摘 要 通过海南海文高速公路海口连接公路应用滑模摊铺机施工水泥砼路面的过程,对滑模摊铺水泥砼路面的特点及平整度控制进行阐述及探讨。
关键词 道路工程 水泥砼路面 滑模摊铺 平整度 控制
1 前言
路面平整度是保证行车舒适的重要指标,它反映了路面偏离某平面的纵向起伏。它是路面施工的重点,也是施工控制的难点。滑模摊铺水泥砼路面是国内外先进的施工工艺,海南从1999年在田独—三亚段开始应用这项技术,从最初的单铺4.5m路面到目前的12m路面一次成型取得了良好的效果,特别在砼的质量上得到提高,解决了水泥砼路面人工摊铺很难控制平整度的难题。
2 滑模摊铺砼路面的特点
2.1 滑模摊铺机技术指标
砼路面滑模摊铺是一种先进的机械化施工工艺。目前海南现有的几台滑模摊铺机均产自美国和德国,海文连接线使用美国cmi sf6004型,其技术指标性能
如表1。
2.2 滑模摊铺机的工作特点
滑模摊铺机技术指标表1
生产厂家型号功率摊铺宽度最大厚度工作速度行驶速度kwm cm m/min m/min履带数自重
美国cmi sf-6004 298 5.5-15.2 61 0-9 18 4 47-61美国cmi滑模摊铺机主要通过液压(或电脑)传感器传到两侧导线(钢丝绳)行进方向和表面高程信号,操纵滑模机将倾倒在基层上砼均匀布料,振捣、提浆、进模、压传力杆、抹平等工序,完成水泥砼路面摊铺,紧接着人工进行(或机械)拉毛、养生、待砼达到一定强度后切缩缝和纵缝等砼达到28天强度时即可开放交通。由于滑模摊铺机施工一体化、流水化,从而决定摊铺出来的砼面平整度优于常规机具施工工艺。
3 滑模砼路面平整度影响因素及施工控制
3.1 导线安装
滑模摊铺机行进的方向和高程依靠导线控制。导线安装误差及操作错误均通过传感器反映到路面,因此导线安装是否准确,是关系到路面平整度的关键因素。在施工放样时应注意以下几点:
3.1.1 导线的间距与高度
导线的间距一般控制在5-10m之间,通常使用5m间距,在急转弯及超高加宽位置可在5m之间加密,每个控制点的高度主要通过测量高程来定位,因此,测量放样必须准确,要严格按测量成果进行导线安装,反复检查尽可能减小误差,确保两侧导线平顺、无折点。
3.1.2 导线的材料与张力
导线选用的是强度较大的钢丝绳,要求接头不宜太多。导线要保持在100kg左右张力下,防止由于张力不足导线松驰下垂引起传感器上下旋转,造成机身和底部压板上下抬,造成砼路面的不平整。
3.1.3 外界因素的影响
导线准确无误安装完毕后,严禁扰动,特别是在施工过程中,谨防人为因素或施工车辆碰动,并随时检查校正。另外,风速过大会引起导线的上下、左右振动,影响传感器的波动,影响路面平整度,因此,风速过大时应停止施工。
3.2 混凝土配合比设计对平整度的影响
水泥砼配合比设计的基本原则是满足抗弯拉强度,工作性能、耐久性能和经济性能四项要求。作为滑模摊铺机来说,最重要的是抗折强度和坍落度。坍落度过小,路面因振捣不密实容易出现麻面,坍落度偏大则易出现两侧塌边,影响砼路面的平整度。所以,摊铺坍落度一般控制在10-30mm之间,海文连接线取摊铺坍落为18mm。同时,必须考虑运输过程的坍落度损失,拌和厂出料时要和摊铺点经常沟通,随时调节砼料的坍落度,使之符合摊铺坍落度要求。
3.3 砼的供料与布料
砼供料的均匀稳定是确保滑模砼路面平整度的重要因素,砼料忽干忽湿,特别是相邻两辆车料之间有明显差异时,砼料出现不均匀性,导致砼表面提浆不均匀、收缩不一致,容易出现麻面或塌边,局部甚至出现小的凹凸不平现象。影响砼拌和料均匀性、稳定性的原因主要是原材
料存在差异和拌和控制不好造成。因此,应严把材料关,确保所供应的材料符合要求。骨料、水泥应分批分开堆放,不得混杂。工程技术人员应经常核定搅拌楼称量和进水装置的准确性,定期检查砂石含水量,外加剂用量等,并对砼的搅拌、运输、摊铺、抹面等工序连接监控,确保砼配合此、坍落度等各项性能指标保持一致。砼的布料,使用小型挖掘机进行初布料及初平,由专人指挥运料车将砼料倒在合适的位置布料为好,过低,导致缺料,过高,滑模机负荷加大,行进困难,易引起摊铺机爬高,出现波浪。
3.4 滑模履带行走轨迹
在滑模施工中,必须有稳定、均匀的履带行走轨迹作保证。履带的宽度一般为30-50cm,要求对基层两侧履带行走部分80cm宽进行充分的整平和压实,确保摊铺机履带的平稳行走。
3.5 滑模机的操作
施工中,滑模摊铺机应尽量匀速向前推进。滑模机停机后,再启动或速度突然变化时,其后部的砼高度会产生明显变化,表面往往形成一道横向凹槽,导致表面颠簸,停顿时间较长时,自动拌光板或人工很难修整。所以,施工现场要及时与搅拌楼联系,如砼供应不足或运力不足时,应逐渐减慢摊铺速度,使摊铺速度和运料速度保持一致。
3.6 滑模摊铺中的人工操作
水泥砼面摊铺过后,其表面和两侧边及局部需人工修整,海文连接线中央分隔带及边缘均设有绿化带,因此,对两侧边的修整更为重要,确保平顺。在桥头、明涵搭板、每天的施工缝及胀缝等处必须采用人工浇筑。
4 滑模砼路面平整度检测结果
海文连接线施工控制时是使用6m直尺进行施工检测,在验收时,采用rrdas颠簸累积仪进行检测,平整度检测结果见表2。海文连接线路面平整度表2
检测设备评定标准合格率(%)自动平整仪σ≤1.5mm 956m直尺σ≤3mm 86.5检测结果显示,路面平整度达到较高水平,平整度较差的部位均在人工铺设地段和上坡段。土工格栅作为一种新型的土工合成材料,具有高强度、高弹模、大变形及抗腐蚀、耐老化的特性。铺设的土工格栅一方面具有较好的扩散荷载、特别是扩散动荷载的作用,从而达到减小台后填土中的压应力及工后沉降的目的;另一方面,能解决搭板端后填土的差异沉降引起板端的二次跳车问题。土工格栅在欧洲、北美、日本等地已广泛应用于桥头跳车的治理,我国近年来也有使用,但范围还不很广泛。
4.12 加强初期养护的沉降观测
桥头沉降达到2~4cm时,应及时采用路面材料进行补填,使其与桥面接坡顺适,补填长度按沉降坡差≯4‰来控制。对桥头搭板脱空情况应经常进行检查,发现脱空应及时处理。
4.13 加强工程监理工作
监理应对台背填土的填料选择、压路机具的选择及填土厚度进行检查,分层验收;对排水情况予以检查,严格执行工序验收程序。
5 结束语
桥头跳车是公路桥涵的一大质量通病,直接影响行车的速度、舒适和安全,严重时甚至会造成行车事故。同时,会加速桥台、桥头路面的破坏,增加公路维修和养护费用。引起桥头跳车的因素很多,仅仅依靠优化设计或严格施工,均难以从根本上消除。只有积极采用新技术、新材料、新工艺,精心设计与严格施工相结合,桥头跳车病害才能得到有效解决。
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