滑模摊铺水泥混凝土路面平整度的控制措施
摘 要:通过滑模摊铺水泥混凝土路面施工过程技术总结,介绍了提高滑模摊铺水泥混凝土路面平整度的一些措施,提出了施工中应该注意的影响路面平整度的有关事项,以供参考借鉴。
平整度是高等级公路质量的标志,是混凝土面层的关键性指标,关系到所建设的公路是否达到设计行车速度、设计通行能力、行车舒适性、平稳性以及运营经济性等技术经济指标。滑模摊铺机施工法是水泥混凝土路面机械施工方法中较为先进的方法,起始于20世纪60年代中期,70年代~80年代逐渐发展成熟。滑模摊铺施工能够提供优良的混凝土品质和外观,该项路面施工技术在美国、德国等国家经过30多年的发展和应用,在机械设计、施工技术等方面都积累了相当丰富的经验,我国的滑模摊铺施工技术虽然起步较晚,但发展迅速,滑模施工技术已在国内大规模使用。下面就滑模摊铺施工的平整度控制进行探讨。
1 机械设备的配置
要满足严格平整度要求的水泥混凝土路面滑模机械施工,首先应选购合理的机械配置。选配时应满足“性能先进适用、生产能力匹配、施工稳定高效”的要求。同时滑模摊铺机应配备螺旋,滑模摊铺机可按表1的基本技术参数选择。
水泥混凝土路面一般是较厚的面层,材料消耗量大,目前从国内施工单位来看,一般滑模摊铺机最大摊铺能力均大于500 m3/h,这就要求有较大的机械拌合能力,水泥混凝土搅拌楼容量应满足滑模摊铺机施工速度1 m/min的要求。当一次摊铺两个车道时,要有不小于200 m3/h的混凝土供应量,否则将造成停机待料,很难保证平整度要求。拌合楼的数量以2台~3台为宜,搅拌楼的规格和品牌尽可能统一,以强制双卧轴式或强制行星立轴式为主要机型,应优先选配间歇式搅拌楼,每台拌合楼的产量要大于80 m3/h,同时各拌合楼要严格控制用水量,使水灰比尽可能达到一致,这样才能确保拌和的混凝土均匀、一致,并且保证滑模摊铺机能连续施工,为水泥混凝土路面的平整度控制做保障。
2 保证设计级配和材料质量
在施工中一定要按照施工规范和设计级配的要求进行严格施工,保证粗集料的最大粒径。为了增强新拌混凝土粘聚性,同时防止泌水,提高耐磨性、抗冻性和耐久性加入了引气剂;同时为了保证足够的运输摊铺时间,降低热天施工的坍落度损失加入了减水剂。也有加入粉煤灰,但会提高造价,最后在滑模摊铺中要严格控制麻面、拉裂、坍边现象,这对于保证平整度是非常重要的,必须保证拌合站的配合比要准确和混凝土的坍落度要在规定范围内。同时应注意滑模施工水泥混凝土路面砾石最大粒径不得大于20 mm,破碎砾石和碎石最大粒径不得大于30 mm,超径、逊径含量均不得大于5%,粒径小于0.15 mm的石粉含量不宜大于1%。
3 滑模摊铺机的合理使用
3.1 滑模摊铺机的结构调整
滑模摊铺机的结构调整是一个重要的环节,它直接影响到水泥混凝土路面的平整度,所以必须加以重视。首次摊铺路面时应对滑模摊铺机的位置、几何参数、成型模板前倾角、机架水平度进行调整和校准,保证成型模具连接的紧固、可靠,避免模具工作时晃动,调整好行走支腿处的伸缩导板,确保支腿在伸缩工作时不会产生晃动,影响路面平整度。
3.2 振捣棒的布置和调整
振捣棒的间隔一般在厂家安装高度时均加以调整、确定,正是这一点使操作人员忽视了振捣棒使用中的再定位,应该根据不同混凝土的级配、和易性、坍落度以及摊铺后的密实度要求,对振捣棒的间隔做适当调整,两棒间有效的振捣力有一定的重叠。这是非常必要的,一般棒与棒间的距离为450 mm~500 mm,两边棒与侧滑动模板间距为200 mm~250 mm,尤其是两边的振捣器距侧模板的距离更应该常做出调整,以防止坍边。
振捣棒振动频率对水泥混凝土路面的强度和平整度都有很大的影响。振动频率越高,提浆、密实效果越好;但频率过高引起提浆过度,砂石料离析,影响路面的强度和边缘的稳定。振捣棒频率大小可通过调节节流阀块旋钮供给振捣棒的油量来实现,每根振捣棒都可单独调节。滑模摊铺机以正常摊铺速度施工时,振捣频率可在6 000 r/min~11 000 r/min之间调整,宜采用9 000 r/min左右。
3.3 自动找平系统的调整使用
摊铺机有4个自动找平传感器,分别控制前、后、左、右4个立柱支腿升降,它通过架在基准线下面的触杆的变化,使流入立柱油缸的液压流量和方向改变,每一传感器均跟踪其对应的履带支腿高度的变化,故支腿的升降情况必须能及时反映至该传感器,从而使车架和抹平板都始终保持在同一预定高度,保证路面的平整度。为此,传感器的安装位置应尽可能地靠近其对应的支腿;传感器与支腿的最大距离(纵向或横向)必须在规定的范围内,不能随意加长传感器安装悬臂的长度;传感器的灵敏度由其上节流阀的开度来决定,各传感器的灵敏度设定应相同。应避免支腿找平缸及液压锁长时间处于高压状态,停工期间应在履带处用铁筒支撑起整机机架。一般说来施工稳定层的平整度不会很好,摊铺机在行进的过程中熨平板的工作面与基准线间垂直方向上的距离会频繁改变,摊铺机高度自动调节系统中的传感器在感应到这种变化后向系统发出信号,打开相关的电磁阀,让支撑整机的液压油缸随之升降,从而保证熨平板的工作面与基准线间垂直方向上的距离保持不变。
4 基准线的布置
滑模摊铺机是通过基准线确定其摊铺的方向和高度的。基准线设置是否准确直接影响到摊铺出路面的线形走向,被称作生命线,关系到面层的标高及厚度,与平整度亦关系重大。所以在测量放线中,为保证找平线精度,测量仪器在使用前要进行校正并且要送质量技术监督机构进行标定,确保测量仪器准确无误,从而保证测量数据准确率。基准线设置形式根据施工现场需要可采用单向坡双线式、单向坡单线式和双向坡双线式。利用经纬仪结合冲击钻对钢钎进行定位,用两台水准仪同时工作校核高程,钢绞线张力不小于1 000 N,并严禁撞线。
5 施工过程为保证平整度采取的其他措施
1)要求摊铺机行走必须连续、均匀,行走速度不宜过快或过慢,如果行走速度低于0.5 m/min,则会出现“爬行”现象,时走时停,工作不连贯,影响摊铺平整度。在施工中如果将摊铺速度控制在1 m/min~2 m/min左右,就会使摊铺机运行平稳,连续摊铺成为可能,提高路面平整度。而如果混凝土摊铺速度过快则会造成铺铺停停,不仅使每次起动时设备磨损大大增加,而且每次停机时的停机跳点不可避免,造成路面平整度很差。
2)合理指挥车辆定额卸料,根据路面几何尺寸和运输车辆的载重量,计算出每车混凝土卸料位置。进行定额卸料,防止混凝土卸料不均匀造成混凝土料溢出或因局部混凝土不足产生离析层而影响平整度。
3)配备大型可调抹平器,人工配合抹平,两侧各配备3名瓦工、1辆运料手推车,横向配有两根6 m长铝合金尺,滑动过程中找出低洼处,从振捣后的混凝土料中用手推车运料至后方,手工补平,从而提高水泥混凝土路面的平整度。
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