浅析水泥混凝土路面滑模摊铺工法
摘 要:简要介绍了水泥混凝土路面滑模摊铺工艺的特点、适用范围、工艺原理、工艺流程及操作要点、效益分析。
在我国,滑模摊铺水泥混凝土路面还不普遍。现行《水泥混凝土路面施工及验收规范》还未能收入这方面的内容。下面就有关滑模摊铺水泥混凝土路面施工工法进行分析。
1 特点
(1)施工速度快,生产规模大;(2)容易保证成品质量;(3)模板数量少,辅助立模的人工少;(4)机械化程度高,自动化程度高,购买设备的一次性投入较大,维修成本较高;(5)工人的劳动强度低。
2 适用范围
适用于任何工程数量大、质量要求高、厚度在20~60cm的水泥混凝土面层的施工,如高速公路、城市道路、机场跑道和停机坪、大型停车场、码头货物堆场等。
3 工艺原理
滑模摊铺机在施工导线的引导下向前行进,固定在机上的成型模(含顶模和侧模)向前滑动,混凝土拌和料进入振动腔、成型模,经振捣、挤压成混凝土路面。
4 工艺流程及操作要点
4.1 工艺流程
施工准备→测量放样→架设导线→摊铺机调试、就位→混凝土拌合→混凝土运输→混凝土摊铺→人工修整→(拉)压纹→混凝土养护→锯缝→填缝→开放交通。
4.2 操作要点
4.2.1 施工准备
(1)基层的检查、验收及处理;(2)工作面内障碍物清理;(3)基层表面杂物及松散颗粒清理;(4)机械设备和工具的检查和保养;(5)材料准备;(6)临时用道准备。
4.2.2 测量放样
(1)根据摊铺机的结构特点、混凝土路面的厚度及其在横断面上的位置确定施工导线距混凝土顶面的高度△h和距混凝土侧边的距离;
(2)根据路面设计高程计算各断面导线标高;
(3)用木桩放出导线架设点,计算挂线高度。
4.2.3架设导线
(1)在各断面导线位置点外侧一定距离(如30cm)处打入导线桩,用锁紧套将横杆固定在导线桩上,调整锁紧套,使横杆保持一定高度(如60cm),横杆上的凹槽大致对准导线位置点;
(2)在一定段落长度内将导线展放开。导线的一端用钢杆固定,另一端穿入张紧器;
(3)用目测的方法检查导线的平直(直线段)或顺滑(曲线段)程度(说明:①每次架设导线的长度一般不要超过450m。一次摊铺长度大于450m时,应分两次架设;②施工过程中应经常目测检查前方导线的平直或顺滑程度)。
4.2.4摊铺机调试
(1)摊铺机自动导向、自动找平原理:摊铺机在行进过程中,机上的自动传感装置使成型模板同施工导线在水平和高度方向上的距离保持常数。如果施工导线与将要摊铺的混凝土路面侧面和顶面的距离采用这样的常数,那么摊铺出的混凝土路面的中线位置和标高就是符合设计要求的;
(2)按照摊铺机操作手册上进行方向和水平调试。
4.2.5 摊铺机就位
(1)新起一段时的就位操作:在起点位置、10m长范围内前后移动摊铺机。前移时开启方向自动,后退时关闭方向自动,直到将摊铺机摆正为止。然后手动降低摊铺机的机架。接近施工高度后,开启水平传感器的自动;
(2)横向施工缝处的就位操作:①关闭方向传感器的自动,将摊铺机后退到施工缝后面10m处;②开启方向传感器的自动,前移摊铺机,直到捣实板刚好越过施工缝为止;③手动降低机架高度,直到接近施工高度时为止;④手动降低摊铺机后部的机架高度,直到成型模底仅高于已完工路面1cm为止;⑤开启前面两个水平传感器的自动。
4.2.6混凝土拌合
(1)混凝土应具有稳定良好的施工和易性;(2)优先选用分批式搅拌机;(3)搅拌时间应符合国家有关规范的规定;(4)定期测定骨料含水率,并进行混凝土的配合比调整;(5)原材料的计量允许偏差应符合如下规定:水泥1%;砂2%;碎石3%;水1%;外加剂1%。
4.2.7 混凝土运输
(1)优先选用混凝土搅拌运输车运输混凝土;
(2)当条件有限必须使用自卸汽车时,优先选用10t以上的大吨位自卸汽车,并对车斗进行加固、密封,防止运输过程中流浆、漏料。
4.2.8 混凝土摊铺
(1)摊铺前将基层表面洒水润湿;
(2)合适的坍落度是摊铺成功的关键。不同的摊铺机对坍落度的要求不同。SF-350型滑模摊铺机适宜摊铺的坍落度为3~4cm,而SP-500型适宜的坍落度为1~2cm;
(3)摊铺时的坍落度偏差不宜超过+1cm;
(4)施工时,应同时在搅拌站和摊铺现场测量坍落度,根据运输过程中由于振动、气温、风力、时间等因素而产生的坍落度损失调整出罐坍落度;
(5)摊铺速度根据拌合能力而定,一般控制在1~2m/min,以免过多地停机待料;
(6)在采用化学养护的情况下,施工时蔽阴处适宜气温为5℃~35℃,混凝土摊铺的适宜温度为10℃~32℃;
(7)为了摊铺钢筋混凝土路面板块,应配备布料机;
(8)胀缝的做法一般有以下几种:①摊铺过后,人工开挖混凝土,重新筑做胀缝。适用于一次摊铺一个行车道的情况;②同横向施工缝结合起来。摊铺作业进行到胀缝位置时停止,按胀缝要求做施工缝。下次施工时完成胀缝的另一半;③利用槽钢预制胀缝设施,临时固定在设计位置,直接用摊铺机摊铺,过后进行必要处理;
(9)横向施工缝采用人工进行处理。起点施工缝在摊铺机离开起点后处理,终点施工缝在摊铺机驶离工作面后处理。施工缝处理要认真细致,确保平整度不大于3mm。对于终点施工缝还有如下要求:如果下次摊铺以本次终点为起点,则本次终点施工缝一端长约2m的范围内路面宽度每边内收2cm,以便下次施工时侧模板能很容易地放下来,否则,不需内收;
(10)滑模摊铺过程中,前、中、后场应保持良好的通讯联络。
4.2.9人工修整
(1)人工修整是滑模摊铺工艺中非常重要、不可缺少的一个环节;
(2)人工修整的内容、数量和方法由于摊铺机类型的不同、施工水平的不同而异。一般包括以下几个方面:①小误差整平:利用铝合金镘刀对混凝土表面进行横行推平处理,提高路面平整度和表面密实度。如果摊铺机带有自动抹光机,则不需此项操作,否则将会影响自动抹光机产生的抗滑纹理;②修边:一般采用“□”断面的铝合金型材做临时模板,局部严重塌边的地方采用钢模板;③工作桥上局部修整:主要是处理混凝土表面的局部孔洞和镘刀推平时的交接位置。在没有选配自动抹光机的情况下,工作桥后面悬挂双层麻袋片,用于拖毛混凝土表面,提高抗滑效果。施工中麻袋片要始终保持湿润。
4.2.10 (拉)压纹
(1)混凝土表面纹理的制作可以采用拉毛,也可以采用压纹;
(2)压纹效果同压纹时间、压辊的牙型、压辊单位长度上的重量有关。压纹时间根据混凝土、压辊、气候的具体情况而定,一般应在初凝以前完成;
(3)压纹效果应与自动抹平(或拖毛)效果相同,两种措施的综合效果应满足抗滑的构造深度大于0.8mm的要求。
4.2.11养护
(1)滑模摊铺应采用化学养护的方法;
(2)养护剂可喷可涂,喷洒较涂刷更为合适;
(3)养护剂的选用应考虑成模效果、成模速度、加快混凝土表面硬化以及施工方便性等因素;
(4)养护剂的用量一般为0.2L/m2(不掺水时的用量);
(5)养护剂喷涂要均匀,不得遗漏任何外露面(如混凝土路面的外侧面);
(6)锯缝后要及时在缝的位置处补充喷涂养护剂。
4.2.12锯缝
(1)锯缝要及时,不能过早也不能过晚。要根据水泥的凝结时间、外加剂类型和气候条件等因素通过实践来确定合适的锯缝时间。首次摊铺的锯缝时间可根据施工温度与施工后时间的乘积为250℃•h或混凝土抗压强度达到5.0~10.0MPa来大致掌握;
(2)锯缝必须顺直。选用带导轨的锯缝机,效率高,效果好;
(3)缝的深度必须满足设计要求;
(4)为了避免断板,可先锯横缝,后锯纵缝;锯横缝时,先锯成大块,后锯成小块;
(5)锯缝后要及时用水冲洗缝内的锯屑。
4.2.13填缝
填缝应及时。传统填缝料主要是各种沥青类材料,目前已逐步被淘汰。PG道路封缝胶是一种由两种剂型组成的性能优良、施工方便、不污染环境的新型填缝料。其施工方法如下:①清除缝内泥土、杂质,用钢丝刷将缝口刷一遍,并用吹风机将缝内浮灰吹尽,确保缝内无水、缝口干燥;②用专用工具将配套的海绵条压入缝内,压入深度不小于3cm;③以A液∶B液=3∶1的重量比将两种液体混合并搅拌均匀;④将混合料用底部为2mm宽缝隙的长方形漏斗灌注入缝,高度以低于路面5mm为宜。
4.2.14开放交通
当混凝土强度达到70%后,可以开放轻型车辆通行;混凝土强度达到100%后,才能开放重型车辆通行。
5 效益分析
目前,许多施工单位还不能采用滑模摊铺工艺摊铺全部水泥混凝土路面,还必须部分地借助于人工配合小型机具的传统工艺。两种工艺在施工质量上差别非常明显,尤其是路面平整度。只有滑模摊铺工艺才能真正保证路面总体平整度不大于3mm。在工作效率上,滑模摊铺工艺具有无可比拟的优越性。正常情况下1d摊铺400~500m,而对于滑模摊铺工艺,提高拌合能力,保证1d摊铺1000~1200m是比较理想的。目前,购买一套基本完整的滑模摊铺设备需一千多万元,可以说一次投入是非常大的,但是,如果考虑到它在施工质量、工作效率和服务年限等方面的优势,还是划算的。
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