滑模施工技术在高速公路中的应用

赵民介

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

在高速公路的施工过程中，为降低施工成本，使结构具有较好的整体性，同时减少施工中预制模板装拆工序，目前高速公路已逐步增加滑模施工技术的应用。滑模摊铺机工作原理主要为挤压式、锤捣式、振捣式和振动式四种，各种滑模摊铺机的工作原理虽有所不同，但结构一般都由控制板、布料器、振动成型仓、操作盘、提升架、支撑杆液压系统等部分组成，其施工步骤主要有混凝土的倒入分摊、混凝土的计量振捣、混凝土的成型、混凝土板块的加强、摊铺表面的修整等。滑模施工能够随着施工高度的变化上升约5.0m，可一次性密实摊铺成型，使结构具有较好的整体性，道路施工机械化更高，但也会出现塌边麻面、表面沟槽或裂缝等危害，同时平整度也会受到一定的影响，因此，需要在滑模施工过程中对各阶段进行质量控制，使其更好地应用于路面施工并提升道路附属设施质量。

1 工程概况

某高速公路K16+500～K18+500路段，全程长2km，设计速度为 100km·h-1，项目有大桥跨资水，土质大多为红黏土。主要不良地质表现为岩溶、红黏土及软土。对项目所处地段进行处理的过程中，需要处理的土方量达343.329m3，超高段纵向排水沟C20混凝土预制块设计数量为12.54万块，上述预制块在制造及安装运输的过程中所需时间较长，对施工进度影响较大，施工过程中预制材料的成本较高，安装过程中易出现预制板连接处有缝隙等情况。采用滑模摊铺技术可降低施工成本，减少利用滑模机的强夯振捣系统能有效提升混凝土强度，保证了预制块安装后路面及附属设施的连接性及整体性，外形美观、连接自然、节省了人力的同时减少了施工成本。

2 滑模施工技术流程

2.1 准备工作

（1）施工现场准备：场地施工检查时，应对场地内基层的平整度进行仔细检查，彻底解决基层上存在的鼓包、凸石等情况，同时对整平后的下基层的强度刚度进行检测，保证地基层的承载力、平整度及宽度满足施工及规范的要求，保证滑模施工过程的顺利进行。

（2）技术准备：施工技术人员应在项目开始前，对施工项目的相关图纸资料及相关文件进行了解，做到了解于心，测量人员及时完成全线的测量任务，做好施工前的测量放样，保证施工过程中的数据准确无误；试验人员做好实验室的配合比设计，并完成实验室与现场滑模施工配合比的对比验证工作；项目部应与业主进行沟通跟进，互相协调施工进度及人员安排和监督，保证施工过程中的安全，及时建立质量检测管理体系。

（3）机械和人员配置准备：施工前列出主要设备和机具配置表，对项目过程中所有设备进行排班，针对实际路面情况选用合适型号的滑模摊铺机，检查机械设备的转向及驱动装置是否满足野外施工的要求；调整柴机的燃油消耗以保护环境，同时对设备的各项参数及指标也应进行检测，防止施工过程中出现设备运行错误发生危险或使数据发生偏差；劳务人员应根据实际的工程量及工程进度安排人员，保证各岗位劳务人员协调配合。

2.2 施工工艺

滑模摊铺机主要摊铺流程如下:放样挂线→机械就位→(混凝土回填→钢筋绑扎→)拌和站出料→混凝土运输→摊铺→养生→切缝。施工过程中根据现场实际情况的需要，安排混凝土回填和钢筋绑扎的步骤。在道路附属设施施工时，对需要钢筋绑扎的道路附属设施应在摊铺前完成钢筋的预埋和绑扎，并对钢筋进行点焊，使钢筋彼此连接为整体，避免滑模施工后钢筋发生位移而使路面或附属设施产生裂缝。

（1）拌和

拌和站的混凝土拌和应满足施工进度的要求，目前采用的滑模摊铺机的最高速度约为2m·min-1，所需的混凝土量约为6m3。混凝土的拌和及输出量采用计算机进行控制，不仅可以精确实际施工中的混凝土消耗量，还能根据混凝土的实际使用预估工程进度。同时水泥混凝土拌和时，应根据工地实验室提供的混凝土配合比进行拌和，并严格控制施工过程中的水灰比和单位用水量，若需考虑实际施工环境及工地天气因素的影响调整水灰比，应与实验室和项目部进行沟通，多次实验验证后，调整配合比是否满足实际施工要求。根据大量的搅拌实验证明，水泥混凝土的合理搅拌时间应大于65s。

表1 灌砂法试验条件

（2）运输

混合料采用运输搅拌车进行运输，项目应配备足够的运输车辆，防止运输量难以满足施工进度要求，造成等料的情况，防止等待过程中混合料的离析，运输车的运输量不宜过大，每车运输量约为6～8m3适宜，以防止水泥混凝土在运输搅拌车种发生水化反应，使混凝土质量下降。混合料运到施工场地后，应对混合料运输前后的工作性进行检测，检验运输过程是否对混合料的工作性影响过大。

表2 现场实测混凝土运输前后坍落度变化

（3）滑模摊铺

施工时应根据实际坍落度匹配滑模摊铺机速度及每台运输车的运输量，保证在初凝时间之前完成单台运输车的摊铺，以滑模施工护栏为例，每延米的实际混凝土需求为0.39m3,摊铺速度为0.9m·min-1，每小时摊铺为48m，时间为27min，满足混凝土初凝时间的要求。同时施工时尽量保证运输车的到达时间略有重合，以避免出现断料的情况。

操作手应根据坍落度及时调整滑模摊铺过程中的振捣频率，一般要求在摊铺前先运行振动棒，使模具中混凝土趋于密实，然后开始滑模摊铺，一般要求振动频率应大于6000r·min-1，摊铺时保证匀速摊铺。若因外力不可控因素发生停工时间较差的情况，需把设备开出施工场地工作面外。

（4）养护及切缝

滑模施工后路面养护的时间一般不低于7天，通常采用养护塑料薄膜及土工布覆盖两种方式进行养护，当温度较高时，应铺洒养生剂以保护路面的使用性能，当塑料薄膜有被封吹起或有破损时，应及时采取措施进行检修。

路面切缝应在施工完成后及时进行，一般切缝时间的最长时间应不超过24h，切缝深度为40mm，切缝宽度约为3mm，同时应保证在切缝过程中，切缝应平顺，线性顺直且不产生崩边等病害，切缝完成后应对切缝处产生的粉尘及泥浆冲洗干净，并及时进行保湿及养护，切缝的间距一般约为6～10m。

3 质量检测评价

在滑模施工结束后，针对高速公路相关指标进行了现场实测，具体数据如表3所示。

表3 质量检测结果

滑模施工技术由于其由机械施工一次成型，可自动行走、自控方向及高程等施工参数，与预制安装相比，施工周期短、速度快，减少了预制安装过程中可能产生的碰撞等破坏，同时滑模施工可使路面更加顺直，整体性更好，平整度更高，机械化程度更高，被本路段采用，最终使得最终工期相较于计划大幅提前。

4 结论

滑模施工技术具有机械化程度更高、污染更小，施工更为方便、路面结构更加顺直以及整体向更高等优点，但滑模施工技术也应严格控制混凝土的搅拌时间，注意控制用水量对混凝土工作性的影响，根据实际的工程实践表明，滑模施工技术比预制施工技术不论是在施工费用还是在材料费用上都更加经济，施工效率更高，工程进度会增快，在高速公路的铺筑过程中具有较大的推广性。