水泥混凝土滑模摊铺以其高速、优良的施工质量在修筑高等级水泥混凝土路面的施工中得到广泛推广。滑模摊铺主导机械水泥混凝土滑模摊铺机在全国的拥有量越来越多,机型也越来越先进。水泥混凝土布料机作为滑模摊铺的配套机械,是随着滑模摊铺技术的不断发展,在国外发展起来的新型机械。近年来国外在滑模摊铺中使用比较多,而在国内布料机的数量少,使用不多。广东省筑路机械租赁联营公司在1994年引进了一台美国cmi的ps-350型布料机一直使用至今,在滑模摊铺中起到了重要作用。根据我们多年对ps-350布料机的使用经验,谈谈布料机在滑模摊铺中的使用。
1 水泥混凝土布料机
ps-350型布料机是与sf-350型摊铺机配套的机械,其基本结构与sf-350摊铺机相似,是集机—电—液于一体的先进机械。它有左右两个行走履带,由四个液压支腿支撑着机架,工作时通过四个液压传感器控制四个液压支腿的升降来控制整个机架的高度。其主要工作机构有两部分,一是底座前面的螺旋分料器,二是螺旋分料器后面的虚方控制板。布料机前部分可以根据需要安装一个水泥混凝土输送皮带(见图1)。
图1 ps-350布料机简图
通过操作机械,布料机输送皮带把混凝土输送到螺旋分料器前面的中间位置,接着螺旋分料器把混合料分摊到整个布料机的宽度面上。随着布料机前进,虚方控制板控制着布料的厚度,机械两边的边模控制布料的宽度。ps-350布料机是全液压驱动,其功能的实现是通过四个液压系统的工作来实现。发动机提供所有系统的动力,通过安装在发动机尾部的驱动齿轮箱,把发动机的动力传送给各个系统。
2 布料机与摊铺机协同作业
2.1 滑模摊铺水泥混凝土面板的施工
在路面的滑模摊铺施工中,为了提高混合料的运输能力,加快运料速度,施工单位常采用载重较大的自卸车,每车最大运载能力可达10~12 m3料,这样一车料卸下来单凭摊铺机分料推料是非常困难的。许多单位采用挖掘机或装载机进行辅助布料,减轻摊铺机的负担。水泥混凝土布料机拥有一对强大动力和宽大刀片的螺旋分料器,将混合料进行摊铺平整。布料的宽度为铺设
路面的设计宽度,布料的厚度为铺设路面设计厚度的1.2倍左右(水泥混合料的松铺系数为1.2)。经过布料机布料之后,分散的料堆就被铺成了一条平整均匀的料带。这对后面摊铺机的滑模摊铺有着非常重要的作用,大大减少了摊铺机的摊铺阻力,提高了滑模摊铺的速度,防止机械打滑,大大提高铺设路面的平整度;对混凝土具有再均匀搅拌混合料的作用,防止混合料离析;对摊铺机前置式打传力杆机械的顺利工作提供保障;减少摊铺机的机械损耗,延长摊铺机的使用寿命。布料机的布料速度与摊铺机的摊铺速度要保持协调,两机的距离越少越好。两机间隔最大距离,要根据当地施工的气候条件,混凝土的初凝时间及摊铺的速度等具体因素来确定。通常我们要求不要超过摊铺机15 min的摊铺距离。布料机布料的高度要根据摊铺机
前积料量的多少随时作适当的调整。摊铺机前积料多布料机应该把虚方板调低,降低布料的厚度;积料少布料机应该把虚方板调高,提高布料的厚度,保持摊铺机前积料量在1~2 m3之间。这样摊铺机的阻力恒定,速度均匀,振动腔的料浆高度也保持一定,这样摊铺机就能铺出整体平整、质量好的路面。
2.2 桥涵面层的施工
桥涵面铺装需架设钢筋网,运输车辆无法行驶。为了实现摊铺机过桥涵面的连续滑模摊铺,必须采用侧向布料。目前我国还没有专门用于侧向布料的机械,桥涵面等需架设钢筋网的面层只能用人工铺装,而人工铺装路面的平整度较机械滑模摊铺的平整度差,经常出现桥面跳车现象。接缝处由于跳车的冲击,容易出现过早的损坏,从而影响整条路的质量。ps-350布料机具有侧面布料的功能,在其前部可以加装一个皮带输送器。皮带输送器一端伸到布料机的外侧面(伸出3.7 m),接受侧面卸下来的料;另一端挂布料机的前中间位置(见图1),通过操作,启动皮带输送器的液压马达,马达可以实现无级调速,把外伸部分皮带接受的水泥混合料输送到摊铺面的中间位置,螺旋分料器再把料摊铺平整。在现场,我们使用ps-350布料机的侧面布料器,
发现侧面布料器用起来并不理想,皮带输送器的外伸部分是靠两个油缸拉住的,当皮带接料部分放下来接受自卸车卸料时,为防止冲击过载在其下面必须垫上木头以保护两油缸。卸完料后把接料部皮带拉起来,取走木块,机械前进布料,下一车到来再把皮带放下来输送料。如此反复,不仅麻烦,而且速度慢,效率低。后来我们对布料皮带进行了一些改造。在皮带的尾部加装
两条轮胎,皮带放下来后,轮胎垫着地面行走。把皮带侧边的放样桩线放低,离基层面25~30 cm,皮带放下来后跨过放样行走。(皮带不能与放样相碰),这样就减少了操作上的很多工序,实现布料上连续作业,提高了效率。由于皮带的承载能力有限,超过2.5 m3的料,皮带转不动,这里推荐在接料皮带上卸料的两种方法,可根据施工现场的实际情况选用。
(1)料车直接把料卸在布料皮带上,只能选用水泥搅拌运输车或载料不超2.5 m3的小型车。
(2)用装载机装料,可用大卡车运料到前场,选一块平整、干净、离布料机近的地方卸下,再用装载机把料铲到布料皮带上。在我们的滑模摊铺施工中布料机起到了非常重要的作用。布料机与摊铺机协同作业,先后完成了深汕东段高速公路,106国道改造工程等级公路水泥混凝土
路面工程的建设。现在正在进行的电湛高速公路路面工程的建设已进入收尾阶段。经过公司员工的努力,总结经验,提高技术,这些滑模摊铺的路面一个比一个好。电湛高速公路官渡至源水18 km的路面建设,采用布料机实现了过桥涵全线连续滑模摊铺,其中包括长达1.2 km的源水高桥的摊铺,在国内首家实现了特大桥的机械摊铺。
3 结语
布料机在国内数量少,使用少,除了人们对布料机了解不多外,重要一点是目前布料机还依赖进口,价格昂贵。许多单位考虑到经济上的因素而不愿意引进,但是公路路面质量要更上一层楼,机械就必须要配套。另外,现在国内的许多水泥混凝土路面都采用钢筋补强,或者每隔5 m设置一排纵向传力杆,采用dbi施工技术,目前在国内还不成熟,摊铺前预置传力杆的方法被
广泛采用。在这种情况下就得解决侧面布料的问题。而采用布料机是解决这些问题的最好办法。
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