双层水泥混凝土路面一次滑模摊铺施工工艺研究

张林先

（中国水利水电第十六工程局有限公司，福建 福州350001）

1 工程概况

哈萨克斯坦共和国双西公路希江二标项目位于哈萨克斯坦南哈萨克斯坦州州府希姆肯特市西南16km，道路全长40.8km，双向四车道，道路宽度27.5m（单侧混凝土路面宽度11m），设计时速120km/h。混凝土路面厚度为27cm，分为15cm厚的下面层与12cm厚的上面层，共约25.16万m3。

2 施工工艺特点

SP1600型滑模摊铺机可施工的混凝土路面厚度达45cm，上下两层可以采用不同的配合比和集料级配，如下层采用集料0～40mm，上层采用集料0～20mm。两层路面可全幅一次同时摊铺完成，节省了上、下两层分开施工的间隔时间，免除了上、下两层分开施工的接合面处理工序，通过两层路面一次同时摊铺完成，大幅提高混凝土路面整体质量，节省了大量的纵缝和施工缝。

3 施工工艺原理

SP1600型混凝土滑模摊铺机具有坚固、抗扭转机架，为摊铺出满足设计要求的混凝土路面提供了坚实的基础；可实现无级变速调节、具有独立液压驱动的四条履带构成的行走机构，确保摊铺机的平稳作业；通过相互独立的液压系统，控制行走、布料、振捣、挤平、DBI、搓平等机构的运作；配备的PLC数字控制系统、四个找平传感器、两个导向传感器和钢丝绳导线，实现方向、厚度的精准控制；各自独立的高频振捣棒安置和可调节的振捣频率，实现了上、下面层不同厚度情况下同机在短间距情况下同速率先后摊铺作业完成；配备的养生拉纹机，实现纹理制作与养护液喷洒的同步精准实施[1]。

4 施工工艺流程及施工要点

4.1 施工工艺流程

SP1600型混凝土摊铺机施工工艺流程（见图1）。

4.2 施工要点

4.2.1 施工准备

（1）测量准备，施工前测量放出导线安放位置，采用单向坡双向基准线，基准线桩纵向间距直线距离为10m，大纵坡与急弯道处加密布置，以确保摊铺机能按设计要求的走向与厚度进行摊铺作业。

（2）试验准备，由试验室根据报批的基本配合比，根据当天所用材料的特性出具当班施工配合比，同时根据当班不同作业时段的气候等条件，适时对施工配合比进行微调，混凝土坍落度为拌制时2～4cm、摊铺作业时不大于2.5cm，混凝土含气量为5～7%。

（3）现场准备，在确保SP1600型滑模摊铺机和TCM1800型养生拉毛机可以正常作业的同时，进行混凝土路面下承面的清理、传力杆、拉杆、养护剂的预先沿线备放，水电源的准备、各类小型辅助设备的准备。

4.2.2 摊铺作业

（1）混凝土拌制运输，由本工程配置的3套HZS120型强制式拌和楼按施工配合比进行混凝土混合料的拌制，由于属于半干硬性、干硬性混凝土，需要使用自卸车进行运输，因此需要根据所需混凝土料的特性注意拌制时间的设定，根据运输道路情况、气候条件、运输距离安排运输车辆及车辆车厢上的防护设施，由专人根据混凝土路面断面面积及每车的混凝土量指挥自卸车卸料。

（2）布料，使用轮挖先完成下面层混凝土料的初步布料，并通过与摊铺机自带的皮带输送供料机协作给上面层摊铺机构供料，下面层摊铺机构由摊铺机自带的布料犁与进料挡板一起最终完成进料量的控制。上面层摊铺机构由摊铺机自带的送料皮带和螺旋布料器完成上面层料的进料量的控制。

（3）起始端头处理，由于在上一工作班完成时，已通过端头模板的设置，将胀缝传力杆安放完毕，因此下层混凝土摊铺机不能从端头处开始作业，需由人工利用插入式振捣器进行适当处理后，再由上层摊铺机进行上面层的摊铺作业。

（4）振捣，上、下面层的振捣棒的布置间距、振捣频率控制在（6000r/min～12000r/min间）等根据上、下面层的厚度、拟定的摊铺速度和料的情况设置。以避免出现漏振、过振现象。特别是上面层振捣作业，由于下面层已振捣完成，为保证上面层与下面层充分融合，又防止上面层振捣作业影响下面层已成型混凝土，需要根据上面层厚度、摊铺速度、振捣棒需要的混凝土覆盖量、振捣器振捣频率等调整好上面层振捣器的位置。

（5）DBI作业，本工程DBI系统设置于上、下两混凝土面层摊铺机构之间，因此需每5m设置横向缩缝，每道缩缝设置44根50cm长的传力杆，距中央分隔带侧混凝土边4.75m、8.50m处设置两道纵缝，每道纵缝以1.0m间隔布放80cm长拉杆。通过上、下面层摊铺系统间的DBI系统自动安放缩缝传力杆、纵缝拉杆，在准确安放传力杆与拉杆的同时，通过DBI系统后的上层摊铺施工消除了原有单层滑模施工时由于安放传力杆与拉杆形成的钢筋附近孔洞，进一步确保了混凝土路面施工质量。

（6）搓平梁作业，通过搓平梁的搓揉作用，实现振捣完成的上面层提浆，确保混凝土路面具有符合要求的制作抗滑构造的浆层。搓平梁的作业需有专人监管，确保起步后5m内在搓平梁前有大小适合的浆卷产生，并在摊铺作业过程中保持该浆卷大小不发生突变，甚至缺失现象的发生。

（7）混凝土表层作业，一般2～3个车道幅宽的路面一次摊铺完成，因此，超级抹平器的作业是确保混凝土路面表层平整度符合质量要求的关键一道工序。通过麻布的拉毛作业，既消除超级抹平器的少量轻微抹面波痕，又起到制作轻微路面纹理的作用。

（8）端头处理，在哈萨克斯坦希江公路二标项目中，由于每道缩缝均设置传力杆，因此允许仅以每工作班端头施工缝设置胀缝。为此设计了宽度为25cm（与半截传力杆长度相同）、高度为22cm、长度为10.9m的端头木模。该方案既解决了端头胀缝传力杆的设置问题，又通过混凝土量控制解决了端头处混凝土损耗问题。

4.3 后期施工作业

4.3.1 养生拉毛机作业

TCM1800型养生拉毛机的作业视气候条件和混凝土料的情况，适时在摊铺后20～30min内开始作业，拉纹作业过早或延迟，均可能造成纹理构造深度不足，养护液喷洒延迟，造成养护膜成膜迟，进而混凝土路面水分损失过多从而可能造成混凝土表面出现塑性收缩裂缝。

4.3.2 锯缝

在本工程中混凝土路面的每道缩缝按其功能不同需先后进行三道锯缝作业：引导缝、扩缝、倒角。

引导缝的锯缝作业是确保混凝土路面摊铺成功的重要一道工序，锯缝不及时所造成的严重后果是混凝土路面出现不规则的裂缝，甚至断板现象。锯缝开始时间宜控制在120℃·h左右，锯缝最迟完成时间控制在250℃·h内。

扩缝作业应在引导缝完成后尽早开展，倒角应在扩缝完成后尽早开展，以防止混凝土强度大幅提高后，在扩缝过程中出现崩角现象，扩缝结束后按设计要求，使用沥青玛蹄脂进行各类缩缝与胀缝的填缝施工。

4.3.3 养护

养护膜仅起到保持混凝土结构层水分不流失，视气候条件还需适当采取保温覆盖措施，养护剂的喷洒工作将在抗滑构造完成后立即进行，这样将尽最大可能减少混凝土表面塑性收缩裂缝的产生，并确保混凝土水分流失量尽可能少，本工程采用Curing101型养护剂，使用量3～4m2/L。

4.3.4 机具的清洗

在当班混凝土滑模摊铺完成后，需立即进行摊铺机与养生拉毛机的清洗工作，以防止混凝土凝结对摊铺机造成损坏。

5 结语

本工程采用水泥混凝土路面面层双层同步摊铺施工技术，共完成了混凝土路面摊铺40.8km（单侧11m宽）。曾创下单班浇筑635m，月浇筑混凝土8.5km的施工高峰强度。实践证明，采用水泥混凝土路面面层双层同步摊铺施工技术可保证在大部分区域的混凝土双层路面同步施工，并具有施工工效高、施工速度快、施工幅面宽、路面质量有保证、经济性高等特点，我国目前沥青混凝土路面所需使用的高品质沥青绝大部分需要从国外进口，而水泥混凝土路面所需的高标号水泥在各省大部分均可实现自给，实现高等级路面黑白路面按需配置，可以充分促进各地经济的发展，可在类似工程施工中因地制宜地推广应用。