摘 要 对滑模摊铺砼路面机械化施工技术进行了简述,并对其设备选型原则、设备配套,以
及机械化施工组织管理和施工工艺等方面进行了分析和论述。
主题词 滑•模•摊铺 水泥•砼•路面 施工机械 配套 组织 管理 施工•工艺
由于水泥砼路面具有使用寿命长,维护费用低,水稳定性良好等突出特点,特别适合南方多雨、潮湿的气候特点,因此水泥砼路面在高速公路路面结构设计中所占的比例越来越大,而质量要求也愈来愈高。滑模摊铺水泥砼路面是实现机械化施工的重要技术,也是当今世界现代化、智能化和机械化的高新施工技术。一般来说,业主或者说建设方在招标文件中对路面施工设备都作了明确的要求,甚至将承包商是否拥有先进的水泥砼滑模摊铺设备作为资格审查的指标之一。如何按照有关规范要求,完成业主的施工质量和进度目标,选好设备配套,加强机械化施工的管理是关键。
1 设备的选型
设备的选型及其配套应从工程质量、工程进度、工程成本三个方面综合考虑。
1.1 按设计要求,考虑与作业内容相适应。设计要求越高,对设备的要求也就越高,投入也就增大,管理的难度也增加,如果设备出了故障得不到及时排除,岂不延误工期。
1.2 按工程进度要求考虑,设备越多,进度越快,但任何事都有一个限度,设备越多,必然增大工程成本,况且,工程进度是一个综合指数,受多方因素的制约。如施工环境、运输车辆、管理人员的素质、前后工序的影响。
1.3 不同的工程类别,宜选用不同型号的设备,做到各取所需,各尽所长。摊铺水泥砼路面宜选用四履带滑模摊铺机,多功能摊铺机适宜摊水沟,路沿石及护栏等。
1.4 对于机械设备本身来说,在选型与配套时除应注意机动灵活,拆装方便,易控调试、运输,性能可靠,售后服务可靠,维修、配件方便等方面以外,还应考虑保证操作人员的安全,减少灰尘、噪声、废油、废气对环境的污染。
1.5 工程的投资情况也是一个重要的制约条件,我们应该量入为出,量力而行,如果盲目增大投入,只能徒然增大成本。
2 设备的配套
2.1 水泥砼搅拌站
为了解决摊铺水泥砼的来源,并确保砼质量,必须因地制宜地建立水泥砼拌和站。水泥砼搅拌站可分为固定式与移动式;连续式与间歇式;单卧轴与双卧轴等。但不管何种搅拌站,我们要求生产的水泥砼必须满足高速公路水泥砼路面施工规范的要求,并具备如下技术性能:
1)计量准确,严格按设计配比生产;
2)搅拌质量均匀;
3)稳定可靠;
4)操作方便;
5)工作环境条件舒适。
目前国内产家主要有:上海华建、徐州利勃海尔、郑州申特霍芬、江苏建机、北京京华贝尔、新津筑路机厂等,多数是引进国外先进技术生产的。国外的一些知名产家,在我国也占有一定的市场,它们是:莱克斯康、新生、施德达、西法、大象等,生产率一般在25~360 m3/h范围内不等。从使用情况看,施德达m2移动搅拌站比较适合高速公路水泥砼路面的施工,其优点是:计量准确,产品质量好,性能稳定,运输、安装、调试方便,占用的场地小,有较成功的使用经验。
2.2 水泥砼摊铺机
适应我国高速公路水泥砼路面机械化施工的滑模摊铺机,按摊铺宽度可分为两类:①一次可摊铺双车道8.25 m以上的大型摊铺机;②一次摊铺4~6 m,并可摊铺紧急停车带和路肩,改换模具后,可摊铺路沿石、边沟及防护栏、中央分隔带的多功能小型摊铺机。
2.2.1 大型摊铺机
目前,我国高速公路路面设计,多采用双向4车道。选用一次摊铺双车道的大型摊铺机,能较好地满足工程的进度与质量要求。一次可摊3个车道以上的超大型摊铺机,并不是最合理的选择。因为这样虽然可以加快施工进度,但因为摊铺机过大,机具本身的转移场地困难,而且搅拌站也不易配套,生产能力大,投入相应增加,难于收回成本,经济效益也不好。生产能力小的,停机频繁,影响路面平整度,摊铺机能力得不到充分发挥。近年来,我国进口的大型滑模摊铺机,使用情况较好的有:美国cmi公司产的sf350, sf450,sf5004,美国gomaco公司的ghp2800型,德国wirtgen公司的sp850型。根据我们实践,无论选用哪种机型,都应符合下列条件:
1)吨位要大,总作业吨位应在30 t以上,以利于增大挤压力,提高挤压成型的效果。
2)有四履带,能提高整机的平稳性,增大履带的附着力,有利于提高路面摊铺的平整度。
3)有侧向和中间拉杆打入装置。
4)配有超级抹平器。
5)发动机有足够的动力输出。
2.2.2 小型摊铺机
小型摊铺机目前在国内主要用于铺路肩,能摊铺路沿石、水沟、护栏和中央分隔带的多功能机较为少见。因此选购小型多功能摊铺机时,一定要选能保证摊铺质量的,同时应考虑尽可能多地配备各种工序的施工模具,使其名符其实的是“多功能”。美国cmi公司、gomaco公司和德国writ-gen公司等有比较成熟的产品,可供选择。
2.3 其他配套设备
水泥砼路面的滑模摊铺,是一个系统工程。搅拌站与滑模摊铺机是关键设备。其他还包括如装载机、控机发电机组、运输车辆、切缝机、压纹机、养护机械及钢筋制作场等,也是必不可少的。
3 机械化施工组织
水泥砼滑模摊铺,是高速公路路面机械化施工中的关键工序,水泥砼路面的密实度、平整度、路面高程、厚度、宽度有横坡度等,都要通过这道工序,才能得到保证。加强机械化施工的组织乃是保证高速公路质量的重中之重。水泥砼路面的滑模摊铺是一组系统工作,犹如一条流水线,任何一个环节出问题,都会“牵一发而动全身”,造成整个系统的瘫痪,来不得半点的马虎。如施工前的准备工作主要有:
1)工程技术人员按设计图挂线放样;
2)按设计要求设置好补强筋及缩缝钢筋笼;
3)尽可能在胀缝处终结1 d的施工;
4)所有指挥操作辅助人员全部到位;
5)按照机械化施工的操作规程,启动与检查各种设备,试运行,看看是否正常;
6)按照生产规模,配备好各类辅助人员及主要的设备配件;
7)备足原材料,如水泥、沙石、钢筋等;
8)配置必要的人工生产工具,如锄、铲、筐等。
4 机械化施工
因为滑模摊铺机,采用了自动控制装置,开机前只需设好控制方向和左右的标高基准线,以此设定摊铺机的各项参数,摊铺作业就能自行控制。整个施工过程中,操作人员只需根据实际情况,对摊铺速度、振动频率作适当调整,监视质量的人员及时反馈信息,决定是否调整超铺角,这样即可保证水泥砼路面的质量。但是,由于影响砼质量的因素时刻都存在变化,操作人员根据现场情况,及时调整虚方板(前计量板)的高度、振动器的上下位置、振动频率、超级抹平器的运行速度等,是十分必要的。其中,下列几点在施工中也是必需注意的。
1)摊铺时,水泥砼的布料,一定要均匀(尤其是人工或挖机布料时),千万不能产生断料,而要保证略有富余。否则造成的后果,一是平整度差;二是因为徐变收缩不均匀,产生表面裂纹,甚至是造成断板的严重质量事故。
2)摊铺机前堆料过多时,容易造成摊铺难以运行,此时应该调整布料,必要时,可引导摊铺机后退,然后重新摊铺。此时切忌采用抬高挤压板的办法,因为这样会导致路面的厚度与平整度均达不到设计要求的后果。
3)因为生产、运输方式、路况、气候、运距等因素的影响,到达现场的水泥砼的坍落度,必然产生差异,施工中必须注意随时检查,根据不同的坍落度来决定是否改变振捣与抹平时间。一般来说应是坍落度小的振捣、抹平时间短,摊铺机此时可按正常速度行驶。反之则长,此时需降低摊铺速度。否则,会造成麻面、露骨、产生裂纹、平整度差等质量事故。
4)松方板的高度也需时刻注意,因为松方板过低料位过低,盖不到振动棒,可能导致振动棒烧毁;松方板过后,料位过高,混凝土底部的气泡排放不出,导致砼不密实,挤压成型板过后,临近表面的气泡释放,造成路面蜂窝,麻面。
5)超级抹平器在砼表面作前后、左右往复运动,施工中,为了保证路面厚度,往往需要调整标高,将会导致抹平器与路面横向不平衡,如不及时调整抹平器,将会啃噬砼路面。
6)履带行走位置上的杂物及障碍等必须随时清扫干净,不然杂物将造成摊铺机打滑,影响正常施工;障碍将导致支腿立柱油缸,在传感器控制阀的作用下,不断调整,但因找平反应有一个滞后过程,结果是摊铺成的路面实际标高与设计标高,产生偏差,达不到要求。
5 机械化施工的管理
管理实际上就是一种学习的过程,不但被管理者要学,管理者本身也亟待加强学习,不断探索,使自己与被管理者在机械化施工中一起升华,从而达到使机械化施工“更上一层楼”。
5.1 人员管理。这是机械化施工管理的中心环节,因为整个的施工管理,都必须围绕着“人”进行,其主要内容包括有:①专业技术的岗位培训;②心理的培训;③敬业责任心的培养;④身体的训练;⑤质量、安全意识的灌输。
5.2 机械设备的管理。机械设备虽然没有生命,但我们亦应对其充满感情,对它们“身体状况”必须十分熟悉,为它们准备充足的“食粮”。其主要内容包括:
①机械修理、燃润油及配件,尤其易损件要备足,争取做到小修立等,中修不过夜;②常规与定期检查,作好详尽的记录,并建立机械设备档案,使机械设备“招之即来,来之能战”。
5.3 场地管理。对周边环境,如地形、地物、地质、水文、溶洞、地下管线等的检查,也是管理中十分重要的内容,必须做到了然于胸,这些对机种的选配,施工工艺的确定及消除安全隐患等,十分有用。
5.4 安全保卫管理。机械化施工中的安全隐患很多,主要包括机械事故、交通事故及人身安全事故,加上驻地的安全保护、防火防盗,车辆的防冰冻等,必须要组织精干的班子,指定能干的负责人,实行防重检治的管理模式。
5.5 质量管理。所有的管理,最终目的都是为了质量,质量管理乃是管理工作的重心,必须牢固树立“百年大计,质量第一”的思想,指定专人,成立专职班子是远远不够的,必须实行全员质量管理,全员的“无差错”管理。
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