滑模摊铺技术用于四川省南部县公路道面工程简报.docx
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滑模摊铺技术用于四川省南部县公路道面工程简报
滑模摊铺技术用于四川省南部县公路道面工程简报
北京中企卓创科技发展有限公司
2014.06.21
1.前言
由于滑模摊铺技术具有优异的性能，以及在国内公路工程上的良好应用，南部县公路管理一局出资690万购买自美国的维特根滑模摊铺机，用于南部县二级公路南部县工程施工部分标段，并且初步的实践证明，设备在此公路工程中得到了良好的应用。
2.滑模摊铺设备
2.1应用于本项工程的滑模摊铺设备
南部县滑模摊铺项目使用的是维特根SP500系列滑模摊铺机，该设备通常滑膜宽度为6m，最大扩展宽度为7.5m。
图1SP500滑模摊铺机
2.2维特根其他滑模摊铺设备一览表
据维特根设备公司技术人员介绍，目前用于公路及部分机场的滑模摊铺设备主要采用拼装模块来构成滑模摊铺宽度，有25cm，50cm，75cm，100cm，200cm等模块，其系列主要如下：
设备系列
最大扩展宽度（m）
SP500
7.5
SP850
10.0
SP1600
16.0
3.滑模摊铺施工
3.1滑模摊铺施工原材料
本文采用的原材料为：
水泥42.5R410kg，碎石1169kg，砂686kg，水155kg，水灰比为0.38，砂率为37%。
技术人员提供的现场实际坍落度值为4cm（公路路面到达现场的实际坍落度值实践参考值区间为2-4cm）。
本文采用的石子为两级配，砂采用机制砂：
河砂=7:
3混掺使用。
图2碎石1#
图3碎石2#
图4机制砂图5河砂
图6滑模摊铺混凝土配合比
3.2滑模摊铺放线标高
滑模摊铺过程的标高主要有以下几个步骤：
放线测定→设置标高构件→施放标高线→依据标高线控制高程。
图7放线测定
图8设置标高构件
图9施放标高线
图10依据标高线控制高程
3.3滑模摊铺供应
图11搅拌站出料
图12现场卸料
3.4混凝土初步布料
混凝土卸料后，料堆较大，需要使用挖掘设备将其初步铺开。
（a）
（b）
图13混凝土的初步布料
3.5滑模摊铺施工
本项目采用正铺施工，施工厚度为24cm，宽度为7m。
（a）初步布料后、摊铺机推进前的效果
（b）标高线控制高程
（c）滑模摊铺机的操作手及现场操作
（d）计量挡板控制振动仓内的物料高度
（e）混凝土挤压成型
（f）抹平器的抹平施工
（g）滑模摊铺机抹平器抹平前后对比
3.6滑模摊铺机施工的抹面收尾
（a）滑膜机械自带的抹平工艺
（b）滑模摊铺设备的道肩成形
（c）人工支模防止塌边溜肩
（d）边部人工压实
（e）混凝土道面初凝前的外观
（f）抛光器
（g）公路混凝土终凝、具有一定的强度后进行抛光
（h）人工抹光操作（对机械抛光的补充）
4.滑模摊铺工程应用技术难点
4.1本工程出现的部分状况
本工程施工时处于夏季，气温较高，因此使用的是缓凝型减水剂，从而保证一定的施工作业时间。
但是本项目的混凝土配合比设计中并未使用引气剂，因此当遇到冬季寒冷气候时，会面临冻害危险。
另外工程中使用了快凝型水泥，对于道面的长期耐久性有一定的风险。
由于本项目是白天施工作业，气温较高，水分蒸发快，而且由于水泥成份等原因造成混凝土中的总碱含量稍微偏高，宏观表现为有一定程度的泛碱。
由于项目中采用的骨料质量较好，因而发生碱集料反应的可能性较小，但是泛碱一定程度上仍然对表面的外观产生了不良的影响。
图14泛碱
本项目是公路道面施工，因此在道面两侧有很多树木，并且施工时有刮风，因而树枝末梢掉落道面，但是施工人员并未采取适当措施将这些污染物清除，因此抹面时这些污染物会被包裹内嵌于混凝土表面，等到混凝土真投入使用时，外力载荷的作用使污染物与混凝土薄弱的粘结界面脱落，当遇到雨天时遇水浸泡，这些树枝末梢吸水膨胀加剧这种脱落，最终的结果会使混凝土表面脱层和破损，从而影响行车舒适性和道面耐久性。
图15道面污染物的影响
由于滑模摊铺机在振捣时边部振捣不密实，需要人工进行补实和压平，这样做一定程度上当然是有利于保持道肩的密实性和强度，但是人工压实只能使表面显得致密，其实底部仍然会有部分空洞，这也说明机械设备在实际使用过程中仍然有一定的设计性缺陷。
图16道肩的人工压实
图17（a）是2014年6月19日下午滑模施工挤压成型时的现场，从图中可以看出，多余部分的料浆成平滑均匀的滚筒状，说明此时料浆不论实在粘聚性还是坍落度方面均是非常适应于滑模摊铺的施工操作，此状态也是滑模摊铺施工较为理想的状态。
而从（b）可以看出，此时的料浆坍落度较大，容易出现塌边和溜肩现象。
（a）挤压成型良好（b）挤压成型不良
图17滑模摊铺挤压成型
4.2滑模摊铺中的其他问题
（1）滑模摊铺机在行进过程中要注意两边履带碾压受力部分路面的平整性，否则虽然有滑模摊铺的自动高程调节控制，但是仍然会导致滑模形成的道面的纵向平整度不好；因为液压式滑模摊铺设备容易变形，所以实际工程中常常采用组合式模具，因为组合式模具只需要在初始组合时控制固定好就能够从机械设备的角度保证施工的横向平整度。
（2）在滑模摊铺机的行进过程中，需要在单向安装转向传感器。
（3）混凝土搅拌站采用双卧轴搅拌机较好，并且对于滑模摊铺而言，含气量控制也是控制塌边的重要措施，保持施工现场混凝土4%左右的含气量。
（4）对于机场道面混凝土，由于其厚度较高，可能的密实性问题解决方案？
对于40cm厚度的机场道面混凝土，国外采用两台设备施工。
同时为了节省成本，对于较厚的面层下层控制其粗骨料粒径较大，而面层上层则通过保持较小的最大粗骨料粒径来保证良好的抗折强度和耐久性。
7cm面层（粗骨料最大粒径较小）
33cm面层（粗骨料最大粒径较大）
图18双层式面层
（5）如何防止拉杆下垂？
采用阴阳企口和波纹企口可以一定程度上缓解拉杆下垂。
（6）当料比较湿时，也即混凝土的坍落度较大，料浆的流动性较大，此时可以采用支模（钢模）+滑模的方式进行施工，在模板上滑模可以解决部分的企口缝及塌边问题。
（7）由于机场要求有一定的混凝土表面砂浆磨耗层（大于5mm），如何从滑模摊铺机的设备设计角度解决表面砂浆磨耗层不足的问题？
可以在挤压成型的同时采用夯板适当下移的设置对表面的骨料进行按压从而使表面预留足够的砂浆磨耗层。
（8）如何解决机械死角的混凝土硬结问题？
采用脱模及脱模剂，更重要的是经常清洗机器。
（9）对于做钢筋笼子的滑膜摊铺需要将振捣棒插入钢筋笼子中吗？
不需要，因为振捣棒的有效垂直振捣范围为25cm，因而能够满足实际工程上的需要。
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