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滑模摊铺机浇筑路缘石和防护墙的施工工艺

2015-01-22周正明等

筑路机械与施工机械化 2014年9期

周正明等

摘要:为了提高滑模摊铺机浇筑路缘石和防护墙等混凝土构筑物的施工质量和效率,从而节省人力、物力,根据多项实例,详细介绍了滑模摊铺机浇筑路缘石和防护墙的施工工艺原理及注意事项,不仅对建设、施工单位进行正确合理的滑模摊铺施工有指导意义,而且对滑模摊铺机在国内的推广有着重要价值。

关键词:滑模摊铺机;混凝土构筑物;路缘石;防护墙

中图分类号:U417.4文献标志码:B

Abstract: In order to boost the quality and efficiency of concrete structures such as curbs and barriers constructed with slipform paver for the sake of saving labor and material costs, the construction technology and precautions were introduced in detail combined with numbers of practical projects. It offers guidance towards the correct way to use a slipform paver and therefore good for the popularization of the machine.

Key words: slipform paver; concrete structure; curb; barrier

0引言

发达国家采用滑模摊铺机现场滑模摊铺路缘石、边沟以及挡墙等混凝土构造物的施工工艺可以追溯到上世纪的60年代,当前已经非常普及。然而在中国,滑模施工工艺的起步较晚,进程缓慢,目前多数的路缘石和防护墙等混凝土构造物工程仍采用传统的预制工艺。这种状况不仅会限制中国混凝土构造物施工的质量提高和建设速度,而且随着劳动力成本的不断攀升,依靠大量人力的传统预制工艺也将增加工程成本,所以,加快滑模施工工艺的推广势在必行[12]。

1滑模摊铺路缘石

1.1滑模摊铺带边沟的路缘石

对于摊铺理想的带边沟的路缘石,关键的第一步就是检测路基的高度。用直尺沿纵向测量路基,如果最大偏差超过3 cm,就需要整平。测量的偏差如果远远大于3 cm,整平的工作量就大,需要采用专用整平机械来完成;如果测量的偏差超过3 cm不是太多,整平的工作相对就容易,只需采用小型的滑移装载机铲平凸起部分和填充凹下部分。

很多滑模摊铺机都自带整平装置,选用这类滑模摊铺机摊铺路缘石或其他混凝土构造物时,可以同时完成路基的整平和混凝土构造物的摊铺,能够节约大量人力和时间,提高施工效率。但如果路基的高度偏差大而且凸起部分过硬,滑模摊铺机进行整平和摊铺同时作业时,过硬的路基将引起整平装置顶起整台滑模摊铺机,导致滑模工程无法正常施工;如果路基材料松软,带整平装置的滑模摊铺机就能发挥其优势同时完成整平和摊铺工作[3]。

提供配合比和坍落度稳定的混凝土是确保滑模工程质量的关键因素。以一个购物广场工程为例,在其周围摊铺带边沟的路缘石,工程全长26 km,路缘石宽度56 cm、高度23 cm,有多个弯道,最小弯道半径仅有46 cm。由于带边沟、弯道多且半径小,该工程对混凝土的坍落度要求严格,坍落度稍高时会导致模具的两侧漏料严重;坍落度稍低时路缘石的高边会出现麻面和拉裂。在滑模过程中除了要控制好混凝土的坍落度,还要控制滑模摊铺速度,以防速度过快引起拉裂,因此摊铺速度控制在1 m·min-1以内。由于购物广场的路基比较硬,如果整平和滑模同时进行,有时整平头遇到较硬的路基时就会妨碍滑模摊铺,影响路缘石的摊铺效果。实际施工时,应先整平,后滑模,有利于提高路缘石的线形和平整度。

1.2交通开放时的滑模施工

在旧路侧边摊铺路缘石时,经常需要在交通开放的情况下进行施工。在这种复杂的交通状况下进行滑模施工,需注意以下方面。

(1) 路缘石侧边的下水道口必须准确定位,在施工时需参考正确的基准线来完成。

(2) 滑模摊铺时混凝土的坍落度和含气量非常重要。对于边沟路缘石滑模工程,采用5 cm的坍落度,含气量一般控制在6%左右,上下偏差不超过2%,最好能控制在1%。因为当含气量小于4%时,混凝土的和易性变差,滑出的路缘石不饱满,而且抗冻性差、容易开裂;当含气量大于8%时,虽然混凝土的和易性较高,但模具的缝隙漏浆严重,而且摊铺出来的路缘石边缘坍落明显,施工无法正常进行。

(3) 在滑模摊铺机上安装模具时要确保模具与机身平行,滑模摊铺机现场就位后要确保机身与基准线平行。振动棒在模具内部的安装位置和间距也非常重要。对于宽度为76 cm的带水槽边沟的路缘石,需要安装3根振动棒,其中1根安装在模具的路缘石部位,另2根安装在模具的水槽部位。振动棒到模具的侧边距离约为15 cm,振动棒之间的距离约为25 cm[4]。振动棒的高度位置要适中,其顶端要处在模具上板之下,距离模具上板为2.5~4 cm。

(4) 混凝土的供应速度要求稳定,预先制定好摊铺速度、拌和站的供料速度和运料卡车的数量,尽量保证滑模摊铺机匀速摊铺,这样有利于提高路缘石的平整度和线形精度。在开放交通的情况下摊铺路面,会遇到堵塞现象,致使滑模摊铺机不得不降低摊铺速度,这时就要相应地减慢供料速度。随着摊铺现场距离拌和站越来越远,供料速度有所降低,这时应该减慢滑模摊铺机的摊铺速度,使得摊铺速度和供料速度合理匹配。

(5) 在滑模施工中有一些工作必须由人工完成,包括路缘石表面抹光、整理下水道、清理散落的混凝土等,实际配备的工人数量由具体的工作量来定。endprint

(6) 在开放交通的路况下,滑模摊铺机的实际摊铺速度将受到多种因素的影响,如果通行车辆较多,供料不顺畅,摊铺速度需要降到1 m·min-1以下。

(7) 摊铺路缘石之后,在一定的时间间隔内需要加工伸缩缝。如果时间间隔太短,切割机就会弄碎伸缩缝附近的混凝土,造成伸缩缝不整齐;时间间隔太长,路缘石的表面将会出现裂缝,而且还会因路缘石硬度增加,浪费更多的切割刀片,影响切割机的效率。具体的时间间隔主要取决于现场环境的温度,温度越高,时间间隔越短。但有个经验可以参考,就是用指甲在路缘石的表面划一下,如果出现一条拉痕,拉痕的两侧没有出现毛边,切缝的时机就成熟了。

1.3先摊铺路面后摊铺路缘石

对于水泥混凝土路面的路缘石工程,易采用先摊铺中间的混凝土路面后再摊铺两侧路缘石的施工方案。该方案中滑模摊铺机在摊铺路缘石时行走在已铺好的路面上,有利于路缘石的平整度。如果先摊铺路缘石后摊铺中间的混凝土路面,路面摊铺机在施工过程中很容易挤坏两侧的路缘石[5]。

对于沥青混凝土路面的路缘石工程,先铺路缘石后铺沥青路面或者先铺沥青路面后铺路缘石两种施工方案都可以采用。

2滑模摊铺防护墙

2.1滑模摊铺防护墙注意的问题

用于摊铺防护墙的混凝土的坍落度须一致、稳定。实际的坍落度取决于防护墙的高度,防护墙越高所需混凝土的坍落度越小,一般坍落度为1.2~2.5 cm。适量的矿渣代替集料加入到混凝土中能提高混凝土的和易性,使得混凝土更湿润,但这将增大混凝土摊铺后的坍落变形,如果混凝土中加入了矿渣,需要更小的混凝土坍落度。

在滑模浇筑过程中,坍落度低的混凝土会对钢筋施加很大的压力,在浇注之前要用水弄湿钢筋,这样做可以减小钢筋与混凝土之间的摩擦力。

在滑模浇筑带有钢筋的防护墙之前,有经验的做法是:不加混凝土,先让滑模摊铺机带着模具沿着钢筋笼试运行演练,演练过程中就能发现钢筋笼在直线度、高度方面是否存在问题,以便在正式浇注前进行修正,有利于提高防护墙的浇筑效率和质量。在演练之前,可以先准备两块木楔分别放在模具两侧的前缘,随着模具前行,木楔就能引导外露的钢筋进入合适的位置。

混凝土防护墙内置钢筋外包裹的混凝土厚度至少要保证5 cm,也就是要求钢筋笼到模具之间的间隙为5 cm。如果厚度不够,滑模浇注后内置的钢筋可能露在外面,导致浇注失败。

一个好的防护墙需要一个坚固的混凝土基础,否则在后续的使用过程中会出现问题,即使规范中没有规定,最好还是先浇筑混凝土基础。除此之外,还需要一个稳定的基准线。

2.2选择合适的滑模浇筑设备

应当根据防护墙的高度和宽度,选用尺寸和动力合适的滑模摊铺机。如果防护墙是标准的81 cm新泽西防护墙,可以使用如GOMACO公司的GT3200、WIRTGEN公司的SP150、江苏四明工程机械有限公司的SMC4000滑模摊铺机;如果防护墙的高度超过100 cm,可以使用如GOMACO公司的GT3600、WIRTGEN公司的SP1250、江苏四明工程机械有限公司的SMC5000滑模摊铺机。

3结语

(1) 滑模机的选择。用于路缘石、防护墙摊铺的滑模摊铺机分为小型、中型和大型。选购滑模摊铺机时首先结合路缘石、防护墙的尺寸,然后再考虑工程量的大小,尽量做到选择的滑模摊铺机跟滑模工程相匹配。

(2) 路基的处理。滑模摊铺之前,认真测量路基的平整度,对于平整度差的路基要进行整平处理,如果路基不太硬,滑模浇注和整平可以同时进行,发挥出滑模施工的最大效率。对于防护墙工程,要检查路基是否足够硬,如果达不到要求,应先铺筑混凝土基础,固化后再摊铺防护墙。

(3) 安装模具、调整振动棒的位置。模具安装后,应确保与机身平行,滑模摊铺机就位后确保模具与基准线平行;振动棒的位置对于构筑物的外观非常重要,重点要注意其高度、间距。

(4) 伸缩缝切割。考虑到水泥混凝土的热胀冷缩特性,现场浇筑后的混凝土构筑物必须切割伸缩缝,其切割时机非常重要,太早切割缝不齐整,太晚构筑物表面会出现裂纹,而且会浪费刀片。

(5) 浇筑防护墙。防护墙滑模浇筑的难度在于防护墙宽度小、高度大、内置钢筋笼。为了保证防护墙的浇注质量,重点注意模具的形状、钢筋笼外围的尺寸和线形、振动棒的位置、混凝土的坍落度以及摊铺机的速度,每个因素都很关键,任何小的细节都会引起质量问题。

参考文献:

[1]胡永彪,郑成波,康敬东,等.路缘石滑模施工设备及其施工技术的发展[J].筑路机械与施工机械化,2009,26(4):3537.

[2]赵国普.路缘石滑模摊铺机国内外发展与应用[J].筑路机械与施工机械化,2009,26(11):1620.

[3]赵国普,何慧国.一种自行式多功能路缘石滑模机工作机构:中国,200820034438.1[P].20090211.

[4]马强.滑模摊铺机振捣棒的有效作用范围研究[J].公路交通科技:应用技术版,2013(3):4750.

[5]陈忠新.水泥混凝土路面滑模摊铺机施工的注意事项和质量控制[J].公路交通科技:应用技术版,2010(12):199201.

[责任编辑:杜敏浩]endprint