滑模式摊铺机在水泥混凝土路面的施工应用和技术特点探析

[摘要]：水泥混凝土路面是一种刚性高级白色路面，它具有强度高、稳定性好、耐疲劳、抗冲击、抗滑和环境适应性好等特点。这种路面已经在我国得到广泛的应用。熟悉该种设备的工作原理和机械配置以及机械化施工是保证良好施工质量的前提保证，所以研究滑模式摊铺机施工工艺和特点具有重要的施工指导和学术价值。

[关键词]： 滑模摊铺机施工工艺技术特点

中图分类号：TU911文献标识码： A

1、前言

水泥混凝土路面以其具有承载力大、整体强度高、防滑性和水泥稳定性好、使用寿命长、养护费用低、抗灾能力强等优点, 使得白色路面发展迅猛,延伸空间非常宽广。同时我国水泥资源丰富,产量高,价格低，对于推进地方经济起到非常重要的作用。尤其是最近几年,随着交通部推广《高等级公路滑模摊铺水泥混凝土路面施工技术》以来,已经有绝大部分省份购进滑模摊铺机,实现机械化、班组化的施工作业,从已铺设的多条高速公路的铺设的质量和工作效率来看,都达到了令人满意的成果。作为一种新兴的施工工艺,或许人们对它的认识还有些陌生。在此,本人结合多年铺设机使用技能和掌握的经验，对滑模铺设机及其施工工艺的技能和使用特点分析总结下来,与同仁共同探讨经验,以促使这一工艺得到更广泛的应用。

2、 滑模摊铺机的结构和工作原理

滑模式摊铺机不仅具备多种摊铺功能,而且还能完成混凝土的铺筑,这也是其在路面施工中获得广泛应用的主要原因。滑模式摊铺机不但可以摊铺公路路面、路肩、防撞墙、收费广场、机场路面、水渠渠面等,而且还能铺筑水泥稳定碎石、普通混凝土、经济型混凝土等等。

滑模式水泥混凝土摊铺机最主要的特点,就是连续摊铺,一次成型,可以高质高效的完成水泥混凝土路面的铺设。在结构上,它除了一般工程机械必有的车架外,还具有：操作平台、传力杆插入器、连接筋中央插入器、高频振捣器、挤压成型模板、连接筋侧向插入器、计量门、横向搓动整平梁、布料装置、超级抹平器、自动调平及转向传感器等装置。铺设机工作时,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,它一次可完成整平、布料、铺设、振捣、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。滑模摊铺机施工工艺具有速度快、施工质量高、劳动强度小、节约模板等特点。

3、滑模摊铺机对配套材料和设备的要求

3.1滑模铺设对混凝土的要求

滑模摊铺对混凝土的要求主要是混凝土的工作性质，即混凝土坍落度与和易性。要确保滑模摊铺机能持续稳定地进行铺设工作，混凝土能振压密实，不出现麻面蜂窝现象；而且要有良好的凝聚性和稳定性，保证路面容易成型，不出现边裂流角现象,对于混凝土要求不仅要有良好的工作性，同时还要求有较低的塌落度,因为滑模施工为无模板施工,塌落度大就容易造成塌边。理想的混凝土摊铺现场的坍落度应控制在2―4cm较好。滑模施工的水泥混凝土配合比宜采用具有引气、缓凝、高效减水作用的外加剂来改善混凝土配合比,一般采用高效减水剂以减少单位用水量,改善和易性。

3.2 滑模摊铺的合理设备配置

滑模摊铺作为一种高度机械化的施工方法,为保证它能更高效、优质地完成水泥混凝土路面的摊铺,发挥摊铺机的最大潜能,应具有合理的设备配置。使其可以和其他设备形成连续机械化施工模式，与其配套的主要是水泥混凝土搅拌设备,其次是运输、布料、养生与防滑处理设备。

3.2.1搅拌设备的配置

混凝土搅拌设备的搅拌能力对摊铺路面的路面质量和均匀性有着比较大的影响，假如搅拌能力不足，从而导致摊铺机待料的时间过长，混凝土被稳定层吸收掉一部分的水份，进而造成混凝土松散、混凝土水份散失、提不出浆，水灰比失调，滑模拉不出光滑的路面，出现麻面、掉边等缺陷；如果出现停机等限制，应当在启动摊铺的时侯，因为摊铺机的内部泵和马达的卸油以及摊铺速度的变化，势必会使设备产生扭动，导致路面变形，从而给对路面的平整度产生严重的影响。因此，应当对滑模摊铺施工计算出最佳的拌和配置值，这样一来既能充分发挥摊铺机的效能，节约拌和设备的费用，还能保证摊铺的施工质量。

3.3.2运输设备和布料设备的配置

一般来说，混凝土最大运输距离在最好控制在15km以内。运输设备的运输能力应该比搅拌能力要大，因为滑模施工的工程量较大，运输的距离也相对较长，选用搅拌运输车最为理想，但是因为这种设备的价格比较高，故而国内大多数会使用自卸式汽车，也能基本满足的了施工要求。而在布料这方面，主要是提高路面质量和施工进度，因为自卸车的倒料一倾而下，从而给摊铺机带来了更多的负荷，而出现履带打滑，从而导致平整度合格率降低和摊铺路机标高，因此，应在滑模摊铺机之前增设一台螺旋布料机。这样一来能够克服以上的缺点，还能够使得二次搅拌得以实现，尽量避免在运输的途中造成混凝土水份的流失和离析等现象，如果在此种配置不能够实现的时侯，使用一台挖掘机也基本上能满足对布料的要求。

3.3.3防滑处理与养生设备的配置

滑模施工作为一种高效率的机械化施工工艺，作业面宽，施工进度快，一般日工作量为500m-800m左右，作业面宽可以达到7m以上；防滑处理与养生也要求配备相应的高效设备完成，拉毛养生机可连续完成拉毛或拉槽和养生剂的喷洒工作。

4、滑模摊铺机施工工艺和特点

为切实保证混凝土路面质量,安全高效推进施工进度,必须制定合理的滑模摊铺的施工组织方案和工艺流程,并做好技术交底工作。一般滑模摊铺工艺流程如下:

测量放样―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―路面修整加工―防滑处理―切缝―养生。

4.1测量放样

在架设传感器的导向线时,导向线要按照平曲路线的位置安装,高度为路面至导向线实际测量标高的距离再加20cm,导向线与待铺设的混凝土路面的距离相差1-1.5m为宜,每根导向钢纤之间的距离为5-10m（弯道设为5m）,一般导向线的长度在1000m左右即可满足测量的需求,铺设前应复测,以确保施工精准度。

4.2摊铺机调试和就位

摊铺机进入摊铺现场安装时,在施工起始地点就位,使左右侧的模板和前后侧的模板基本上和导向线平行且前后距离相等,起动发动机与自动方向调整系统,慢慢向施工方向行驶,按照导向线和预设模板的距离,调整前后转向感应器,使导向线与前后模板完全平行。铺筑前要检查摊铺机对模板前仰角度的挤压是否出现偏差,感应器是否失灵,振动棒位置是否合理,打拉杆装置是否灵活,检查日常保养部位的油及紧固部件是否牢靠,机位与水泥浆接触部位是否涂上机油。

4.3混凝土搅拌和运输

搅拌前应先对搅拌设备的各部件进行检查，看是否运转正常,并根据混凝土的配合比将各材料参数输入搅拌设备的数控机里,进行均匀的搅和。混凝土搅拌完成后用自卸车运到摊铺现场（有条件最好用混凝土泵车），在运输过程中要保证不漏浆、不变干、不离析。卸料时必须由专人负责指挥，不要使料堆积过高。卸料时堆积高度不应超过1.5m，以保证料有足够的松紧度，使摊铺工作顺利进行。

摊铺工作应按照施工工序进行铺设：夯板将面层粗骨料捣入下层再经底部成型模板挤压成型后用超级抹光板抹平,抹平后提浆,最后在进行修补工作，使其表面平整。若需设置拉杆,在摊铺过程中可通过摊铺机上的打拉杆装置布设拉杆。其它工序如:拉毛、切缝、填缝、养护由人工完成。

4.4 布料设备布料

布料尽量使混凝土在全宽方向厚度较均匀,中间可高一点,布料高度一般比成型后的路面高出6--10cm为宜。如果用挖掘机布料，最好使挖掘机位于摊铺路面之外进行均匀的摊料。

4.5 摊铺机摊铺

滑模式摊铺机的作业过程如下:首先通过螺旋布料器将堆积在路面上混凝土材料均匀地分布在滑模板前方,然后设备以一定在速度向前匀速摊铺前进，实际摊铺速度与供料能力以及摊铺质量密切相关，过大的摊铺速度不仅要求配置超大的混凝土拌和站和更大的运输车辆，还会造成混凝土的欠振，降低摊铺密实度，因此，实际施工时的摊铺速度选定为1―2m/min之间。摊铺机的密实度主要靠高频振动棒保证，目前，摊铺机振捣频率可以高达12000次/分,是人工振捣的几十倍,这样就可保证良好的摊铺密实性。

启动自动找平和自动转向传感器,向前行驶,当布料器接触到混凝土,根据料的情况进行二次布料, 松方控制板控制进入高频振捣区料的数量,混凝土拌和料通过高频液压振动棒振捣密实起浆,夯板将面层粗骨料捣入下层再经底板成型模板挤压成型,超级抹光板抹平,提浆,修补缺陷使面层平整,这就完成了摊铺工作,若需设置拉杆,在摊铺过程中可通过摊铺机上的打拉杆装置布设拉杆。如图3：摊铺工艺原理图。当每天摊铺工作结束后,将两侧尾模板逐渐内收约1―2cm,以利于第二天摊铺。

4.6 对路面进行终加工

其它工序如:拉毛、切缝、填缝、养生由人工完成。为保证质量,对摊铺机摊铺过的路面,应人工检查并及时对有缺陷的部分进行修整抹平,同时还应及时检测路面的平整

度和标高。一定时间后,由拉毛养生机对路面进行防滑和养生处理。

5、结束语

总之，滑模摊铺机施工优点可以总结如下：①、动态摊铺平整度好②、可以获得高强度、高密度的路面结构，而且受人为因素影响小,施工质量的保证率高。 ③、施工速度快,自动化程度高:施工时布料振捣、挤压、成型、打拉杆、做面等系列过程一气呵成。 ④、使用年限长,养护成本低,长期效益显著。 ⑤、经济效益显著。滑模摊铺作为一种新的施工工艺,以其高质、高效地完成水泥混凝土路面的摊铺,已给水泥混凝土路面的发展带来了质的飞跃,同时期待着更多的同仁不断地发展和完善工艺和理论,为我西北地区水泥混凝土路面的发展做出更大的贡献。

参考

《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002)

《公路工程质量检验评定标准》(土建工程) (JTG F80/1―2004)

《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)

《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）

《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）

《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》（JTJ/T 037.1-2000

作者简介：刘玺霖，生于1975年11月，籍贯甘肃省静宁县，1999年于甘肃省建筑工程学校毕业；2008年于北方交大毕业，毕业后于甘肃路桥一公司从事现场一线施工工作。