滑模攤鋪水泥混凝土面層平整度的控制措施

喬 勇

高等級公路的平整度對高速公路行車速度、通行能力、行車舒適性、平穩性以及運營經濟性有較大的影響。工程實踐證明,并非只要使用滑模攤鋪機就一定能鋪出優良平整度的路面,如何提高滑模攤鋪水泥混凝土路面的平整度,已成為水泥混凝土路面的關鍵問題。本文對水泥混凝土面層平整度的控制措施進行了探討。

1 施工準備

1.1 基準線的設置

為確保水泥混凝土路面的平整度,應使基準線牢固固定于基層上,樁間距在平直線段每10 m設一樁,平面緩和曲線段加密到5 m設一樁。基準線應具有足夠的強度,采用3 mm～5 mm鋼絞線,基準線長度每段應為200 m左右,基準線連接時,連接基準線的頭一根樁和后方基準線的第一根應重合兩根樁,防止單樁側向偏移,基準線張力應不小于100 kg,并固定在橫桿切口內,以防止由于基準線松弛而導致平整度下降。另外,施工時在基準線處應設明顯警示拉線(如彩帶、彩色尼龍繩等),以防止發生意外碰撞,機前指揮應隨時注意觀察攤鋪機前100 m范圍內基準線的順直度,發現變異點應通知放線人員及時校正處理。

1.2 攤鋪工藝

1.2.1 機前布料

施工過程中,布料一般采用挖掘機(或裝載機)配合攤鋪機進行布料,機前指揮應根據鋪筑高度、厚度及每車料的多少,計算出每車料的鋪筑長度,進行合理布料,確保攤鋪機機前堆料高度不高于進料擋板上沿,攤鋪機操作手應根據機前堆料情況,利用布料犁合理布料,保證攤鋪機在相同阻力下行駛。若堆料過高,攤鋪阻力過大,有可能整機抬起以致平整度降低;若機前缺料,振搗不密實,表面浮漿太厚,則造成平整度下降。

1.2.2 調整松方控制板的高度,振搗棒的振搗間距位置

松方控制板的高度應根據振動倉內的料位高度而定,要確保振動倉內的混凝土振搗密實、排氣充分,正常料位以保持振搗倉內砂漿料位高于振搗棒10 cm左右較適宜。振搗倉內料位過高則排氣不充分,鋪出的路面密實度過差。若料位過低,振搗棒裸露,擠壓底板下供料不足形不成擠壓作用,路面缺料嚴重影響平整度,且易燒毀振搗棒。所以操作手在攤鋪機行進過程中應始終密切觀察,隨時調整攤鋪機松方控制板的高度。

1.2.3 振搗棒的間距、位置、振搗頻率和擠壓成型底板的調整

要使混凝土振搗密實,振搗棒安裝間距不大于40 cm,側邊距不大于25 cm,且振搗棒水平部分平行于路面,振搗棒的振搗頻率范圍在7 000次/min～12 000次/min,振搗頻率應隨混凝土混合料坍落度的大小隨時調整,坍落度偏大時,振搗頻率變小,反之,振搗頻率變大。擠壓成型底板的作用是通過攤鋪機的自重將振搗提漿后的混凝土擠壓的更加密實,同時擠壓拖抹出規則平整的路面,因此在攤鋪機安裝后就應對擠壓板進行認真校正。開機后對開始施工的3 m～5 m路面進行高程、橫坡、厚度的測量,確保擠壓底板水平。

1.2.4 攤鋪機的行進速度

攤鋪過程中,應盡可能使攤鋪機緩慢、勻速、連續不間斷地作業,混合料正常的滑模攤鋪速度宜控制在1 m左右,最大攤鋪速度不宜超過1.5 m。當料的稠度發生變化時,先調振搗頻率后改變攤鋪速度,不允許料多追趕然后隨意停機等待間歇攤鋪情況發生,停機次數越多,攤鋪機擠壓底板靜止壓力造成橫向槽越多,平整度越差。當然,攤鋪速度也受混合料攪拌能力及機械運輸能力的限制,因此攤鋪速度應視施工實際來確定。

1.2.5 調整超級抹平板的壓力

抹平板其作用是利用它來消除表面上的小氣泡及石子拖動帶來的小缺陷,并能起到部分提漿作用,抹平板的壓力宜小不宜大,橫向速度應慢,過大的壓力會拖出很深的魚尾紋,使縱橫向平整度變差。另外,在攤鋪時間過長時,檢查抹平板側邊是否有已初凝的砂漿,應及時進行處理。

1.2.6 施工縫的處理

用先設擋板法,即在每次施工結束時,在終點處預先支好模板,模板高度低于攤鋪機擠壓板2 cm,待攤鋪機過后,清理出多余的混凝土,再進行人工修補,人工修補用6 m直尺刮平進行處理,以保證混凝土面板兩側邊間的平整度順橫坡方向保持一致。

2 機械配套

2.1 滑模攤鋪機的選取

滑模攤鋪機是滑模施工工藝的核心機械,要攤鋪出漂亮平整的路面,必須選取適宜的攤鋪機。根據施工技術要求,京大、大新高速公路采用GOMACOGHP2800,WirtgenSp-850兩種型號的攤鋪機。實踐證明,這兩種機型設計工藝合理,性能優越,完全滿足使用要求。

2.2 攪拌設備

為保證攤鋪機正常、勻速、連續作業,拌合能力應滿足以下公式要求:M=60CBhv。其中,M為攪拌樓總拌合能力,m3/h;B為攤鋪寬度,m;h為面板厚度,m;v為預計攤鋪速度,m/min;C為攪拌樓可靠系數,取1.2～1.5(根據機械產地、型號而定)。

2.3 運輸系統

順利攤鋪要靠良好的運輸系統保障。選擇適宜的運輸車型、車數可以達到快速、經濟的目的。考慮到滑模攤鋪的需求量大,施工中選用大噸位的運輸車輛,一般情況下要求6 m3/車以上,以防供料不足造成停機,影響路面平整度。滑模混凝土是一種高塑性混凝土,坍落度大約在40 mm～60 mm,所以新拌混凝土應盡快運至攤鋪現場,不得超過混凝土運輸允許的最長時間,運輸過程中應防止混凝土的離析和分層,且最大運距不得超過15 km為宜。因此,在組建安裝拌和樓時,首先應考慮原材料及混合料的運輸問題。

3 混凝土材料

1)對原材料的要求。滑模混凝土是一種具有優良工作性、高抗折強度、高耐勞極限、小變形性能、高耐久性、經濟性的高性能混凝土。因此,要求拌制混凝土的原材料、外加劑等選材精良。施工單位和監理單位對進場的原材料嚴格把關,并不間斷抽檢,不合格的材料不得進入攪拌樓。2)配合比設計。配合比設計是保證拌出優質混凝土的核心技術。新拌混凝土應具備優良的工作性,這樣才能振搗密實、排氣充分,既不出現蜂窩麻面,也不出現塌邊、溜肩。路面出現麻面和塌邊,勢必平整度差,若不修補可能引起早期破壞;即使經人工修補,路面平整度也不理想。3)坍落度控制要求。根據施工實踐證明,適宜滑模攤鋪新拌混凝土的現場坍落度應控制在2.5 cm～3.5 cm之間,這就需要在施工過程中,根據氣溫、運距對施工現場及拌合站的坍落度加以檢測,以保證混凝土混合料的現場坍落度來確定新拌混凝土出盤時的坍落度,從而提高平整度的質量。

4 基層對平整度的影響

4.1 基層的寬度、強度對平整度的影響

基層的寬度應為攤鋪機履帶行走提供足夠的寬度,基層的寬度應比混凝土的每側寬60 cm～100 cm或與路基同寬,同時基層應具備足夠的強度,否則攤鋪機行走時履帶可能下卸,行走阻力加大,強制底板抬高,使平整度下降。

4.2 基層平整度對路面平整度的影響

基層平整度差,攤鋪機行進過程中,其自動找平相對滯后,結果鋪出平整度很差的路面。

4.3 基層干濕對路面平整度的影響

熱天施工時,應當加強對基層的灑水養護,以防基層由于長時間暴曬,地面溫度過高,結果導致機前局部水分蒸發較多,混凝土不均勻,工作性差異大,從而影響路面的平整度。

5 加強組織管理

1)基準線是滑模施工的“生命線”。因此,施工中應嚴格控制,并在攤鋪之前對拉線樁逐一進行復核。2)攤鋪機前和拌合站應配備方便的通訊設備,出現故障及時聯系。拌合站出現材料供應不足需放慢攪拌速度,或兩臺攪拌站其中一臺出現故障,均影響出料速度,拌合站應根據出料能力,及時通知攤鋪現場放慢行走速度,攤鋪現場應根據現場坍落度試驗結果隨時通知拌合站調整混凝土的坍落度。3)加強質量管理手段是使用好水泥混凝土路面滑模施工新技術,保障混凝土路面質量的關鍵環節。為此,首先應組織對上崗人員進行技術培訓,提高人員素質,建立健全混凝土原材料、新拌混凝土坍落度、含氣量、泌水量、路面彎拉強度各項技術指標等全套技術性能檢驗手段,確定全面施工質量管理體系,提高施工質量管理水平,也是保障鋪筑良好平整度路面的重要環節。