摘要 滑模摊铺机摊铺水泥砼路面是国内近几年新兴的水泥砼路面施工技术,这项技术具有施工速度快、质量高、经济效益好等特点。滑模摊铺机摊铺水泥砼路面适用于各等级公路、城市道路、机场跑道的水泥砼路面摊铺。滑模混凝土施工对混合料的配合比要求十分严格,除满足抗弯拉强度、稠度、耐久性、耐磨性外,还应满足其滑模摊铺机的工作性指标:最大振动粘度系数和最小坍落度要求,以保证滑模摊铺机摊铺过后的混凝土面板不塌边流角,边部横向平整度和侧面垂直度保持良好。
滑模摊铺机摊铺水泥砼路面是国内近几年新兴的水泥砼路面施工技术,这项技术具有施工速度快、质量高、经济效益好等特点。这种施工技术出现后在大庆油田得到了推广应用。滑模摊铺机摊铺水泥砼路面适用于各等级公路、城市道路、机场跑道的水泥砼路面摊铺。
1·SP500型滑模摊铺机简介
维亚特根SP500型摊铺机由以下几部分组成:
①动力部分是一台直射涡轮增压式四缸发动机;②行走部分是液压驱动的四履带组;③高度和方向控制部分是安装在履带架上的方向调节器;④安装在两组履带间的铺路模板和侧置模板(路缘石或排水沟采用这种模板);⑤螺旋输送机,将混凝土由运输车输送到模板之间;⑥振动棒是一排插入式振捣器;⑦辅助装置,包括滑动抹平板兼纵向整平器、传力杆(或拉杆插入装置)、高压冲洗装置等。
2·对原材料的技术要求
根据《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》JTJ/T037·1—2000和多年来的实践经验确定了滑模摊铺机摊铺水泥砼路面原材料的技术要求。
(1)水泥。抗弯拉强度高、耐疲劳极限高、收缩小、耐磨性强、抗冻性好的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
(2)粉煤灰。符合国标《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90规定的Ⅰ、Ⅱ级干粉煤灰。质量指标为: 45μm筛,筛余量≤20%,烧失量≤8%,需水量≤105%, SO3含量≤3%。
(3)粗集料(碎石或砾石)。碎石应质地坚硬、耐久、洁净,技术标准要求如下:
石料强度 ≥3级
压碎值 ≤16%
针片状颗粒含量 ≤15%
泥土杂质含量(冲洗法) ≤1%
有机物含量(比色法) 颜色不深于标准液
(4)细集料。应采用质地坚硬、耐久、洁净的河砂或山砂。细度模数在2·3~3·2范围内的中砂或偏粗砂。砂的技术要求如下:
含泥量(冲洗法) ≤3(%)
有机物含量 (比色法)颜色不深于标准溶液
云母含量 ≤2(%)
3·配合比的要求
滑模混凝土施工对混合料的配合比要求十分严格,除满足抗弯拉强度、稠度、耐久性、耐磨性外,还应满足其滑模摊铺机的工作性指标:最大振
动粘度系数和最小坍落度要求,以保证滑模摊铺机摊铺过后的混凝土面板不塌边流角,边部横向平整度和侧面垂直度保持良好。
初步确定砼各组成材料用量时,要做到以下几点:
(1)根据设计的抗弯拉强度值,决定试配强度。
(2)满足滑模施工工作性要求。以坍落度进行控制,适宜的施工坍落度为1~3cm。
(3)计算水灰比W/C (式中W为水重, C为水泥重)。W/C=1·04fc/1·38fs(式中fs为水泥抗弯拉强度, fc为试配强度)和公式W/C=1·5684/(fc+1·0079-0·3485fs),上述两式的计算结果取平均值为所确定的水灰比。
(4)计算混凝土拌和物单位体积用水量。
(5)计算粉煤灰用量。由于粉煤灰的掺入,相应减少了水泥的剂量。
(6)确定试配的砂、石用量。用假定容重法计算砂、石用量。
(7)试验室试拌并调整配合比,制作弯拉强度试件,检验试配弯拉强度。
(8)拌和楼实拌配合比。滑模混凝土的试拌配合比应通过搅拌楼实际拌和试验,同时应满足滑模摊铺机的工作性、混凝土耐久性和试配弯拉强度等要求。
4·路面施工的操作要点
(1)混合料拌和。拌和料的料斗装置除增加粉煤灰添加装置外,与普通砼并无差别。每天拌和站技术人员必须及时根据气候、温度等情况调整施工配合比,搅拌时间控制在60~90s为宜。
(2)测量放样。施工的前一天,将拉线桩和拉线设置好,摊铺前对拉线进行复测,以保证摊铺质量。拉线桩距摊铺机侧模的距离一般为1·2~1·5m,拉线桩应牢固打入基层,拉线夹线臂的夹口到桩的水平距离约为15~25cm。
在施工过程中,采用经纬仪放出拉线垂直向下位置的点,测出该点标高。在挂线过程中,由测量人员根据数据,利用垂锤确定夹线臂的位置和高程,一般拉线距路面基层距离为30~50cm。
(3)滑模摊铺机的调试。拉线设置好后,摊铺机进入摊铺位置,由操作人员对摊铺机进行调试。首先调试摊铺机四个履带到侧模的距离,使左侧两个履带和右侧两个履带分别与两边的侧模平行。再调试四个履带的电阻值,使摊铺机行走时与右侧拉线间的距离保持一致。通过右侧两个方向传
感器,将摊铺机的侧模与拉线距离设定好,一般为
1·0~1·4m。间距调试好后,在拉线内侧放四点桩,挂线后调试摊铺机成型压板与搓平梁所在的平面,也就是混凝土面板的高程与坡度,然后锁定方向传感器与水平传感器,使其在施工过程中不会变更。
(4)滑模摊铺机摊铺混凝土面板。摊铺机调试好进入预定摊铺位置后,通知搅拌站开始出料。出料过程中,试验人员专门检测混合料从搅拌站运到
摊铺位置后的坍落度损失,根据天气、气温、风力等不同情况,随时通知搅拌站,使其调整水灰比使混凝土拉运到摊铺位置时的坍落度保持在1~3cm,工作性良好,以使滑模摊铺机顺利进行摊铺。
摊铺开始后,在最初的5m内,必须对所摊出的路面标高、厚度、宽度、中线、横坡度等技术参数进行测量。根据测量结果及时微调传感器、挤压
板、拉杆打入深度及压力,调节抹平板的压力及边缘位置。从摊铺机起步到调整正常摊铺,要在10m内完成。
(5)混凝土面板修整。摊铺机采用自动抹平板抹面,以消除表面气孔和石料移动带来的缺陷。自动抹平器不可压力过大,以表面不出现“之”字形
抹痕为宜。对局部麻面和缺料部位,应补充适量砂浆,用抹平器修整。对倒边、塌边、流肩现象,应放置侧模进行边缘补料修整。
(6)抗滑构造施工。摊铺机后面设置钢支架拖挂1~3层叠合麻布、帆布或棉布,洒水湿润后软拖制作细观抗滑构造,布片接触路面的拖行长度以0·7~1·5m为宜。细度模数偏大的粗砂,拖行长度取小值,偏细中砂,取大值。宏观抗滑构造采用人工拉槽方式,在混凝土表面泌水完毕后20~30min内及时拉槽。深度2~3mm,宽度3~5mm,间距15~25mm。
(7)切缝与板面养生。横向缩缝、施工缝上部的槽口,应采用切缝法施工。为防止断板,采用软切缝机切缝。每隔1~2块板先切一道缝,然后逐条补切。
混凝土面板抗滑构造制作完毕后及时养生,可采用喷洒两层养护剂或喷洒一层养生剂,再加盖塑料薄膜保温养生,也可采用旧麻袋、草袋等洒水养生。
5·经济技术比较
以滑模摊铺机在大庆市西干路摊铺水泥砼路面经济效益测算为例,西干路采用滑模摊铺机施工砼路面132km2,共3·2×104m3,直接经济效益104·1×104元。其中:①由于粉煤灰取代了一部分水泥使每立方水泥砼节约水泥36kg,降低材料费14·元,共计46·72×104元;②直接生产工人由原来
的32人减少到17人,降低人工费1·44×104元③提前工期28天,节约资金56×104元。
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