公路滑模摊铺施工技术探讨

2013-04-17何海龙

交通运输研究 2013年5期

何海龙

（河北省承德市公路工程管理处，河北承德 067000）

0 引言

滑模摊铺机施工技术是用自带滑动模板的摊铺机，通过沿基层的基准线自动转向和自动找平，一次性完成布料、振动密实、成型、表面修整和拉毛、养生等水泥混凝土路面摊铺工序。从工程施工实践效果来看，该施工工艺是目前混凝土路面摊铺中速度最快、工程质量最好的现代化、机械化和智能化的先进技术。因此，该施工工艺可适用于一二级的公路。

1 轨道式摊铺机施工设备选取技巧

对于施工设备来说，合理地选取摊铺机设备将有效确保施工质量、提高施工效率。滑模摊铺机应当按特大、大、中、小四个级别的基本技术参数选择。无论是哪种设备，首先必须满足施工路面、路肩和护拦等的基本要求；其次摊铺机本身的工作配置件要齐全，应配备螺旋或刮板布料器、高度控制板、振动排气仓、夯实杆或振动挫平梁、自动抹平板、侧向扣拉杆及同时摊铺双车道的中部打拉杆装置。滑模摊铺路面时，应配备1台挖掘机或装载机辅助布料。对于采用前置钢筋架法设置缩缝传力杆的路面、钢筋混凝土路面、桥面和桥头搭板，应选配适宜的布料机械：侧向上料的布料机、侧向上料的供料机、带侧向上料机的滑模摊铺机、挖掘机加料斗侧向供料、吊车加短便桥钢凳，车辆直接卸料、吊车加料斗起吊布料。

工程实践效果表明，对于一级公路施工适宜选取能一次摊铺2～3个车道宽度的滑模摊铺机；而对于二级及二级以下公路路面的最小摊铺宽度不得小于单车道设计宽度。硬路肩的摊铺适宜选配中、小型多功能滑模摊铺机，并适宜连体一次摊铺路缘石。

2 铺筑施工技术

2.1 基准线设置

路面摊铺的几何精度和平整度很大程度上取决于基准线的测设精度。水平参考系的精度一般是由测桩水平面与基准线之间保持相同的距离来控制和保证。所以，准确安装设置基准线对于滑模摊铺极其重要。摊铺基准设置方式有拉线、滑轮、铝方管和多轮支架等，我国通常使用拉线方式，滑模摊铺混凝土路面的拉线设置与沥青路面非常接近。基准线设置形式有单向坡双线式、单向坡单线式和双向坡双线式三种。基准线宽度除应有效地确保摊铺宽度外，尚应满足两侧650～1000m横向支距的要求。基准线桩纵向间距：直线段不应大于10m，竖、平曲线路段视曲线半径大小应加密布置，最小2.5m。线桩固定时，基层顶面到夹线臂的高度宜为450～750mm。基准线桩夹线臂夹口到桩的水平距离宜为300mm。基准线桩应钉牢固。单根基准线的最大长度不宜大于450m。基准线拉力不应小于1 000N。

2.2 施工参数设定与校准

摊铺开始前，应对摊铺机进行全面性能检查和正确的施工部件位置参数设定。摊铺机各工作机构施工位置的正确设定是滑模摊铺技术中最关键的技术环节之一，也是摊铺机调试当中的最主要的内容。首先，振捣棒下缘位置应在挤压板最低点以上，振捣棒的横向间距不宜大于450mm，且采取均匀排列；振捣棒与摊铺边沿距离不宜大于250mm。振捣棒的位置是保证面板不产生纵向收缩裂缝的关键，振捣棒随滑模摊铺机拖行时，将粗集料推开，形成其中无粗集料的砂浆暗沟，而砂浆的干缩量是混凝土的20倍。所以，如果主要振捣棒掉下来，摊铺后的路面带有发亮的砂浆条带，则路面纵向极易开裂。摊铺时振捣棒最低点的位置必须设置在路表面以上，以防开裂。挤压底板前倾角宜设置为3°左右。提浆夯板位置宜在挤压底板前缘以下5～10mm之间。挤压底板前倾角大小和提浆夯板深度与滑模摊铺机的推进阻力和挤压力大小关系很大，也是横向拉裂与否的关键要素。必须设定在最佳位置，方可正常摊铺。

在开始摊铺的5m内，应在铺筑行进中对摊铺出的路面标高、边缘厚度、中线、模坡度等参数进行复核测量。所摊铺的路面精确度应控制在规定范围内。摊铺开始，必须对所摊出的路面标高、厚度、宽度、中线、横坡度等技术参数进行仪器测量。机手应根据测量结果及时微调摊铺机上传感器、挤压板、拉杆打入深度及压力、抹平板的压力及侧模边缘位置。侧模边缘位置是在方向传感器一侧用钢尺测量其到拉线的距离来确定的，摊铺中线误差的消除是通过在行进中调整方向传感器横向距离来实现，所有这些调整都必须在摊铺行进中逐渐缓慢地进行调整，严禁停机调整，防止路面出现剧烈调整的棱槽。当出现了严重影响平整度的棱槽时，必须要废弃部分路面重做。从摊铺机起步到调整到正常摊铺，应在10m内完成。摊铺效果达到要求的摊铺机设置应固定并保护起来，不允许非机手更改。

2.3 单车道与连续摊铺

单车道摊铺时，应视路面设计要求配置一侧或双侧打纵缝拉杆的机械装置。滑模摊铺是没有固定模板的快速施工方式，在毫无支撑的软混凝土路面边侧或中间打拉杆，易造成塌边和破坏。对于两个以上车道摊铺时，应配置侧向打拉杆的装置。该装置有机前插和机后插两种配置。前插时应保证拉杆的设置位置，后插时要消除插入上部混凝土的破损缺陷，应有振动拌平梁或局部振动板来保证修复插入缺陷和其插入部位混凝上的密实度。带振动拌平梁和振动修复板的滑模摊铺机应选择机后插入式，其他滑模摊铺机可使用机前插入式，打入的拉杆必须处在路面板厚中间位置。中间和侧向拉杆打入的高低误差均不得大于±2cm；同时前后误差不得大于±13cm。机手应随时密切观察所摊铺的路面效果，注意调整和控制摊铺速度，振捣频率，夯实杆、振动拌平梁和抹平板位置、速度和频率。软拉抗滑构造时表面砂浆层厚度宜控制在4mm左右，硬刻槽路面的砂浆表层厚度宜控制在2～3mm。

连续摊铺时，水泥混凝土路面的养护时间应控制在7d以上，最短不得少5d。同时，钢履带底部应铺橡胶垫或使用挂有胶履带的滑模摊铺机，防止履带损伤前幅路面。纵向连接摊铺路面时，应对连接纵缝部位进行人工修整，连接纵缝的横向平整度应符合不同公路等级的要求。连接摊铺后幅路面的纵缝横向平整度：高速公路、一级公路平均不应大于2mm，极值不应大于3mm；二、三级公路平均不应大于3mm，极值不应大于5mm。采用钢丝刷刷干净粘附在前幅路面下的砂浆，应刷出粗细抗滑构造。

2.4 摊铺关键技术

滑模摊铺必须一遍铺成，达到振动密实、排气充分、挤压平整、外观规矩之目的，不能倒车重铺。既不能漏振、欠振，造成麻面或拉裂，也不得过振、提浆过厚，形成塌边或溜肩现象，这就要求振捣频率必须达到与速度和料稠度最优匹配。挤压前仰角相当于手工抹面的抹刀倾角，稠度不同，粗糙度不同，推力差别很大，存在一个与混合料工作性匹配的最适宜的角度。

操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业。摊铺速度应根据拌合物稠度、供料多少和设备性能控制在0.5～3.0m/min之间，一般宜控制在1m/min 左右。严禁料多追赶，然后随意停机等待、间歇摊铺。拌合物稠度发生变化时，应先调振捣频率，后改变摊铺速度。应随时调整高度板控制进料位置，开始时宜略设高些，以保证进料。正常摊铺时应保持振捣仓内料位高于振捣捧100mm左右，料位高低上下波动宜控制在±30mm之内。挤压底板的料与振动仓内的混凝土之间始终保持相互间压力的均衡，避免挤压力忽大忽小而影响平整度。

正常摊铺时，振捣频率可在6000～11000r/min 之间调整，宜调整为9000r/min左右，应防止混凝上过振、欠振或漏振。应根据混凝土的稠度大小，随时调整摊铺的振捣频率或速度。摊铺机起步时，应先开启振捣棒振捣2～3min，再缓慢平稳推进。摊铺机脱离混凝土后，应立即关闭振捣棒。

滑模摊铺机满负荷时可铺筑的路面最大纵坡为上坡5%、下坡6%。上坡时，挤压底板前仰角宜适当调小，并适当调小抹平板压力；下坡时，前仰角宜适当调大，并适当调大抹平板压力。滑模摊铺机施工的最小弯道半径不应小于50m；最大超高不宜大于7%。滑模摊铺弯道和渐变段路面时，单向横坡，使滑模摊铺机跟线摊铺，应随时观察并调整抹平板内外侧的抹面距离，防止压垮边缘。摊铺中央路拱时，计算机控制条件下，通过输入弯道和渐变段边缘几何参数，计算机自动控制生成路拱；手控条件下，机手应根据路拱消失和生成几何位置，在给定路段范围内分级逐渐消除和调成路拱。进出渐变段时，保证路拱的生成和消失，保证弯道和渐变段路面几何尺寸的正确性。