贺晓锦
(甘肃长达路业有限责任公司)
【摘 要】武罐高速公路在水泥混凝土路面施工中首次大规模采用滑膜摊铺施工，在甘肃省交通建设中尚属首例，本文以现场施工为基础，简要阐述滑膜摊铺在现场施工中的技术要点并对施工过程进行了总结。
【关键词】水泥；路面；滑膜摊铺；技术
1．武罐高速水泥混凝土路面设计概述
武罐高速公路主线路面结构以麻崖子隧道进口为界，麻崖子以西采用沥青混凝土路面，麻崖子以东采用水泥混凝土路面，其中水泥混凝土路面设计73.2公里，占武罐高速公路总长129.8公里的56%。鉴于本项目桥隧比重高，施工场地狭窄，为了便于施工管理，设计利用路基施工单位水泥混凝土拌和站直接进行路面铺筑，因此东段路面全部采取了水泥混凝土路面，并且设计推荐采用滑模摊铺机施工。
2．目前水泥混凝土路面施工工艺比选
根据以往我省高等级公路的施工情况，水泥混凝土路面多采用三辊轴施工和小型机具施工，利用滑模摊铺机进行高等级公路路面施工在我省尚属首次，因此，我们对滑模摊铺机施工与三辊轴施工进行了分析比较，其区别主要在以下几个方面：
2.1利用滑模摊铺机施工的水泥混凝土路面基本满足了高等级公路路面的技术要求，其施工工艺基本可以保证高密实度、高抗折强度、光滑规矩的外观尺寸和严格的平整度技术要求。高密实度意味着路面不产生麻面并振捣密实，规矩的外观形状就是路面板边部不塌边、不掉角，边角的形状保持为矩形。滑模摊铺机施工与三辊轴施工最大的优点在于，可以保证混凝土路面整体的强度和耐磨性。
2.2经过多年的研究和应用，三辊轴的施工质量虽有大幅度提高，但由于需要大量的人工配合作业，受操作人员水平的限制，水泥混凝土的平整度、密实度、抗压和抗折强度以及表面回弹强度无法达到滑模摊铺机的施工质量，主要原因在于三辊轴施工过程中振捣提浆使得水泥砂浆层上浮，粗集料颗粒下沉，产生分层情况，面层强度低，耐磨性差，致使混凝土路面的抗滑效果较差。
2.3实践证明，采用滑模摊铺机铺设水泥混凝土路面，无论在工程质量还是在施工速度和效益上，都是小型机械和轨道式水泥混凝土摊铺无法相比的。
3．滑模摊铺水泥混凝土路面施工控制。
3.1施工准备方面
3.1.1对水泥、集料、外加剂、钢筋、钢纤维等原材料选择上均按照国家有关水泥混凝土路面材料的技术要求严格执行，这里不在赘述。
3.1.2由于滑模摊铺水泥混凝土路面对混凝土的性能要求比较高，配合比设计在滑模摊铺中起到了核心环节的作用，所以在配合比设计中，要兼顾经济性的同时必须满足弯拉强度、工作性、耐久性三项技术要求。采用耐久性控制，在满足弯拉强度计算值和耐久性两者要求的水灰比中取小值。工作性一般通过调整外加剂掺量来保证。工作性的核心为坍落度控制，滑模摊铺是通过两侧模板和挤压成型板对混凝土挤压成型的，混凝土在成型模腔的时间很短，不可能有足够的初凝时间，要保证脱模后成型路面不塌边，要求混凝土的配合比必须保持尽量低的坍落度。但过低的坍落度会增加摊铺阻力，容易出现麻面蜂窝状路面。根据实际摊铺情况分析，较理想的坍落度（摊铺现场值）应控制在20～40mm 以内。
3.1.3拌合运输等设备组合方面要根据施工工期、工程量的大小选配施工机械。
3.1.4摊铺机选择上，我国滑模摊铺施工技术研究起步较晚，滑模摊铺机主要引进国外机械，适应我国高速公路水泥混凝土路面机械施工的滑模摊铺机从摊铺宽度及施工规模上讲，可分为两类：一类是可以一次摊铺两个车道8.25m 以上的大型滑模摊铺机；另一类是多功能小型滑模摊铺机，一次摊铺的宽度为4～6m，并可同时摊铺路肩及紧急停车带，改变模具后可摊铺路缘石、边沟、防撞护栏及中央分隔带等。摊铺机还应具备拉杆插入装置、自动传力杆插入装置、自动网络操作和控制系统等。武罐高速公路全部选用德国进口的Wirtgen滑模摊铺机，进场机械有SP-500和SP-850两种。
3.1.5滑模摊铺机主要由进料仓，振动仓、提浆振捣夯实杆、保证平整度装置即挤压成形板、侧向边模板、横向搓平板、超级磨平板组成。工作时,主要是机械能够在电液控制下,靠预先根据设计要求架设好的导向线导航,实现自动找平和方向调整,它一次可完成布料、摊铺、振捣、整平、连接筋安装等多道工序,大大增加了摊铺进度,节省了人力,提高了摊铺的质量及效率。
3.2施工控制要点
3.2.1摊铺准备：摊铺前，所有施工设备、人员和机具均应处于良好状态，并全部就位，基层、封层、基准线、钢筋网片等各项技术指标应符合规范要求。武罐高速公路路基、桥梁混凝土路面设计有钢筋网，因此必须提前对钢筋网片进行定位，并且保证网片不在摊铺过程中因施工造成下沉、移位。
3.2.2卸料及布料：滑模施工需配备一台小型挖掘机在摊铺机前辅助卸料及布料，料车采用小型自卸车，卸料时尽量使拌合料分布均匀，在摊铺机前方2～3m处进行斜向倒车，将混凝土拌合料卸在钢筋网片上，布料机（小型挖掘机）在侧边先进行布料，待摊铺机前形成工作平台后布料机方能行走在钢筋网片上，其履带所经之处必须布设混凝土路径，必须避免履带与钢筋网片直接接触。
3.2.3铺筑过程控制：操作滑模摊铺机应缓慢、匀速、连续不间断地作业，减少一切人为因素的停机现象。要根据混凝土拌合料坍落度情况，及时对摊铺机的振捣频率、摊铺速度进行调整，保证振捣的密实及提浆充分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隧道内滑模摊铺混凝土受路面宽度及拌合料运输等限制，无法进行全幅滑模摊铺作业，武罐采用单车道铺筑，前幅施工时一侧履带行走在坚固的排水沟上，后幅施工时一侧履带行走在垫有橡胶垫保护措施的前幅水泥混凝土路面上。
3.2.4传力杆设置：在混凝土板块之间传力杆的设置上，武罐项目创造性的使用前置钢筋支架法进行施工，即预先在设计传力杆的位置进行打孔，随后采用人工布设的方式进行施工，施工过程中要在摊铺机到达传力杆位置前采用布料机对传力杆用混凝土提前覆盖，因此传力杆的安装重点就是钢筋支架定位准确、安装牢固。
3.2.5拉杆的施工：纵向施工缝位置应避开轮迹，并宜靠近车道线。设置纵向拉杆的，我们采用滑模摊铺机自带的自动植入装置进行施工和人工打入两种方式进行。
3.2.6胀缝施工：胀缝采用前置钢筋支架法施工，预先加工、安装和固定胀缝钢筋支架，并使用手持振捣棒，振实胀缝板两侧的混凝土后再用摊铺机进行摊铺。
3.2.7抹面及人工修整：对少量局部麻面和明显缺料部位，应在挤压板后或搓平梁前补充适量拌合物，由搓平梁或抹平板机械修整。保证滑模摊铺机后表面没有麻面、拉裂等缺陷。对纵缝边缘出现的倒角、塌边、溜肩现象用人工进行局部修整。
3.2.8混凝土面层的养生：水泥混凝土路面养生除应保证混凝土强度增长外，应确保新铺路面桥面在前7d内不产生任何微裂纹与裂缝。武罐高速公路采用土工布覆盖养生，安排车俩进行洒水，保证土工布湿润。
3.3水泥混凝土路面滑模摊铺施工中解决的一些问题
3.3.1铺筑宽度的问题
根据不用类型的路面，我们制定不同的铺筑宽度，路基部分由于不受场地限制，我们严格按照设计板块4.25＋4.5＋2米的板块划分进行铺筑。隧道、桥梁混凝土路面施工由于受到卸料、钢筋网片、车辆掉头等施工场地的影响，我们采取了单车道铺筑法，首先铺筑超车道，其次铺筑行车道。桥梁路面施工，采用一侧基准线固定于桥梁护栏顶面，滑模摊铺机沿护栏边缘行走，先摊铺超车道后填补护栏边缘剩余混凝土，待强度达到7d后进行行车道及超车道的铺筑。
3.3.2铺装层钢筋网安装及其连接
路基和桥梁混凝土路面的钢筋网片安装的准确性是保证施工质量的关键，摊铺前应保证钢筋网按设计图纸牢固、准确铺设在梁面上，施工工程中不产生位移、下沉。因此我们在充分利用梁板原有预埋的门形筋的同时，增加了部分竖向、横向支撑钢筋，加强钢筋网片的支撑及定位，并且施工过程中严禁布料机在网片上的直接行走，禁止运料车辆在网片上行走。
3.3.3车辆掉头
运输车辆如何在隧道内掉头而不碰触基准线，是隧道混凝土路面滑模施工的另一难题。武罐高速公路隧道路面施工中，运输车辆选用吨位适宜的小型自卸车，料车沿着摊铺机前进方向行驶时，前行至基准线布设终点绕过基准线，然后倒行至布料机前方适宜距离进行卸料，卸料完毕后从前方出口驶出，车辆在隧道外如需掉头可根据实际情况选择合适的掉头位置；料车沿着摊铺机前进方向逆向行驶时，料车由滑模摊铺机前方洞口驶入，在布料机前方掉头，倒行至布料机前1～2m进行卸料，卸料完毕从前洞驶出。总之，对于车辆行驶问题要认真研究解决，避免由于车辆行驶问题导致的摊铺机停工待料或造成人为因素的施工缝，影响路面平整度。
3.3.4桥梁混凝土布料
桥梁混凝土路面由于受场地及钢筋网片的影响，必须考虑合理的运输、卸料方案。首先，运料车在梁板上的行走速度不能过快，太快由于梁板的柔性构造会产生振动，影响平整度。其次料车必须在布料机前方2～3m处进行斜向倒车，将混凝土拌合料卸在钢筋网片上。最后再由布料机进行布料，布料机行走在钢筋网片上，其履带所经之处必须人工布设混凝土路径，避免履带与钢筋网片直接接触。
4．武罐高速公路混凝土路面滑模摊铺经验总结
4.1结论
4.1.1武罐高速公路项目办在科学调研、精心组织的基础上，引入滑模摊铺机进行桥梁与隧道水泥混凝土路面施工，总体上是成功的。其强度、平整度较好，经济效益明显，尤其是平整度在我省境内水泥混凝土路面中达到了一个新的高度；
4.1.2良好的施工组织计划是体现滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面优势的保证，必须配置足够连续施工的混凝土搅拌和运输能力；
4.1.3密实、稳定的路基、基层、底基层是水泥混凝土路面的保证，高品质的碎石、砂砾等原材料是水泥混凝土路面质量的基础，混凝土拌合、运输、摊铺、养生等每道工序的严格控制是混凝土质量的关键；
4.1.4滑模摊铺施工工艺流程：测量放样→架基准弦线→复测→摊铺机调整就位→混凝土搅拌→混凝土运输→布料设备布料→摊铺机摊铺→抹平、修整→检测路面→拉毛、压纹→切缝、填缝→养护；
4.1.5、滑模摊铺机施工水泥混凝土路面工艺原理的核心是要解决混凝土振捣密实要求较大的坍落度与不塌边要求较小的坍落度之间的矛盾，摊铺时坍落度在3.0～3.5cm效果最理想。解决此矛盾的关键是加强振捣力，延长振动仓前后间距，强化夯实作用和加大挤压吨位。首先保证混凝土路面密实不麻面，具有优良的平整度；其次是设置两级布料装置、自动松方高度控制板、超铺角、加长侧模板、采用机械装置打拉杆、保证边部不塌边并具有良好的横向平整度。
4.2创新点
4.2.1首次在甘肃省高速公路建设中采用滑模摊铺机进行水泥混凝土路面施工，成功掌握了长大隧道、钢纤维水泥混凝土路面的施工技术。
4.2.2解决了隧道水泥混凝土路面施工中运料车的选择及掉头、布料、摊铺机行驶轨迹、后幅混凝土路面施工时摊铺机行走等关键技术，积累了甘肃省长大隧道水泥混凝土路面施工的成功经验。
4.2.3克服了水泥混凝土桥面面板窄及布设钢筋网片的困难，探索出了钢筋水泥混凝土桥面上水泥混凝土的布料方式和基准线安装方式，实现了特大桥梁钢筋混凝土路面的连续施工。
4.2.4铺筑过程中为了保持混凝土路面表面的粗燥度，我们取消了超级抹平板，直接利用搓平板搓出的路面，在不影响平整度的前提下有效地提高了路面的粗糙度。
4.3存在的不足及其改进措施
4.3.1滑模摊铺机和搅拌楼不能完全匹配，总体上搅拌楼的拌和能力偏小，使滑模施工速度慢，停机待料时有发生，影响了路面平整度并降低滑模摊铺效率。目前我项目施工速度大多在宽3.75m时200～300m/日，与国内先进水平差距较大。
4.3.2滑模摊铺机的配置仍属于一般配置，混凝土的布料、拉毛及养生等靠人工完成，传力杆通过人工预先设置等都制约滑模施工优越性的体现。
4.3.3先进的施工技术需要先进的施工管理和技术人员参与，而目前施工单位的技术力量和管理水平较薄弱，思想上并未引起足够重视。由于施工单位对原材料及配合比控制不严，钢筋网片定位不准，设计单位对切缝认识不足，养护切缝不及时，施工细节控制不严，造成局部路面出现裂缝。
4.4.4由于对滑模施工缺乏认识，往往在路面铺筑前已完成桥面和桥梁护拦的安装，不能实现连续过桥涵滑模施工。建议采用滑膜施工设计单位要进行专项设计，确保施工的流畅性
5．结束语
武罐高速公路混凝土路面采用滑膜摊铺施工，为甘肃省在混凝土滑膜施工创造了历史，为今后的高速公路混凝土滑膜摊铺建设提供了很多可以借鉴的经验，不足之处，望多批评指正。
参考文献：
[1]武罐高速公路混凝土路面施工指南
[2]公路水泥混凝土路面施工技术规范 JTG F30-2003 人民交通出版社
[3]公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D40-2002 人民交通出版社
论文作者:贺晓锦
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/11
标签：混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 摊铺机论文; 钢筋论文; 布料论文; 卸料论文; 《工程建设标准化》2016年6月总第211期论文;