機械攤鋪工藝在客專特大橋橋面鋪裝中的運用

甄 文 　 涂 志

(中鐵三局集團第四工程有限公司，北京　102399)

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機械攤鋪工藝在客專特大橋橋面鋪裝中的運用

甄 文 涂 志

(中鐵三局集團第四工程有限公司，北京102399)

以某橋梁橋面保護層施工為例，介紹了混凝土機械攤鋪工藝的特點、適用范圍及原理，并從施工準備、C40纖維混凝土的拌制、攤鋪等方面，對其工藝流程及操作要點進行了詳細闡述，指出采用該工藝進行混凝土攤鋪，可取得良好的經濟及社會效益。

混凝土攤鋪，攤鋪機，保護層

1　概述

新建南寧至廣州鐵路為設計時速200 km的客運專線，線路為雙線有砟軌道。其中南廣鐵路某標段重點工程劍麻大橋全長10.6 km，絕大部分為32.6 m預制箱梁，共327孔梁，架梁后橋面鋪設防水卷材，防水卷材上鋪設5 cm厚C40纖維混凝土保護層。

工程所在地沿線屬中亞熱帶～南亞熱帶濕潤季風氣候區。常年氣候溫和濕潤，陽光充足，雨量充沛，4月～9月暴雨較為集中，為汛期，對橋面防水施工有一定影響。為保證橋面混凝土保護層施工質量及施工進度，采用了德國維特根SP850型混凝土攤鋪機進行混凝土攤鋪。

2　工藝特點

2.1施工效率方面

機械攤鋪能夠確保攤鋪的連續性，施工速度快，機械化程度高。在充足混凝土供應的條件下，每天可連續攤鋪400 m。

2.2工程質量方面

1)混凝土路面的線性平滑，橫縱坡度、厚度固定，能夠通過自動找平裝置控制混凝土頂面標高。

2)攤鋪機上的高頻振動振搗棒的作用下，混凝土粒料之間的摩擦阻力被有效減少，從而使混凝土密實更充分。

3)螺旋分料器由獨立的分泵、正反轉馬達所組成的閉式循環系統控制，在攤鋪作業中可將混凝土均勻地向兩邊分料，使混合料再次得到均勻拌和，同時有效的控制混凝土保護層的厚度。

2.3現場管理方面

傳統多運用人工澆筑混凝土的施工方法，需要人工支模、澆筑、找平等工序繁雜，工程質量不易控制，需要的施工人員多，耗時長，效率低，整體操作性較差。而采用攤鋪機攤鋪，全部為機械化施工，作業區間短、工作效率高、人工投入少，更便于指揮管理。可以充分體現出文明施工，科學化管理的宗旨。

3　適用范圍

由于本工藝連續施工的特性，特別適用于工期較為緊張的具有一定規模的鐵路橋梁梁面混凝土保護層施工。

4　工藝原理

1)滑模式水泥混凝土攤鋪機具有其自有的自動找平裝置，正確設置基準線后，就可使攤鋪成型后的混凝土路面線性、橫縱坡度、厚度符合設計要求。

2)液力驅動的高頻振動振搗棒通過控制液壓油的流量實現振動頻率的無極調節，振動效率高，能量傳遞均勻。

3)螺旋分料器由獨立的分泵、正反轉馬達所組成的閉式循環系統控制，在攤鋪作業中可將混凝土均勻地向兩邊分料。

5　施工工藝流程及操作要點

5.1施工準備

拌和站、混凝土攤鋪機進行全面的維修檢查與調試，混凝土攤鋪機到場；靠尺、抹子、小推車等小型機具就位；防水卷材頂面有污染處進行清掃。在防水層鋪貼完畢至少30 min后，方可進行保護層施工。

5.2C40纖維混凝土的拌制

1)采用120型雙配拌和站進行C40纖維混凝土的生產，拌和站為電子計量、自動配料。每天開始拌和前后，拌和站操作人員均負責對拌和站的機械狀況進行調試及檢修，保證運轉正常。

2)應在集料堆中部采用裝載機進行送料、裝料。如發生料堆底部滑坍粗集料集中現象，需進行現場摻拌后再上料。上料斗之間應設置擋板，用以防止大骨料滾落其他料斗中造成碎石級配的變化。

3)在正常拌和時，應設置專人對拌合箱下、皮帶秤附近及下料倉處進行監視，一旦發現機械異常及故障應立即停拌，查找原因并予以修正。

4)試驗人員在每天應檢查以下項目：a.每天至少要上、下午各檢查一次級配情況，檢驗其配比、集料級配、含水量是否變化。混凝土施工配合比要根據含水量變化及時通知拌和站進行調整。b.每車混凝土出場前試驗人員均要對混凝土的外觀質量及工作性能進行檢驗，檢驗不合格的采取措施進行改善，否則不允許出廠。

5)聚丙烯纖維網準確稱量后由人工投放，每盤混凝土拌合時間不小于3 min，以使纖維拌合均勻。

5.3C40纖維混凝土的運輸

1)混凝土采用混凝土罐車運輸，每天罐車第一次裝料前要加入少量拌合用水進行潤罐，減少坍落度損失。每次混凝土罐車裝料前要檢查罐內有沒存在剩余混凝土，如有則沖洗干凈。

2)混凝土罐車在受料直至現場卸料的過程中，均保持罐體緩慢轉動，保證混凝土工作性能。

3)混凝土罐車在進入施工區域前，設專人對罐車輪胎進行清掃，必須將輪胎上的雜物清理干凈。罐車進出施工區域行車速度均不能大于5 km/h。梁面上每隔30跨設置一處倒車區，并安排專人指揮倒車。倒車區暫不施工橋面防水卷材，罐車從此區域倒行至攤鋪機跟前。

4)卸料前罐車司機應加大油門，提高罐體轉速，攪拌1 min左右再將混凝土放至攤鋪機受料斗，保證混凝土和易性。

5)混凝土罐車駛回拌和站后再在指定位置進行沖洗，防止混凝土殘渣四處污染。

5.4C40纖維混凝土的攤鋪

5.4.1基準線設置

滑模式水泥混凝土攤鋪機作業前需由技術人員設置好攤鋪機基準線，正確架設基準線直接決定成型后的混凝土路面的線性、橫縱坡度、厚度等幾項重要指標。架設基準線需注意以下幾點：

1)首先安裝基準線支點，基準線支點采用可調螺栓牢固固定在橋梁兩側擋碴墻上，縱向間距直線距離不大于20 m，曲線距離不大于10 m。可根據現場實際適當進行加密。

2)固定基準線支點后，初步調整支點上的橫向夾線臂，使其高度控制在距離鋪設頂面90 cm～120 cm以上位置，在夾線臂夾口上放置基準線鋼繩。

3)進行標高精確測量，然后根據測量結果精確調整夾線臂至準確位置并固定。使用緊線器拉緊夾線口上的鋼繩，形成對攤鋪機的導向控制。單側基準線鋼繩長度不宜設置過長，一般不超過305 m，以確保基準線的張拉應力準確性，基準線鋼繩的張拉力不得超過1 kN。

4)為使基準線的標高以及線形符合要求，施工測量人員需對其進行復查。在夜間施工時，應在基準線樁的外圍設置明顯標志物進行警示，為防止基準線鋼繩在攤鋪作業過程中被誤碰，確保混凝土保護層的平整度和平順度，如果遇到隔夜攤鋪施工，在次日攤鋪作業之前必須重新對基準線標高及張力進行檢查。

5.4.2施工前準備

混凝土攤鋪作業前需對攤鋪機上發動機、液壓系統、螺旋分料器、振搗設備、切漿機及提升油缸等構件進行全面檢查，以保證攤鋪機良好的工作狀態。防止和避免在攤鋪作業過程中發生故障而被迫停機，導致未攤鋪混凝土硬化對攤鋪機產生的傷害，確保攤鋪作業的連續性，質量穩定性。同時，還應對施工人員就位情況及其他小型機具進行檢查確認。

5.4.3過程控制要點

1)振搗：振搗和壓實直接影響到混凝土攤鋪作業質量，是最為關鍵的工序。實踐證明，對混凝土進行高頻振動，能有效減小混凝土料粒之間的摩擦阻力，使其充分密實。攤鋪機上采用液力驅動的高頻振動振搗棒對混凝土振實，通過控制液壓油的流量實現振動頻率的無極調節，振動效率高，能量傳遞均勻。通常來說，高頻振動的有效影響直徑為450 mm左右，因此在維特根SP850攤鋪機上設置了16根振搗棒，布置間距為150 mm+15×450 mm+150 mm。

2)螺旋分料器和切漿機：螺旋分料器由獨立的分泵、正反轉馬達所組成的閉式循環系統控制，在攤鋪作業中可將混凝土均勻地向兩邊分料，使混合料再次得到均勻拌和，同時有效的控制混凝土虛鋪層的厚度，在混凝土布料時應注意混凝土不能超過分料器高度的2/3，否則對分料器的運轉產生嚴重影響。在布料時采用混凝土輸送車，可以左右搖擺卸料斗以達到對混凝土料位初始高度的控制。而采用自卸車傾倒時，很難掌握混凝土料位的高度，所以必須配備一臺小型挖掘設備從旁輔助，確保混凝土均勻地平攤在攤鋪機進料口前初始料位適中，避免對攤鋪機造成過大負荷導致設備損毀或者橫移。切漿機位于抹平板前緣以一定的頻率上下往復運動，其作用是在經充分振搗后的混凝土虛鋪層的面層壓出一層薄漿以利于后續的抹平工序。在使用前，首先要對切漿機分泵流量進行控制來調整切漿機的運動頻率和位置。由于在實際攤鋪過程中使用的混凝土坍落度存在變化，因此在實際操作過程中可以使用手動控制閥門，調整溢流壓力及頻率變化。

3)攤鋪機的走行控制：攤鋪機走行速度不宜過快，走行前，松方控制板要適當提高，振搗棒低于振搗倉混凝土位時，開啟振搗棒，振搗混凝土2 min～3 min后再緩慢向前行走。若水泥混凝土的坍落度穩定，攤鋪機應緩慢、勻速、連續不間斷行走并進行攤鋪。攤鋪過程應連續、勻速進行，要經常和攪拌站保持聯系以控制到場混凝土的供應，嚴禁料多加速追趕或料不足時隨意停機等待。當水泥混凝土的坍落度發生變化時，應先調整振搗頻率，再調整變攤鋪速度。

4)混凝土的質量控制：水泥混凝土攪拌質量直接影響混凝土表面平整度、粗糙度、使用年限等內在質量，因此應全方位控制混凝土的級配、標號、坍落度、添加劑等方面混凝土性能質量。

5)攤鋪過程中接頭的處理。在混凝土路面攤鋪過程中常常有一些不可遇見的比如天氣、機械臨時故障及人為等因素造成攤鋪機在作業過程中的間歇性停機，這樣就會使停機前后所鋪出來的混凝土路面產生錯層，極大的影響了路面的平整度和攤鋪品質。所以攤鋪作業前要做充分的準備工作，從設備的機況檢查和人員的調配上做系統的安排，從根本上消除造成攤鋪停頓的內在因素，那么在遇到上述不可遇見的外在因素造成攤鋪作業停止時，要及時確定原因，如遇下雨、混凝土輸送環節出現問題時或者攤鋪機本身不能正常工作將造成長時間停機的情況時，此時要果斷的將攤鋪機脫離施工現場，避免卡在硬化的混凝土層中從而對攤鋪機造成嚴重損壞，同時在混凝土接頭設置封頭板采用人工方法對接頭部分進行整平和抹光。如果是臨時停機，則通知設備操作人員將攤鋪機由自動狀態切換到手動狀態，同時關閉振搗器，保持發動機怠速運轉。繼續攤鋪時要開啟振動棒持續振動2 min～3 min，然后緩慢起步待脫離接頭后保持正常速度前進，這時在接頭部位會產生錯層，可以用鋁合金制4 m直尺進行縱向和橫向修正，使過渡段的攤鋪面層和前后段的平整度保持一致連續。

6　結語

此工藝攤鋪表面平整度及橫坡度控制良好，混凝土密實，施工速度快，機械化程度高，大量減少了施工人員及小型機具使用，有效防止交叉施工對防水卷材污染。通過該標段的試行施工，取得了良好的經濟及社會效益，建議在今后的橋梁梁面保護層施工中廣泛采用。

Application of mechanical paving technology in passenger-special extra-large bridge deck paving

Zhen WenTu Zhi

(ChinaRailway3rdBureauGroup4thEngineeringCo.,Ltd,Beijing102399,China)

Taking the bridge deck protecting layer construction as an example, the paper introduces concrete mechanical paving technology properties, application scope and working principles, specifically describes its technology procedures and operation points from aspects of construction preparation, C40 fiber concrete mixing and paving, and finally points out that: it has achieved great social and economic benefits in concrete paving by applying the above-mentioned technology.

concrete paving, paver, protective layer

1009-6825(2016)08-0191-02

2016-01-04

甄文(1969- )，男，工程師；涂志(1977- )，男，工程師

U443.33

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