摘 要 本文介绍了一种先进的滑模式水泥混凝土摊铺机,wirtgen sp850。并详细的介绍了
滑模施工的特点,机械配置和施工工艺。
关键词 滑模式水泥混凝土摊铺机 滑模施工 机械配置 施工工艺
随着我国公路事业的发展,由于水泥混凝土路面具有承载力大、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,同时我国水泥资源丰富,产量高,价格低。因此近几年来,水泥混凝土路面发展迅猛,并已向高等级公路延伸,尤其随着交通部推广《高等级公路滑模摊铺水泥混凝土路面施工技术》以来,已有辽宁、河北、山西、湖北、广东等几个省购进滑模摊铺机,并实施此方案,从已摊铺的河北宣大高速、湖北黄黄高速、广东
汕汾高速公路的摊铺质量及效率来看,都达到了令人满意的效果。但滑模施工作为一种新的施工工艺,人们对它的认识还有些陌生,在此,我们作为滑模施工的先行受益者,就我们对滑模摊铺机及其施工工艺的认识和使用经验总结下来,与同仁共同交流,以便使这一工艺得到更广泛的推广。
1 滑模摊铺机的结构和工作原理
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,高质高效的完成水泥混凝土路面的铺筑。在结构上,它除一般工程机械必有的基础车外,还具有:布料装置、计量门、高频振捣器、挤压成型模板、连接筋侧向插入器、连接筋中央插入器、传力杆插入器、横向搓动整平梁、超级抹平器、操作平台、自动调平及转向传感器等装置。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,它一次可完成布料、摊铺、振捣、整平、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。
wirtgen sp850型滑模摊铺机示意图
1卸下的混凝土料堆2调平油缸3迥转支腿4操作平台
5主机架6动力装置7传力杆插入器(dbi) 8超级抹平器
9基准绳10前调平和转向传感器11履带行走装置总成12布料螺旋
13前计量挡板14高频震动器15挤压成型模板16横向搓动整平梁
17后调平和转向传感器18已铺筑的混凝土路面
2 sp850的主要技术性能参数
摊铺宽度 2.5~9.0m
摊铺厚度 0~400mm
摊铺速度 0~5m/min
行驶速度 0~20m/min
发动机动率 186kw
振捣方式 三相电动振动棒110v
振捣棒发电机功率 60kva
履带 四履带1841×300mm
高压冲洗系统水容量 1100l
驱动 全液压驱动
外形尺寸(运输) 14170×2500×3000mm
质量(t) 29~44
3 滑模摊铺对混凝土的要求
滑模摊铺对混凝土的要求主要是混凝土的工作性,即混凝土坍落度与和易性要保证滑模摊铺机能连续稳定地摊铺,混凝土能振捣密实,不出现麻面现象;而且要有良好的粘聚性和稳定性,保证路面易于成型,不出现塌连流角现象,理想的混凝土摊铺现场的坍落度应控制在2~4cm较好。和易性的改善一般采用外加剂。如缓凝剂。
4 滑模摊铺的合理设备配置
滑模摊铺作为一种机械化的施工方法,为保证它能更高效、高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。主要是水泥混凝土搅拌设备,其次是运输、布料、养生与防滑处理和通讯设备。
4.1 搅拌设备的配置
搅拌设备的拌和能力对摊铺路面的均匀性和路面质量有较大影响,由于搅拌能力不足,导致摊铺机待料时间过长,混凝土被稳定层吸收一部分水份,造成混凝土水份散失、混凝土松散、水灰比失调,提不出浆,滑模拉不出光滑的路面,出现掉边,麻面缺陷;有时停机,当再启动摊铺时,因为机器部分卸油,势必机器产生扭动,使路面变形,严重地影响路面的平整度。因此,对滑模摊铺施工应计算出最佳拌和配置值,既能发挥摊铺机的效能,节约拌和设备费用,又能保证摊铺的质量。最佳拌和配置值可按下式计算:q搅拌=60cbhv平均
式中,q搅拌———最佳拌和配置值m3/min
c———搅拌设备拌和能力安全系数,c取1.2~1.5国产搅拌设备取大值,进口搅拌设备取小
值。
b———一次摊铺宽度m
h———摊铺厚度cm
v平均———摊铺的平均速度,一般取1m/min为保证混凝土拌合物的一致性和连续摊铺应尽
量选用大型搅拌设备。
4.2 运输设备和布料设备的配置
一般来说,运输设备的运输能力应大于搅拌能力,由于滑模施工工程量较大,运输距离相对较长,选用搅拌运输车最为理想,但由于该设备价格较高,国内多数使用自卸汽车,也基本能满足施工要求。关于布料,主要是提高施工进度和路面质量,由于自卸车的倒料一倾而下,增加了摊铺机的负荷,而出现履带打滑,将导致摊铺路机标高和平整度合格率降低,因此,应在滑模摊铺机之前增加一台螺旋布料机。即可克服上述缺点,又可实现二次搅拌,克服运输途中的混凝土水份流失和离析现象,但在此种配置不能实现时,使用一台挖掘机也基本能满足布料要求。
4.3 防滑处理与养生设备的配置
滑模施工作为一种高效的机械化施工工艺,施工进度快,作业面宽,一般日工作量1000m左右,作业面宽8m以上,防滑处理与养生也要求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。
4.4 通讯设备的配置
滑模摊铺系统是快速的现代生产系统,相应也要求有快速反应的无线电通讯联络和生产指挥调度系统,一般用性能良好的对讲设备都可完成前后方的指挥调度任务。
5 滑模摊铺的工艺流程
为提高混凝土路面质量,加速施工进度,必须制定合理的滑模摊铺的工艺流程,其流程如下:
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—防滑处理与养生—切缝
5.1 测量放样
架设传感器的导向线,一般导向线的长度在1000m左右即可满足日间的工作量,导向线距待摊
铺的混凝土路面1~1.5m为宜,高度为路面延伸至导向线实测标高加20cm,每根导向钢纤距离为5~10m,摊铺前应复测,以满足施工精度。
5.2 摊铺机调整和就位
摊铺机进入摊铺现场安装后,停在起始位置,使左右侧模板前后基本上和导向线平行且前后等距,起动发动机与自动方向调整系统,慢慢向工作方向行驶,按预设模板与导向线的距离,调整前后转向传感器,使前后模板与导向线完全平行。完成方向调整之后,在路基纵横方向各找两个点并打桩成距形,用细线将纵向桩连接,线的位置与路面设计标高相等,然后将机器移至四根桩内,而前端有一定进料仰角,调整后退至起始位置,其它机构的调整在试摊铺中进行。
5.3 混凝土搅拌
搅拌前应先检查搅拌设备的各机构是否运转正常,并根据实验室提供的配料单将各材料数据输入搅拌设备微机里,在接到前方通知后,进行搅和。
5.4 混凝土运输
把搅拌好的混凝土用自卸车运到摊铺现场,在运输过程中要保证不漏浆、不变干、不离析,卸料时尽量不要堆积太高。卸料高度不应超过1.5m。
5.5 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。
5.6 摊铺机摊铺
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,调整计量门位置使充分的料进入振动料仓,振动捧完全接触至混凝土后启动振动棒,抹平板和左右侧模板把振实的混凝土通过相互挤压后,经过传力杆和连接筋的安装、搓平梁的拦平、超级抹平器抹平、形成混凝土路面。当每天摊铺工作结束时,将两侧尾模板逐渐内收大约1~2cm,以利于第二天摊铺。
5.7 对路面进行终加工
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。
5.8 摊铺机的第二天摊铺
启动自动找平及自动转向传感器,外放尾模板,并将找平机构上调0.5cm左右,按导向线后退,直至计量门与前一天路面相齐,之后执行5.3、5.4、5.5、5.6之工序,在刚刚开始摊铺段逐渐下调找平机构至原来位置。并内收尾模板,而进入正常摊铺作业,工作缝应由专人负责处理。
6 结论
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,已给水泥路面的发展带来了质的飞跃,同时也在期待着更多的同仁不断地发展和完善这套理论,为我国白色路面的发展做出更大的贡献。
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