水泥混凝土路面滑模摊铺机 施工工法中铁十五局集团有限公司 2007.10.20目 录1. 前言 2. 工法特点 3. 适用范围 4. 工艺原理 5. 施工工艺流程及操作要点 6. 材料与设备 7. 质量控制 8. 安全措施 9. 环保措施 10. 效益分析 11. 应用实例1 前言 在我国的高速公路施工中，尝试了一些用滑模摊铺机 施工水泥混凝土路面的项目，效果优劣不一，有许多地方 需要进一步完善和改进。由中铁十五局集团第五工程有限 公司承建的山西省得胜口-大同高速公路路面工程为晋煤 外运的主要通道，属重载运输道路，设计为水泥混凝土路 面。为了解决水泥混凝土路面常见的面层开裂、表面平整 度不平、长大钢筋网片的连接困难等问题，我们研究总结 出了水泥混凝土路面滑模摊铺机施工工法，并在山西省得 胜口-大同高速公路路面工程第二合同段中得到成功应用 ，取得了良好的社会经济效益。 本工法于2006年度被评为中铁十五局集团有限公司优 秀工法。2 工法特点 2.1本工法由滑模摊铺机摊铺混凝土，直接成型 ，机械化程度高，施工进度快，施工成本低，经济效 益显著。 2.2减少了手工操作工序，降低了人为操作的不 稳定因素，路面平整度好并能保持稳定。在施工中形 成本工法后，再通过用本工法去指导施工，取得了很 好的效果：路面平整度得到了严格控制，路面平整度 均方差达到了1.0以下，局部路段均方差达到了0. 75 。 2.3每幅路面整体施工，混凝土坍落度小，路面不 易开裂，有效解决了水泥混凝土路面开裂的问题。 2.4联结钢筋植入规范有效，接头良好，工程质量 有保证。 2.5减少了模板支撑、脱模剂等材料的使用，有利 于节约能源和保护环境。3 适用范围 适用于各种水泥混凝土路面、场地的铺筑。 3.1各种等级的水泥混凝土路面的铺筑。 3.2各种场区的大面积水泥混凝土地面的铺筑。 3.3机场、收费站区水泥混凝土路面的铺筑。4 工艺原理 搅拌机集中拌和混凝土，自卸车运至现场 ，向路面全宽布料，利用大型摊铺机械自身配 置的振动、整平、模板等机具，对水泥混凝土 一次性进行摊铺、振动、整平工作，达到整体 性好、平整度好、不易开裂的效果。施工中从 控制混凝土配合比入手，达到坍落度小、能即 时拆模的要求。摊铺宽度根据需要可调整，有 长大钢筋网片时侧向布料。5 施工工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 使用德国“维特根”SP-850摊铺机滑模施 工，传力杆采用自动插入装置，面层使用养生 剂养生。施工工艺流程如下：基层质量检查验收测量放样摊铺机就 位混凝土运输车卸料或侧向布料滑模摊铺 机摊铺、振捣、整平人工修整养生切缝 刻纹灌缝封闭养护开放交通。5.2操作要点 5.2.1施工准备 5.2.1.1机械配备：施工采用滑模摊铺，摊铺机械为德国产 四履带SP-850滑模机。路面行车道(第一次摊铺宽度)内采用 滑模摊铺,路面宽度剩余部分采用滑模机根据路面宽度改装后 滑模摊铺。混凝土的运输采用自卸汽车，车厢内清洗干净并 洒水湿润。 5.2.1.2混凝土配合比：混凝土的配合比直接影响着摊铺效 果及使用寿命，经过比选，采用新荣生产的普通硅酸岩42.5 号水泥；粉煤灰采用大同二电厂生产的I级水排粉煤灰；碎石 采用4.75-9.5和9.5-31.5两种,级配符合JTGF30-2003 公路水泥混凝土路面施工技术规范中碎石级配要求;砂采 用古店镇天然中砂;外加剂采用广州湛江高效缓凝减水剂。配 合比为：42.5号水泥 360；粉煤灰I级 55；水 160；碎 石4.75-9.5 305；9.5-31.5 914；砂 656；高效缓 凝减水剂 8.3。5.2.2施工方法 5.2.2.1混凝土拌和：拌和前，拌和站各设备已经进 行过了标定，计量准确。混凝土拌和物应均匀一致，按 规定检查各种原材的含水量，并调整相应的加水量。经 常对出机混合料检查，包括坍落度、坍落度损失、含气 量、泌水率、混凝土凝结时间，并做试件。外掺剂溶液 在施工的前一天配制好，在混凝土拌和过程中，所配制 的外加剂溶液要不断进行搅拌，防止发生沉淀或不均匀 影响外加剂使用效果。 5.2.2.2混凝土运输：混凝土的运输采用自卸汽车， 车厢内应清洗干净并洒水湿润。从拌和机向运料车上放 料时，每卸一斗混合料应挪动一下汽车位置，混凝土的 落差不大于2米，以减少混合料离析现象。运料车采取覆 盖篷布等保湿、防雨、防风、防污染的措施。运送混凝土5.2.2.3路面摊铺 施工准备： 路面施工前，根据设计的配合比在路段内初铺250米 长试验段，达到养护时间后测定各项指标，若满足规范及 设计要求，报请监理工程师批准认可后方可正式施工。布料： 采用侧向进料方式,摊铺机前的混凝土堆放高度应在 螺旋布料器叶片最高点以下，但不得缺料，卸料、布料与 摊铺速度相协调。当坍落度在1050mm时，布料松铺系数 控制在1.081.15之间；坍落度30mm时，松铺系数控制在 1.1左右。布料与滑模摊铺机之间施工距离控制在510m 。混凝土现场布料摊铺、振捣： 由于钢筋网布设在混凝土板厚的1/ 2 处,滑模摊铺时 ,插入振捣棒应控制在钢筋网以上至少2 cm ,以防止振捣 棒与钢筋网接触而造成振捣棒损坏,从而影响混凝土的密 实。同时,由于振捣棒无法插入到钢筋网下的混凝土内,振 捣棒宜采用高频低幅,以确保钢筋网下混凝土的密实性。 另外,施工期间气温过高或风力过大时,不得进行混凝土的 摊铺。气温较高或风力较大时摊铺混凝土必须加以重视, 防止混凝土水分蒸发过多。滑模摊铺机操作要领： A.操作人员操作滑模摊铺机应缓慢、均匀，连续不断 地摊铺。滑模摊铺速度，根据拌合物稠度和设备性能可控 制在0.5-2.0m，一般宜为1m左右。当料的稠度发生变化 时，应先调振捣频率，后改变摊铺速度，不得料多时追赶 ，然后随意停机等待，间歇摊铺。摊铺混凝土 B.在摊铺过程中，操作人员应随时调整松方高度控制 板进料位置，开始应略高一些，以保证进料。下沉状态下 应保持振捣仓内砂浆料位高于振捣棒10cm左右，料位上 下波动宜控制在4cm以内。 C.滑模摊铺机以正常速度施工时，振捣频率可在 600011000/min 之间调整，宜采用9000r/min左右。应防 止砼过振、漏振、欠振。操作人员应随时根据砼稠度大小 ，调整摊铺速度和振捣频率。当砼偏稀时，应适当降低振 捣频率，加快摊铺速度，但最快摊铺速度不得大于 3m/min，最小振捣频率不得小于6000r/min；当新拌砼偏 干时，应提高振捣频率，但最大不能超过11000r/min，并 减慢摊铺速度，最小摊铺速度宜控制在0.51m /min ；滑 模摊铺机起步时，应先开启振推进。滑模摊铺机脱离砼后 ，应立即关闭振捣棒。 D、滑模摊铺纵坡较大的路面，上坡时，挤压底板前 仰角适当调节小些，同时适当减小抹平板捣棒2-3min ,再 压力；下坡时，前仰角宜适当调大，抹平板压力也宜调大 。抹平板合适的压力宜为底板3/4长度接触路面抹面。 E、滑模摊铺路面和渐变段路面时，单向横坡，使滑 模摊铺机跟线摊铺，应随时观察并调整抹平板内外侧的抹 面距离，防止压跨边缘。摊铺单车道路面，应视路面的设 计要求配置一侧或双侧打纵缝杆的机械装置。侧向拉杆的 正确插入位置应在挤压底板的中下部。拉杆打入应一次打 入，严禁多次打入。 F、操作人员应随时密切观察所摊铺的路面效果，注 意控制和调整摊铺速度，振捣频率，夯实杆、振动搓平梁 和抹平板位置、速度和频率。 G、连接摊铺时，滑模摊铺机一侧履带上前一次水泥 砼路面的时间应控制在养护后7d以后，最短不得小于5d。 同时，钢履带底部应铺橡胶垫，纵向连接摊铺路面时，应 对连接纵缝部位进行人工修整，并用钢丝刷子刷掉粘附在 前幅路面上的砂浆，应刷出粗细抗滑构造。5.2.2.4路面养生 采用养生剂进行养生,养生剂喷洒剂量、成膜厚度、 适宜的喷洒时间通过现场试验而定。喷洒养生剂的厚度以 形成完全封闭的薄膜；喷洒应均匀，成膜厚度应一致；喷 洒后的表面不得有颜色上的差异；喷洒时间宜在砼表面泌 水完成后进行；喷洒高度应控制在0.5-1m 范围内，除喷 洒砼板表面外，侧面也相应喷洒；当砼表面泌水较多时， 等泌水基本结束后再进行喷洒。在养生期间，严格封闭交 通，禁止车辆、行人在砼面上通过。5.2.3滑模摊铺中出现问题的处置 (1)摊铺中应经常检查振捣棒的工作情况。发现路面 上在横断面某处多次出现麻面或拉裂现象，表示该处的振 捣棒出了问题，必须停机检查或更换振捣棒。摊铺的后发 现路面上留有发亮的振捣棒拖出的砂浆条带，则表明振捣 棒位置过深，必须调整正确位置至振捣棒在挤压板的后缘 高度以上。(2)滑模摊铺路面出现横向拉裂现象，应从如下几个方面 进行检查： A.拌和物局部或整体过干硬、离析，集料粒径过大， 不适宜滑模摊铺，或在该部位摊铺速度过快， 振捣频率 不够，砼未振动液化而拉裂。应降低摊铺速度，提高振捣 频率。 B.挤压板的位置和前仰角设置是否变化，前倒角时必 定拉裂，前仰角过大也可能拉裂，应在进行中调整前两个 水平传感器，即改变挤压底板为适宜的前仰角，消除拉裂 现象。 C.拌和物较干硬或等料停机时间过长，起步摊铺速度 过快，也可能拉裂砼路面。等料时间较长时，应间隔 15min开启振捣棒2-3min，起步摊铺时，宜先振捣2-3min ，再缓慢推进。 D.当砼供应不上，或拌和楼出现机械故障等情况时， 停机等待时间不超过当时气温下砼初凝时间2/3，超过此 时间，应将滑模摊铺机开出摊铺工作面，并作施工缝。当 滑模摊铺机出现机械故障，应尽快通知后方拌和楼停止生 产，在故障时间内，滑模摊铺机内砼尚未初凝，能够排除 故障，允许继续摊铺，否则，应尽快奖滑模摊角机拖出作 业面。故障排队后，重新起步摊铺。 E.滑模摊铺过程中用自动抹平板装置进行抹面。对少 量局部麻面和明显缺料部位，在挤压板后或搓平梁前补充 适量拌和物，由搓平梁或抹平板机械修整。滑模摊铺的混 凝土面板在下列情况下，用人工进行局部修整。 F.对纵缝边缘出现的倒边、塌边、溜肩现象，在顶侧 模或在上部支方铝管进行边缘补料修整。 G.对起步和纵向施工接头处，采用水准仪抄平并采用 大于3m的靠尺边测边修整。5.2.4连续配筋混凝土路面的施工 连续配筋混凝土路面采用SP-850滑模摊铺机进行进行 路面工程施工, 因此，水泥混凝土浇筑的时间、养生方法 、施工缝和钢筋的配置等因素影响连续配筋混凝土路面的 寿命, 为了保连续配筋混凝土路面施工质量, 施工中采取 如下特殊施工方法： 5.2.4.1纵向钢筋搭接：纵向钢筋的搭接宜采用绑扎形式, 绑扎长度为钢筋直径的3050 倍,或者每隔3050 m 采 用焊接形式,然后1020 m 进行绑扎。 5.2.4.2纵横向钢筋的固定：纵横向钢筋的固定必须保证 钢筋网稳固,支架钢筋不得打入基层,以避免支架钢筋阻止 面板的自由伸缩。为此,采用8 钢筋制作成“ ”形,并 点焊在3 mm 厚、100 mm 50 mm 的钢板上,形成钢筋支 架。支架纵向间距为100 cm ,横向间距为75 cm ,即每根 横向钢筋下均设置支架。施工时将横向钢筋点焊在支架上 ,并摆放到基层上,然后将纵向钢筋安设在横向钢筋之上, 从而形成稳固支撑的钢筋网.2.5劳动组织 滑模施工的人员分前场和后场，即摊铺机作业面和 拌和机作业面，两个作业面协调统一。前场配技术人员 3名，摊铺机机械手3名，布料操作