防撞護(hù)欄滑模施工技術(shù)探討

王東　劉慶利　趙濤

【摘要】結(jié)合104國(guó)道鄒城至滕州段改建工程中間防撞護(hù)欄的施工，從原材料要求、配合比設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備、混凝土的拌和、運(yùn)輸、攤鋪幾個(gè)方面介紹美國(guó)高馬克GT3200滑模攤鋪機(jī)攤鋪中間防撞護(hù)欄的施工，并指出實(shí)際滑模施工中應(yīng)注意的問(wèn)題和采取的措施。

【關(guān)鍵詞】防撞護(hù)欄；滑模攤鋪；配合比；施工

[文章編號(hào)]1619-2737（2016）01-16-595

目前國(guó)內(nèi)大多采用滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行混凝土路面、路緣石的鋪筑，而對(duì)采用滑模攤鋪混凝土護(hù)欄（新澤西護(hù)欄）的研究較少，由于護(hù)欄的高度尺寸要比路面的厚度尺寸大得多，因此，單純從對(duì)混凝土的工作性要求（即滑模鋪筑時(shí)已成型的混凝土既不出現(xiàn)塌邊又不出現(xiàn)麻面）來(lái)講，鋪筑混凝土護(hù)欄的難度要比鋪筑混凝土路面大得多。本文結(jié)合在104國(guó)道鄒城至滕州段改建工程利用美國(guó)高馬克GT3200滑模攤鋪機(jī)攤鋪中間防撞護(hù)欄（新澤西護(hù)欄）的施工為例（見(jiàn)圖1），對(duì)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的配合比要求及施工工藝進(jìn)行技術(shù)探討。

1. 滑模護(hù)欄施工混凝土用原材料

1.1骨料

1.1.1粗骨料。

粗骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度高、耐磨耗、潔凈的軋制碎石或卵石，卵石不如碎石，粗骨料的最大粒徑為30mm、20mm，分兩種級(jí)配，粗骨料顆粒級(jí)配要求應(yīng)符合JGJ53-92《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法》的要求，粗骨料的超徑含量不得大于5%。粗骨料的技術(shù)要求應(yīng)符合GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定。本工程粗集料采用嘉祥石灰?guī)r碎石，5～25 mm連續(xù)級(jí)配。

1.1.2細(xì)骨料。

細(xì)骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈、級(jí)配曲線(xiàn)在Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)在2.3～3.5之間的中粗砂，天然砂、河砂、碎石砂和配制砂均可采用。細(xì)骨料的技術(shù)要求應(yīng)符合JBJ52-92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法》和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，泥土含量≤3%，硫化物含量≤1%，有機(jī)物和雜質(zhì)含量符合要求，注意砂的含量不應(yīng)超標(biāo)。細(xì)集料采用鄒城中粗河砂，細(xì)度模數(shù)2.85。

1.2膠凝材料

1.2.1水泥。

水泥應(yīng)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥，也可采用礦渣硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)不宜低于42.5。水泥的化學(xué)成份、物理力學(xué)性能應(yīng)符合GB1344-92《礦渣、火山灰、粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定。選用的水泥必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)，確定是否可用，水泥的有效期不得超過(guò)三個(gè)月。水泥采用魯宏水泥廠生產(chǎn)的PO.42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥。

1.2.2粉煤灰。

粉煤灰在滑模攤鋪水泥混凝土路面中是屬于推薦使用的一種膠凝材料，粉煤灰應(yīng)符合《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》Ⅰ、Ⅱ級(jí)的粉煤灰各項(xiàng)技術(shù)要求，粉煤灰進(jìn)貨要有檢驗(yàn)報(bào)告。Ⅲ級(jí)粉煤灰要有技術(shù)指標(biāo)合格的實(shí)驗(yàn)論證報(bào)告方可使用。本工程采用鄒城電廠的高質(zhì)散裝粉煤灰。

1.3外加劑。

外加劑應(yīng)符合GB8076-87《混凝土外加劑》中合格品或一等品的各項(xiàng)技術(shù)要求。外加劑的應(yīng)用應(yīng)符合GBJ199-88《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。為此外加劑采用淄博華偉建材有限公司生產(chǎn)的“華偉”NOF-2緩凝高效減水劑（粉劑）。

2. 滑模施工用混凝土配合比設(shè)計(jì)

2.1配合比設(shè)計(jì)基本要求。

混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足強(qiáng)度、工作性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性四項(xiàng)基本要求，滿(mǎn)足和保證滑模式護(hù)欄鋪筑機(jī)高質(zhì)量攤鋪施工和新拌混凝土最優(yōu)工作性是首要目標(biāo)，這是滑模鋪筑護(hù)欄配合比設(shè)計(jì)獨(dú)具的特點(diǎn)。

2.1.1強(qiáng)度要求。

防撞護(hù)欄設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度為30MPa，抗折強(qiáng)度應(yīng)不小于5.0MPa。

2.1.2工作性要求。

滑模鋪筑護(hù)欄時(shí)新攔混凝土工作性的要求有兩項(xiàng)：

（1）護(hù)欄混凝土應(yīng)振動(dòng)密實(shí)，禁止出現(xiàn)蜂窩麻面，對(duì)新拌混凝土有一個(gè)最大振動(dòng)粘度系數(shù)和最小坍落度的要求。

（2）混凝土護(hù)欄滑模式鋪筑后應(yīng)不塌邊流角，表面應(yīng)平整良好，對(duì)新拌混凝土有一個(gè)最小振動(dòng)粘度系數(shù)和最大坍落度的要求。

進(jìn)行混凝土護(hù)欄鋪筑時(shí)的最佳工作性和施工允許工作性范圍：參考《滑模攤鋪混凝土路面施工指南》的有關(guān)要求，初定工作性范圍，坍落度為0～7cm，振動(dòng)粘度系數(shù)100～1000N·s/m²，鋪筑速度0～5m/min。

2.1.3耐久性要求。

參考GBJ97-87的規(guī)定，滿(mǎn)足護(hù)欄混凝土耐久性要求的最大水灰比應(yīng)不大于0.46。

在滿(mǎn)足上述三項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的配合比應(yīng)貫徹盡可能經(jīng)濟(jì)合理的原則。水泥用量一般不應(yīng)超過(guò)400Kg/m³。

2.2試驗(yàn)用混凝土配合比?；炷猎O(shè)計(jì)要求：混凝土拌和物坍落度0～50mm，粘聚性和保水性滿(mǎn)足施工要求；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，配制強(qiáng)度≥48 MPa。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)大量試驗(yàn)，我們選定了表1所列3個(gè)配合比進(jìn)行進(jìn)一步的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

3. 試驗(yàn)過(guò)程

為了在實(shí)際鋪筑護(hù)欄試驗(yàn)中少走彎路，我們?cè)诹蠄?chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)攤鋪。按照混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，配制不同配合比的新拌混凝土，驗(yàn)證攤鋪機(jī)的攤鋪速度，觀察脫模后混凝土的成型情況，不允許出現(xiàn)塌邊、麻面等情況，同時(shí)測(cè)量混凝土坍落的高度。通過(guò)上述混凝土配合比設(shè)計(jì)及模擬試驗(yàn)，初步得到混凝土的配合比數(shù)據(jù)，即選用3號(hào)配合比。

當(dāng)滑模的行走速度偏快，大于3m/min時(shí)，易產(chǎn)生不足振搗，混凝土不易振搗密實(shí)，成型護(hù)欄易出現(xiàn)開(kāi)裂、坍塌現(xiàn)象，另外因混凝土提漿不足，也將影響護(hù)欄表面質(zhì)量，行走速度小于1m/min較好。通過(guò)試驗(yàn)工程，確定攤鋪速度在0.5～2m/min。

4. 施工

4.1測(cè)量放線(xiàn)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將瀝青混凝土路面的中樁放出，并將控制點(diǎn)加密，直線(xiàn)段為10m，曲線(xiàn)段為5m。

4.2按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，每50cm錯(cuò)向放置長(zhǎng)度為50cm的20鋼筋，埋植深度20cm，即用沖擊鉆長(zhǎng)鉆頭鉆20cm，然后用空壓機(jī)吹干粉塵，環(huán)氧樹(shù)脂粘接鋼筋。

4.3混合料拌和

4.3.1拌和站設(shè)置在104國(guó)道路邊，混合料的拌和質(zhì)量直接影響護(hù)欄的質(zhì)量，所以操作人員必須嚴(yán)格控制拌和質(zhì)量，拌和前檢查原材料及拌和站的工作性能，計(jì)算好砂石材料的含水量，以便計(jì)算出混凝土的生產(chǎn)配合比。

4.3.2上料時(shí)，各種料不得串倉(cāng)，存料不得低于料倉(cāng)的50%。

4.3.3拌和站每工作4～5h，要對(duì)水泥進(jìn)入拌缸處進(jìn)行檢查，檢查有無(wú)堵塞現(xiàn)象，保持水泥進(jìn)口的通暢以及確保水泥的供給。

4.3.4水泥混凝土的坍落度應(yīng)控制在10～30mm之間。

4.3.5為保證順利拌和，應(yīng)加強(qiáng)拌和站的清理及日常保養(yǎng)，以免影響拌和的質(zhì)量和施工。

4.4水泥混凝土的運(yùn)輸

4.4.1為了保證攤鋪機(jī)的攤鋪需要，特準(zhǔn)備了3輛混凝土泵車(chē)，運(yùn)輸中儲(chǔ)存罐鉆速應(yīng)符合規(guī)定要求，以保持混凝土的均勻性，避免因鉆速過(guò)快，引起水泥貼附骨料發(fā)生離析現(xiàn)象。

4.4.2水泥混凝土泵車(chē)貯料罐內(nèi)的混凝土貯存不得超過(guò)1h。

4.5 水泥混凝土攤鋪

4.5.1混凝土攤鋪采用美國(guó)高馬克GT3200滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，攤鋪機(jī)為2006年新購(gòu)設(shè)備，工作性能經(jīng)檢查，一切良好；模板在美國(guó)高馬克公司定做的新模板。

4.5.2攤鋪前，進(jìn)行攤鋪機(jī)方向?qū)Ь€(xiàn)定位，攤鋪機(jī)方向傳感器的導(dǎo)線(xiàn)桿在直線(xiàn)處不超過(guò)10m，曲線(xiàn)段不超過(guò)5m，以保證攤鋪機(jī)行駛方向順直。

4.5.3開(kāi)始攤鋪時(shí)，攤鋪速度控制在1m/min以下，為防止混凝土在攤鋪機(jī)模板內(nèi)粘結(jié)，可預(yù)先在模板及貯料斗內(nèi)噴灑少量水，保證開(kāi)始攤鋪的流暢性。

4.5.4攤鋪機(jī)操作手應(yīng)與水泥混凝土泵車(chē)司機(jī)緊密配合，攤鋪機(jī)貯料斗滿(mǎn)后，泵車(chē)與攤鋪機(jī)同步?；備仚C(jī)應(yīng)緩慢、勻速，連續(xù)不間斷的攤鋪。滑模攤鋪速度，根據(jù)拌和物稠度和設(shè)備性能可控制在0.5～2.0m/min之間，一般宜為1m/min左右。當(dāng)料的稠度發(fā)生變化時(shí)，先調(diào)振搗頻率，后改變攤鋪速度，不得料多時(shí)追趕，然后隨意停機(jī)等待，間歇攤鋪。

4.5.5攤鋪機(jī)操作手根據(jù)拌和料的實(shí)際情況，注意調(diào)整攤鋪，水泥混凝土坍落度大時(shí)，可減少振動(dòng)，攤鋪速度稍快一些，防止坍塌；坍落度小時(shí)，可加大振動(dòng)，攤鋪稍慢一些，防止出現(xiàn)麻面甚至斷裂。攤鋪中，機(jī)手應(yīng)隨時(shí)調(diào)整松方高度控制板進(jìn)料位置，開(kāi)始應(yīng)略設(shè)高些，以保證進(jìn)料。正常狀態(tài)下保持振搗倉(cāng)內(nèi)砂漿料位高于振搗棒10cm左右，料位高低上下波動(dòng)宜控制在±4cm之內(nèi)。

4.5.6盡量連續(xù)攤鋪，減少因缺料間斷產(chǎn)生的接頭現(xiàn)象。

4.5.7攤鋪過(guò)程中應(yīng)保證路面不被污染；同時(shí)加強(qiáng)安全，加大防護(hù)措施，保證人身及機(jī)械的安全。

4.6養(yǎng)生。

一般應(yīng)用再生棉覆蓋，灑水養(yǎng)生。覆蓋時(shí)以不沾水泥混合料為宜。

4.7伸縮縫的設(shè)置：每4m設(shè)置一道，用切割機(jī)切割，縫寬控制在5mm，深度在20mm以上。

5. 施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理措施

在施工中主要出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：踏邊和麻面。

5.1踏邊原因及處理措施。踏邊的主要形式：邊緣塌落；邊緣塌陷；中間鼓肚。造成現(xiàn)象的主要原因有：

（1）施工中混合料的坍落度過(guò)大；

（2）鋪速度過(guò)慢，攤鋪機(jī)振動(dòng)裝置產(chǎn)生的振動(dòng)使攤鋪好的混合料邊緣塌落；

（3）機(jī)的振動(dòng)力過(guò)大；

（4）中扁平狀或圓狀顆粒成型差，邊緣在脫離模板后失去支撐發(fā)生踏邊；

（5）料出現(xiàn)離析。

在滑模攤鋪施工中，發(fā)生踏邊時(shí)采取的主要解決措施有：

（1）控制好坍落度；

（2）控制攤鋪速度，攤鋪速度控制在1～2m/min以?xún)?nèi)；

（3）骨料盡量選用方正、有棱角的碎石；（4）延長(zhǎng)拌和時(shí)間，控制混合料運(yùn)輸過(guò)程中泵車(chē)的鉆速，不得出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

如發(fā)現(xiàn)踏邊現(xiàn)象，用人工配合修補(bǔ)。

5.2麻面原因及處理措施。

形成麻面的主要原因：（1）混凝土坍落度較小；（2）混合料拌和不均勻；（3）混凝土的配合比不符合要求；（4）攤鋪機(jī)振動(dòng)頻率不夠。

在實(shí)際施工中出現(xiàn)麻面采取的主要措施有：（1）控制坍落度，一般控制在10～30mm。（2）加強(qiáng)混凝土配合比控制，使混凝土具有很好的和易性。工作性；（3）控制攤鋪機(jī)的攤鋪速度，不可過(guò)快，攤鋪速度控制在1～2m/min以?xún)?nèi)；（4）加強(qiáng)攤鋪機(jī)的振動(dòng)能力；（5）在混凝土中摻入引氣劑，減少麻面。

如采取上述措施后仍發(fā)生麻面，可用人工跟在攤鋪機(jī)后面進(jìn)行修補(bǔ)。

6. 結(jié)語(yǔ)

用滑模攤鋪機(jī)攤鋪防撞護(hù)欄是一種工藝，雖人工結(jié)合、人工修補(bǔ)可解決攤鋪施工存在的問(wèn)題，踏邊和麻面等施工問(wèn)題更需有待進(jìn)一步研究解決，但是用滑模攤鋪機(jī)攤鋪防撞護(hù)欄能保證施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度（每小時(shí)平均可攤鋪100M），因此在今后施工中應(yīng)當(dāng)大力推廣滑模攤鋪機(jī)攤鋪防撞護(hù)欄。

參考文獻(xiàn)

[1]JTJ F30-2003 公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTJ037.1-2000，公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)范[S].