風積砂路基路肩滑模攤鋪施工技術分析

劉 戰

中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300302

1 工程概況

案例項目正線長度為26.68km，路基長度為25.88km。根據原設計方案，在風積砂路基路肩處施工時，采用的是預制板安裝工藝，但從技術可行性的角度來看，存在預制工作量較大、生產周期較長、質量可控性差等局限性，難以滿足質量、效率等多重要求。經技術優化后，決定引入滑模攤鋪施工技術，將其作為預制板安裝的取代形式，用于路基路肩施工。

2 現場地質條件

該標段施工現場以流動沙丘及半固定沙丘為主，海拔高程為1282.0～1372.0m，高差約5.0m，地勢北高南低。沙丘主要呈新月形，局部分布有平沙地。沙漠區表面為第四系全新統風積層（Q4eol）粉細砂，沙漠區現代湖淖處為風積平沙地，下方包含粉砂、細砂、中砂等，伏基巖以砂巖、泥質砂巖為主。

3 滑模攤鋪施工技術

滑模攤鋪施工所用裝置為滑模攤鋪機，配套了豐富的機械裝置、電子裝置等，彼此協同運行，兼具自動化水平高、經濟高效等多重應用優勢，可一次完成攤鋪、振搗、抹平等全流程的各項工作，正常工況下單臺設備的日鋪設里程可達300m。較之于原設計方案的預制安裝方法而言，滑模攤鋪施工技術可以省去預制和運輸兩個耗時較長的環節，無須投入大量的人力資源，可達到集約化施工的效果。

3.1 施工原理及流程

（1）施工原理。滑模機集多類裝置于一體，料斗、木耙、工作基礎面層穩定結合，構成具有密封性的空間。根據施工要求制備混凝土，通過質量檢驗后將其轉至罐車連接料斗內，攪拌后入模，應用振搗棒改善混凝土內部的狀態，提高其密實度，由此形成形態良好、穩定可靠的路肩等相關結構。此外，滑模機還適配高精度的傳感器及液壓馬達等裝置，根據施工要求提前設定程序，再高效運行，可以實現對標線的自動化檢測與控制，滑模攤鋪施工精度得到了保證。

（2）施工流程。具體流程如下：測量放樣→設置導向線→卸料→攤鋪→設置拉桿→刮平→伸縮縫施工→收面→養護。

3.2 試驗分析

在現場取風積砂樣品（要求其具有代表性，否則試驗結果難以反映實際情況，不利于確定施工工藝參數），組織室內試驗分析，由此測定風積砂的基本特性及彼此間的關系，即最大、最小干密度的具體值，進而探討干密度與含水率的關系。不僅如此，還要在現場選取200m長的試驗段，組織室外風積砂填筑試驗，可應用水墜法和濕法，目的在于測定合適的分層厚度及其他相關關鍵參數[1]。

3.3 原料選擇及壓實標準

（1）原料選擇。在選取風積砂時，著重考慮的是粒徑在0.075mm以上的顆粒，要求其占比達到總質量的85%以上，將滿足此要求的材料應用于路基攤鋪施工中。

（2）壓實質量控制指標。該指標考慮的是地基系數K30（達到80MPa/m）和相對密度Dr（至少達到0.7）兩項，用于綜合評價壓實施工質量。

（3）干密度相關指標。風積砂屬級配不良細砂，可利用量筒法組織測量，以確定最小干密度，測得為1.46g/cm3；可利用振動錘擊法測定最大干密度，測得為1.75g/cm3。根據所測定的兩項指標，制得兩者的關系圖，用于呈現風積砂相對密度與干密度的關系，具體如圖1所示。

圖1 風積砂相對密度與干密度的關系

3.4 攤鋪施工要點

綜合考慮施工質量要求、現場作業條件等多重因素，經技術可行性、經濟效益性等多方面的對比分析后，決定將滑模攤鋪機用于路基、路肩處的施工中，以機械化作業的方式高效完成攤鋪工作。

（1）基準線的設置方法。攤鋪施工過程中，設備沿著基準線滑行，基準線的設置情況將在很大程度上影響滑模攤鋪機的攤鋪效果，應切實提高基準線的設置水平。縱向方向傳感與高度傳感共用相同的基準線，在配套時要求兩傳感器呈特定的交角關系。橫向間距也是基準線設置時需重點考慮的內容，路中心基準線樁固定位置到攤鋪面板邊緣的橫向間距為325cm，具體隨著路基寬度的變化而發生改變；對于基準線樁縱向間距，則需根據路段特點進行靈活調整，平面直線段施工條件較佳，取20m較合適；曲線段、緩和曲線及縱斷面豎曲線段需適當進行加密處理，間距取10m較合適[2]。

（2）混凝土拌和及運輸。以配合比為準，精準稱量原材料并充分攪拌，要求混凝土具有均勻性，攤鋪過程中可利用強制式攪拌機拌和，期間加強對混凝土質量的檢驗。運輸時混凝土容易出現質量問題，需密切關注現場氣候及運輸距離，靈活調整水灰比，避免出現坍落度過大或過小的情況，若過大則難以有效保證路緣石的穩定性，易導致該處發生沉陷變形現象，同時表面缺乏完整性與光滑性；若過小則將明顯加大振搗作業的難度，難以滿足高效施工的要求。為實現對坍落度的有效控制，除了在拌和階段注重原材料質量、配合比等，還需有效縮短運輸時間，提前規劃一條順暢、平順的運輸道路，將在途運輸時間縮短至30min以內。

（3）攤鋪施工。①滑模攤鋪機遵循勻速運行的原則，以1m/min較合適，不宜隨意大幅度變更速度。通常，振搗棒倉內漿料量需高于振搗棒約10cm，并且需盡可能保證料位高度的穩定性，其上下波動幅度以小于4cm較為合適。②滑模攤鋪機運行期間，振搗速度的控制區間以6000～11000r/min為宜，結合實際情況，認為9000r/min左右最具可行性，適度振搗，避免過振、漏振。施工人員需密切關注混凝土的稠度，據此靈活調整攤鋪機的運行工藝參數（速度、振搗頻率）。攤鋪機脫離混凝土后，隨即暫停振搗棒的運行。③沿線路方向布設泄水孔，間距以2m左右較為合適，材料選用的是管徑為0.05m的PVC透水管，進水側用土工布（0.2m×0.2m）包裹，通過泄水孔的布設，避免大范圍積水的情況。經混凝土攤鋪后，及時通孔，清理內部的雜物，若內部達到潔凈狀態則將透水管塞入其中，并對混凝土采取振搗處理措施，以提高其密實度。

（4）伸縮縫施工。伸縮縫的設置屬于精細化作業內容，但對整體施工質量具有明顯的影響，需以現場護坡形式、邊坡高度為主要參考依據，合理控制伸縮縫的間距。路肩伸縮縫布設要求如表1所示。攤鋪后，組織伸縮縫切縫作業，縫寬按0.02m控制，設置的伸縮縫應與空心塊護坡主骨架、護腳及基礎伸縮縫對齊，設置后向縫內填適量的瀝青麻筋。每日完成攤鋪作業或因某些特殊原因而中斷施工（中斷時間達到初凝時間的2/3或更長）時，需設橫向施工縫。并且，對于空心塊護坡與拱型骨架護坡的交界部位，也可以設置伸縮縫[3]。

表1 路肩伸縮縫布設要求 單位：m

（5）收面修整及養生。攤鋪機抹平混凝土后，安排施工人員持續開展至少2次壓光處理，期間密切關注混凝土的成型質量情況，采取合適的處理措施。例如，線型跑偏時，可利用平衡靠尺予以修復，表面存在氣泡時則可以安排專員處理并在原配合比的基礎上做適當的調整。在養護環節，較適宜的是采用塑料薄膜灑水覆蓋的方法，要求全過程中溫度和濕度均穩定在合理區間內，時間以7d為宜。隨路面混凝土強度的逐步提高，待其達到設計強度的75%后，撤除養生覆蓋物，行人可在該處行走。

4 結束語

綜上所述，文章以某工程實例為依托，圍繞滑模攤鋪施工技術展開探討，對比分析其在風積砂路基路肩施工中的應用優勢,并總結了實際作業中的關鍵要點，如混凝土配制、攤鋪、振搗、伸縮縫設置、養生等，實踐證明，該施工技術能夠提高滑模攤鋪施工的整體施工質量。