等每个环节均进行了规定,是对滑模施工科研及实践经验的总结,为我们的施工作业及平整度的提高提供了丰富的间接经验,规范了具体操作要领,同时也为搞好滑模施工从技术手段上奠定了基础。
  2.1 准确控制摊铺基准线
  滑模摊铺水泥混凝土路面的施工基准线是保障路面高平整度的“生命线”,必须保证具有很高的精度,但是具体施工现场人员复杂,机械设备多,摊铺速度又快,很难保证基准线不被碰撞或振动,或拉线桩夹线臂移位。具体施工时,为便于摊铺前复核、校正拉线位置,提高拉线精度,严防出现差错,应在拉线桩夹线臂正下方基层上固定一水泥钢钉,牢固地打入基层内,精确测定其顶面标高,根据拉线高程与钢钉顶面标高的差值,固定一专人随摊铺机行走,用钢板尺逐桩进行复核,随时校正,避免一切可能出现的问题。
  2.2 调整好摊铺机的各项工作参数
  摊铺前对摊铺机的振动棒间距、位置、振捣频率、行进速度、夯实杆位置、夯实频率、挤压底板的仰角、边部超铺角、侧模板位置、抹平板压力、松方控制板高度等工作参数通过铺筑试验路段均调整到最佳状态,正式摊铺时将各项工作参数尽可能稳定,确保摊铺的路面一次性达到优良状态,尽可能减少人工抹面修复,破坏原有的平整度。
  2.3 保持滑模摊铺的连续性和稳定性
  2.3.1 均匀分布混凝土料
  机前混凝土料分布不均匀,不仅会造成摊铺机行走阻力的变化,同时也会造成螺旋布料器传送到两边角的混凝土与实际的混凝土差别很大,严重影响路面的平整度。我们在具体施工时应控制自卸车前后卸料尽量均匀,机前配备一台挖掘机进行均匀布料,确保料位高度稳定,两边角混凝土充足。
  2.3.2 混凝土拌和及摊铺控制相对稳定
  摊铺机的摊铺速度由混凝土的供给量来决定,欲摊铺出高质量的平整度,必须保持摊铺速度相对稳定。具体施工时,先由混凝土的拌和量决定自卸车辆的多少,确定正常循环的摊铺速度。泰化高速公路施工时,两台120 m3/h的拌和站同时拌和,配备20台20 t的太脱拉自卸车,摊铺机正常摊铺速度保持在1m/min左右,基本保证了匀速、连续不间断地摊铺。保持正常摊铺速度情况下,机手随时观察混凝土料稠度的变化,随时适当调整振捣频率,同时调整松方高度控制板进料位置,正常状态下保持振动仓内料位高于振动棒10 cm,料位高低上下波动控制在±4 cm之内。摊铺过程中,摊铺机的各项工作参数是相对稳定的,只是在某些特殊情况下进行微调,机手随时观察摊铺的路面效果,出现误差或异常现象时,对有关设定参数进行缓慢微调,严格禁止剧烈调整。
  2.3.3 提前设置和固定胀缝、缩缝及施工缝
  为保证滑模摊铺机连续不间断摊铺,胀缝板、传力杆安装都必须采用前置法进行施工,确保摊铺机一次摊铺而过。施工时,胀缝处设置钢筋支架,固定胀缝板及传力杆位置,为解决胀缝板的前倾和位移,把胀缝板顶高控制在混凝土表面以下4cm,并且固定钢筋支架的钢钉采取先用手电冲击钻钻孔后再打入钢钉的办法,使支架及胀缝板固定牢,用手持振动棒预先振实胀缝板两侧的混凝土。胀缝附近缩缝设置横向缩缝传力杆定位支架,固定定位支架,确保传力杆位置准确。每天摊铺结束或摊铺中因故中断时人工设置横向施工缝,为保证摊铺段之间连接平顺,横向施工缝的施工要严格控制。施工时,我们做了一个可安装固定传力杆、焊接牢固的钢制端头模板,用钢钎进行固定,并保证传力杆的受力点准确,两侧模板适当缩进2~4 cm,使下一次摊铺紧接施工缝开始,用水平器将拉线高程引下来,使端模、侧模高程与路面设计高程相符,摊铺振实混凝土后再用6 m靠平尺人工精心找平。
  
  2.3.4 实现过桥连续不间断滑模铺装
  对高等级公路来说,通道和桥涵很多,密集情况下每300 m就有一个通道或桥涵。如果不能图2 Ⅱ类胀缝传力杆安装图实现对通道或桥涵钢筋混凝土网铺装层的连续滑模机械施工,通道及桥涵面平整度因不得不采用人工施工而无法保证,而桥涵和通道两侧10~20 m长度范围内的路面也必须留下来人工补做,不然会形成路面桥头跳车,通道及桥涵面平整度欠佳。
  我们从施工组织上开始着手,预留好桥面铺装层,用挖掘机进行侧向布料,在确保钢筋网片不变形,不移位的前提下,利用摊铺机伸缩性侧模的伸缩,缓慢、匀速、连续不间断地摊过钢筋混凝土搭板,台背接缝、伸缩缝、通道及桥(涵)面。对于不大于45 cm厚的搭板加上枕梁或加强肋梁一次摊铺而成,超过45cm厚时,先人工浇筑枕梁和加强肋梁后,再机械摊铺钢筋混凝土搭板。台背接缝和伸缩缝的位置,必须摊铺前测量准确,首先在底部设隔离层,在垂直面安装稳固的胀缝板,摊铺后剔除未硬化混凝土或硬化后锯除混凝土并打毛,最后按规定安装伸缩缝或加强台背接缝。上、下桥面施工时,及时调整侧模高度,尽量减少边缘振动漏料,并用人工适当修整平整度不足的边缘。
  3 提高平整度的基础性措施
  3.1 提高基层的平整度和强度
  基层必须经养护达到设计强度后方可施工混凝土路面,摊铺机履带行进基层部位的平整度也必须处理好,否则会造成基层被压坏,履带附着力不够,摊铺机推不动前方混凝土,强制抬高底板标高,使平整度丢失,履带行走部分平整度太差使摊铺机整机振动,影响路面平整度。因此我们在基层施工时,既要保证施工质量,又要留有充足的养护时间,确保基层的强度和平整度,对履带行走部分平整度较差的地方适当进行特殊处理,使其达到平整度要求。
  3.2 全幅或行车道全宽一次性摊铺
  滑模施工两侧没有模板支撑,尽管摊铺机上设置了侧边超铺角,但由于混凝土的坍落度变化,会造成纵缝衔接处的不平整和不平顺,如设置纵向施工缝过多,纵向施工缝处的平整度必定很差,影响整个行车舒适性,因此,滑模施工尽可能采用全幅或行车道全宽一次性进行摊铺。泰化路、青威路施工时,由于采用的是CMI-350型摊铺机,最大摊铺宽度为9.5 m,我们将行车道和超车道两幅8.5 m宽一次性进行摊铺,保证了行车道部分平整、舒适、美观。
  3.3 全部采用机械自动拉杆打入
  大型滑模摊铺机侧模板处和中间纵缝处配置了侧向拉杆及中间纵缝拉杆自动打入配件,以便在软混凝土受模板挤压的情况下打入拉杆。施工时,对拉杆打入装置经常进行检修,当出现故障时,停止摊铺,因为用人工打入拉杆,必定降低插入位置精度及其附近的高程和平整度,使整个路面的平整度降低。
  4 保证工作缝接头处的平整度
  对滑模施工来说,每天施工起头与前一天结束的横向工作缝是影响平整度的一个薄弱点,一旦处理不好,接头处的平整度将很差。泰化路、青威路施工时,我们做了一个精度高、加工规矩的钢制端头模板,其高度与路面的厚度相同。临近摊铺结束时,将端头模板按路面设计高程固定牢固,摊铺机摊铺过后,再用人工用6 m靠平尺纵横向反复测量平整度,精雕细琢,达到良好的效果。
  5 提高平整度的补救措施
  滑模施工时,尽管采取了以上各种技术措施,但是由于每天的摊铺量很大,很难避免个别地方出现差错、失误,针对这种情况,对平整度较差的地方,采取边量边测用水磨石机磨平,人工凿出微观抗滑构造,硬刻宏观抗滑构造的补救措施,取得了良好的效果。
  我们在泰化高速公路、青威一级公路施工中,为达到较高的平整度采取的一系列具体措施,对科学地运用滑模施工技术,提高滑模施工水泥混凝土路面的平整度起到了非常重要的作用,有利于全面推广滑模施工技术,推进高等级公路水泥混凝土路面的投资建设。