特高温地区新泽西护栏整体滑模施工技术研究——以巴基斯坦PKM项目为例

王曜东

中国建筑巴基斯坦有限责任公司，湖北 武汉 430061

目前，高速公路中央护栏主要采用滑模摊铺机、预制安装、定型模板现浇的方法施工。为了保证中央护栏施工的高精确、高质量、高效率，国内外一直致力于发展滑模摊铺机施工中央护栏，中央护栏施工逐步由传统的预制安装及定型模板现浇施工向水平滑模施工发展。

1 工程概述

巴基斯坦每年3—10月持续高温，最高气温可达49℃以上，在此环境下混凝土水平滑模施工极易产生裂缝。巴基斯坦PKM项目全线共有新泽西护栏384328m，路缘石共768656m，项目线路长、工期紧、任务重。新泽西护栏、路缘石施工采用水平滑模施工技术，不仅高质量完成了施工，而且为项目节约了3个月的工期，取得了很好的效果，得到了业主和监理的一致肯定。

2 滑模施工优点

（1）施工效率高。中央护栏采用水平滑模的施工效率为200～300m/d，中央护栏采用预制安装的施工效率约为80m/d；路缘石采用水平滑模的施工效率为800～1300m/d，路缘石采用预制安装的施工效率约为200m/d。高速公路中央护栏水平滑模施工技术很大程度上提高了施工效率，节约了施工工期。

（2）节约生产资源。中央护栏水平滑模施工在人员、机械、材料的投入上减少了一大部分，且无须占用预制场地，相比于采用传统的预制安装法施工，能更好地为项目节约生产资源。

（3）外观质量好。利用水平滑模施工的中央护栏及路缘石，表面光平、线形顺畅美观，连续无拼缝，相比传统的预制安装法施工，在外观质量上有很大的改观。

3 关键技术

3.1 配合比设计

混凝土配合比设计是滑模摊铺工艺成败的关键，滑模混凝土配合比设计主要应满足强度、工作性、耐久性及体积的稳定性要求。另外，较小的坍落度有助于护栏的快速成型（施工现场混凝土坍落度一般要求为20～40mm）。

根据巴基斯坦国家公路局《一般规范》及相关设计要求，水平滑模施工的中央护栏及路缘石混凝土强度为25MPa，通过现场滑模试验段的施工，确定现场混凝土坍落度为20～40mm，并确定混凝土设计配合比，如表1所示。

表1 混凝土设计配合比

3.2 表面裂缝控制

若滑模施工的混凝土养护不及时，会因养护时间过短或切缝不及时等原因，导致护栏混凝土凝结硬化后容易产生塑性干裂缝，不仅影响护栏美观，更影响护栏质量。同时，裂缝过多，护栏无法形成有一定强度的整体，起不到防撞保护的作用。

（1）裂缝控制措施。①优化混凝土配合比，保证混凝土具有较高的黏聚性、较低的流动性和较好的体积稳定性，减少应混凝土问题导致的裂缝。②按设计严格控制伸缩缝的间距，及时切割假缝便于应力释放。③优化养护措施。PKM项目采用先喷养护液，再覆盖土工布的方式，洒水养护期≥7d。喷洒后的混凝土表面不得有颜色差异。覆盖养护布养护的初始时间以不使混凝土表面出现压痕为准。

（2）裂缝控制标准。①巴基斯坦《一般规范》无新泽西护栏施工要求，特殊技术条款规定：该项工程包括按照本规范以及其他相关工程的规范进行新泽西式护栏的施工。其应符合图纸所示或业主代表所要求的线形、水平度和尺寸要求。②中国规范《公路工程质量检验评定标准》（JTG F 80/1—2017）对混凝土护栏外观的质量要求如下：混凝土护栏表面的蜂窝、麻面、裂缝、脱皮等缺陷不得超过该面面积的0.5%，深度不得超过10mm；混凝土护栏块件的损边、掉角长度每处不得超过20mm；护栏线形应无凹凸、起伏现象。

巴基斯坦规范对外观质量控制无量化指标，因此PKM项目使用中国标准进行外观质量控制。

4 滑模施工工艺

滑模施工工艺流程如图1所示。

图1 滑模施工工艺流程图

4.1 导线布设

根据中央护栏线形放出钢丝导线的布设位置，直线段每10m布设1根钢钎立杆，曲线段每5m布设1根，并用紧线器拉紧钢丝导线，以控制滑模摊铺机摊铺混凝土的线形及顶标高。钢丝导线布设如图2所示。

图2 钢丝导线布设

4.2 滑模机就位

中央护栏的线形及顶标高通过滑模摊铺机的传感器感应钢丝导线的平面位置及高度进行控制，如图3所示。在滑模摊铺机摊铺混凝土前，需认真复核钢丝导线的平面位置及标高，以控制导线的布设精度。

图3 滑模摊铺机的转向及高度传感器

4.3 混凝土运输

混凝土运输及上料可采用两种形式，一是通过改装罐车运输并直接卸入滑模摊铺机的进料斗中，如图4所示；二是通过自卸车运输，由轮胎式挖机将混凝土铲入自制料斗中，从自制料斗卸入滑模摊铺机的进料斗中，如图5所示。

图4 混凝土摊铺成型施工现场图（改装罐车自卸）

图5 混凝土摊铺成型施工现场图（挖机+自卸车上料）

4.4 滑模成型

滑模摊铺机进料斗中的混凝土经由输料带向上方传输进入搅拌振动仓内，再由螺杆挤压输送至滑模模具中，通过模具上安装的高频低幅的振动器，使混凝土成型并达到一定的密实度。

对于两次摊铺接头处，需采用切割机将已成型中央护栏的端面切割平齐，保证滑模摊铺机的模具与已成型的中央护栏端面能对接完好，基本无缝隙。此处混凝土摊铺时，需待混凝土饱满密实后，方可使滑模摊铺机向前行进摊铺。

4.5 外观修饰

对于摊铺成型的混凝土，若表面局部存在气泡或不平整的部位，采用水泥浆（黑水泥∶白水泥∶胶=3∶5∶0.2）对其表面进行修饰，保证成型混凝土表面光滑、平整。

对于摊铺成型的混凝土，若顶部线形局部不顺直时，则需采用定制的铁抹子对顶部线形进行修正，保证线形顺直，如图6所示。

图6 中央护栏顶部线形修饰

4.6 切缝

中央护栏每5m设置1道假缝，缝宽10mm、深30mm；每15m设置1道真缝，缝宽20mm。路缘石每5m设置1道假缝，缝宽5mm、深100mm；每10m设置1道10mm宽真缝贯穿。中央护栏真缝在混凝土摊铺后及时采用手工锯切出2cm宽真缝，并插入硬质泡沫板，再用水泥浆对真缝处进行修饰。新泽西护栏假缝、路缘石假缝及真缝在混凝土初凝后采用切割机切割。中央护栏真缝施工如图7所示。

图7 中央护栏真缝施工

4.7 养护

混凝土摊铺成型后及时覆盖塑料薄膜或喷洒养护剂防止混凝土内的水分蒸发，如图8所示，待混凝土初凝后采用土工布覆盖洒水养护，养护时间不少于7d。

图8 新泽西护栏养护

5 质量控制

5.1 执行标准规范和要求

该工程附属工程验收的技术要求、允许偏差和检验方法应符合巴基斯坦国家公路局《一般规范》、AASHTO《公路桥梁标准规范》以及我国《公路工程质量检验评定标准》（JTG F 80/1—2017）的规定要求，验收标准如表2、表3所示。

表2 中央护栏质量验收标准

表3 路缘石质量验收标准

5.2 质量控制要点

（1）控制标高的钢丝线需保证牢固，线形顺直，特别注意曲线段滑模施工，需保证成型混凝土平滑顺直。

（2）滑模施工的混凝土坍落度控制尤为关键，需根据运距及环境温度调整混凝土出站的坍落度，保证现场混凝土摊铺时的坍落度在20～40mm。

（3）控制滑模摊铺机的行进速度在1～2m/min，以保证混凝土的密实性。

（4）根据运距情况，合理配置混凝土运输车辆，保证滑模摊铺机作业时混凝土的连续供应。

（5）对于滑模摊铺成型后的混凝土，局部混凝土表面存在质量缺陷的，人工跟进对表面进行修饰，以保证混凝土外观质量。

（6）对摊铺成型后的混凝土，应按设计要求及时切割真缝及假缝，并及时采用塑料薄膜覆盖养护，避免混凝土凝固后出现裂纹。

6 结束语

滑模施工技术在巴基斯坦PKM高速公路路缘石和新泽西护栏的应用，证明了其在高速公路附属工程中的可行性，从现场实施情况来看，成品总体线形直顺、外形美观，无须占用土地资源作为预制场地、施工效率高的特点也得到了全面体现。

通过滑模摊铺机使混凝土连续摊铺成型，其施工效率高、结构强度高、外观质量好、线形顺直，确保了中央护栏、路缘石的施工质量，改善了传统机械化施工程度低、费时费力、效率低下的缺陷。高速公路中央护栏水平滑模施工工法非常适合线路长、工期紧的高速公路和市政道路中央护栏、路缘石、排水沟等混凝土结构的施工，具有良好的推广应用价值，可逐渐在高速公路附属工程中推广应用。