新澤西護欄滑模施工改進措施研究

張 帆

（中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710016）

1 滑模施工技術概述

1.1 滑模機

滑模機工藝是近期出現的一種較為先進的新型工藝。新澤西護欄滑模施工，是通過調整混土配合比，從而降低混凝土的坍落度，降低混凝土成型難度，通過鋼模具向前行進實現連續澆注護欄。這一工藝徹底改變了固定模板施工的傳統工藝，提升了施工質量，減少了施工時間，簡化了施工工序，顯著加快了施工效率，降低了施工成本。新澤西護欄滑模機如圖1所示。

圖1 新澤西護欄滑模機

1.2 滑模機施工工序

滑模機施工主要包括以下幾個步驟：（1）沿著距離混凝土護欄60cm左右縱向設置導向鋼絲，直線段支架間距為10m，曲線段間距加密為5m。（2）導線掛在支架橫桿上，橫桿可以在立柱上做水平與垂直移動，通過調整橫桿使導線與混凝土護欄之間的水平、垂直距離為定值。滑模機行走用導線引導高程及水平曲線的控制方法，依靠兩個水平傳感器控制混凝土護欄的高程、一個垂直傳感器控制其水平曲線。（3）以導向鋼絲為基準，滑模機自行初步就位，調整模具高程與水平位置，使之符合設計位置，擰緊螺栓固定模具。調整傳感器使之緊靠導線，固定傳感器，滑模機就位對正。（4）在進料口加入混凝土填料，滑模機在行進中，將混凝土振動液化充滿變截面模具的每一個角落，成型模具滑過時，將混凝土塑成我們所要的截面形狀。（5）對滑模機制作完成的墻體表面人工進行抹光、養護，對存在缺陷的部位進行修補。

2 常規鋼模板現澆工藝與新澤西護欄滑膜工藝對比分析

（1）成本低。牙買加南北公路總長52km，新澤西護欄的工程量巨大，一臺滑模機的采購成本約為150萬元，按照5年折舊系數計算，采用滑模工藝的建造成本為400元/m，而常規鋼模板現場澆筑混凝土成本約530元/m。（2）施工效率高。常規鋼模板現澆工藝施工效率為50m/d，而滑模工藝施工效率為每天250～300m/d。（3）節約材料。新澤西護欄滑模施工所用的混凝土配合比為保證強度以及和易性，經常需要在混凝土中摻加粉煤灰，故可減少20%～30%的水泥。新澤西護欄可節約約5000元/km材料費。（4）占地小。新澤西護欄滑膜施工僅僅需要使用滑模機，整體占地小，移動以及安置方便。（5）資源配置要求低，機械化程度高。新澤西護欄滑膜施工只需要使用滑模機，而常規鋼模板現澆工藝需要鋼模板、隨車吊或移動臺車、振搗棒以及大量人工。

3 試驗段施工與施工過程

3.1 場地試驗段施工

在施工人員、施工材料以及施工機械就位之后，正式滑膜施工前需要先進行試驗段施工。設置施工試驗段的主要目的是對比不同配合比下的試驗段施工效果，進而確定最佳混凝土施工配合比。最佳配合比的確定過程主要分為混凝土配合比設計階段和試拌滑模混凝土配合比階段兩個階段。在混凝土配合比的設計階段，根據美國相關技術規范ASTM和AASHTO規定，對混凝土巖相分析、集料的級配、含泥量、吸水率、堅固性等技術指標嚴格控制。試拌滑模混凝土配合比階段，需要根據實際施工條件，同時結合現場實際的溫度、運輸距離和損耗等客觀因素，經過大量試驗驗證和分析，最終確認坍落度為25～35mm時可同時確保混凝土的澆筑質量以及施工效率。除坍落度外，制備完成的混凝土還必須兼備保水性和黏聚性以保證新澤西護欄的成型質量。黏聚性過小則易出現塌邊，保水性不佳則易出現泌水現象，影響最終質量。

3.2 施工過程

（1）本項目的混凝土護欄采用兩根16圓鋼。在施工過程中，滑模機總是沿著導線不斷向前推進，鋼筋可以利用模具前端的小孔定位埋入混凝土護欄。（2）護欄混凝土材料利用混凝土罐車運輸，同時混凝土的坍落度一般較小，混凝土罐車出料難度較大，因此，應當選擇馬力大、罐內葉片少、混凝土罐轉速快的混凝土罐車。（3）滑模機的行走速度并不是固定的，在施工過程中是可以調動的。為了確保護欄更好地成型，滑膜機應選擇適宜的行走速度，一般為1～2m/min。（4）激振力的大小決定激振的影響半徑，激振影響半徑應不小于容料器的邊緣至振搗器的距離，否則會導致部分混凝土將因未被激振而出現不密實等缺陷。鑒于此，可以選擇高頻振搗器或增加振搗器的數量解決這個問題。因此，護欄施工時滑模機中往往采用兩個或兩個以上的振搗器。（5）在混凝土護欄成型之后，必須配備技術水平熟練的抹灰工對護欄的局部缺陷展開修復。（6）護欄的伸縮縫設置時機必須由試驗確定，如果伸縮縫設置時間過晚會使得混凝土出現硬化，從而導致施工作業困難。護欄的伸縮縫應當每隔5m設置一道，縫深度4cm，縫寬度為3～5mm。伸縮縫設置過程應當采用曲尺定位、角磨機切割。（6）混凝土采取土工布覆蓋灑水養生，在混凝土護欄施工結束后約2h，混凝土達到初凝后，以不壓壞混凝土外觀構造為原則，即可覆蓋土工布，開始灑水養生，灑水養護時間不少于7d。

4 案例分析

4.1 工程背景

牙買加南北公路工程是中國交建集團在海外的首個基礎設施類投資項目，且牙買加南北公路項目新澤西護欄工程是路面工程第四標段的一項分部工程，施工地點基本遍布整條南北公路項目全線（總長約52km），護欄鋼材用量共計163t，護欄混凝土用量共計16858m3。新澤西護欄標準斷面圖如圖2所示。

圖2 新澤西護欄標準斷面圖

4.2 質量驗收管理程序

牙買加南北高速公路項目質量驗收實施三級管理制度，即分包單位自檢、總承包單位全檢、監理單位抽檢。根據美國路易斯博杰咨詢公司的要求，應當提前24h將護欄報備檢驗的內容通過電子郵件形式發送電子通知給咨詢公司，以便提前安排驗收。

4.3 施工前技術工作準備

（1）以滑模機生產能力為基礎，統計并編制機組檢驗項目并編號，保證機組及時報檢。（2）要求分包單位施工前需提交開工報告，總工程師要及時對施工資質、施工方案等文件進行審核，全面審核通過后才可以開始施工。（3）各分包單位均需上報專項施工方案進行審核，審核通過后將方案上報給業主，確保工程質量。新澤西滑膜護欄現場施工圖如圖3所示。

4.4 新澤西護欄滑膜施工質量控制

新澤西護欄在質量控制方面對線性要求極高，因此測量放樣就成為確保護欄線型首要環節，必須嚴格控制放樣測量過程。在施工完成后全導線點以及水準點進行復測，對曲線部分的護欄進行加密處理，確保護欄線型美觀，施工現場護欄表面修整圖如圖4所示。

4.5 試驗檢測強化施工質量控制

圖3 新澤西滑膜護欄現場施工圖

圖4 護欄外觀修整

為了確保現場施工質量，項目建設單位專門成立了實驗檢驗中心，對項目所用原材料、半成品、成品質量進行全面實驗，從源頭對施工質量進行控制。（1）以經理部實驗管理文件為基礎編制試驗管理方案，對新澤西護欄所使用的原材料如水泥、沙子、碎石等材料進行實驗，系統地統計實驗取樣的頻率并進行統一的統計和管理，構建原材料實驗臺賬，對臺賬要有明確的記錄和管理，要求項目明確，取樣日期明確，取樣的頻率和數量均符合試驗規程要求。（2）確定關鍵施工參數。由于牙買加全年氣溫常維持在較高水平，滑膜施工過程中對混凝土坍落度需嚴格控制，坍落度過大，則護欄成型困難，坍落度太小，則罐車出料困難，對施工造成困難，故配合比的確定需由檢驗實驗中心結合當地氣候條件，依據場地車輛運輸距離、實時溫度情況進行即時調控，最終確定符合當地標準的最合理坍落度為10～30mm。日后該地區的新澤西護欄滑膜施工均可參照該坍落度進行混凝土配合比設計。（3）對南北公路試驗管理工作進行兩級管理，在現場施工管理上：一方面，在施工作業開始之前，工地試驗室的技術人員應當先到達工地，并及時檢驗現場混凝土的質量；另一方面，負責現場的調度人員應當確保與拌和站的及時溝通協調，使混凝土運輸至現場時能夠滿足規范要求。與此同時，為了保證整體檢測質量，檢測中心工程師應當對工地現場的材料展開二次抽檢試驗。通過嚴格的質量實驗管理，確保混凝土的運達現場時質量必須滿足規范要求。

4.6 質量控制成效

通過完善的質量控制程序和合理的混凝土配合比確定，確保了路段施工的順利進行。在不到6個月的施工期內，利用新澤西護欄滑膜施工技術完成了52km高速公路的護欄施工作業，在很大程度上提高了護欄的施工速度和建設水平。

5 結束語

文章通過對新西蘭護欄滑膜施工技術的施工設備、施工工藝的全面調查研究，對新澤西護欄滑膜施工過程中的注意事項進行了細致論述，并基于牙買加南北公路的實際案例，對新澤西護欄滑膜施工的質量管理和施工工藝的應用進行了闡述，對日后我國在炎熱地區的新澤西護欄滑膜施工有借鑒作用。