DBA滑模施工技術(shù)研究

雷 雄，楊祚武

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司非洲事業(yè)部, 云南 昆明 650041）

1 工程情況

1.1 項(xiàng)目概況

塞內(nèi)加爾布萊斯迪亞涅機(jī)場(chǎng)高速公路項(xiàng)目起點(diǎn)是布萊斯迪亞涅國(guó)際機(jī)場(chǎng)（AIBD）,其中一條通向捷斯（Thies），另一條通向姆布爾（Mbour）。捷斯終點(diǎn)連接捷斯-圖巴高速，姆布爾終點(diǎn)連接姆布爾-考拉克高速公路。項(xiàng)目為全封閉收費(fèi)高速，全長(zhǎng)約63km，主線為雙向四車(chē)道，采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，建成后可實(shí)現(xiàn)達(dá)喀爾、布萊斯迪亞涅新機(jī)場(chǎng)、姆布爾以及圣城圖巴的高速互通，將大大提升交通運(yùn)輸能力，帶動(dòng)內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

1.2 滑模施工概況

塞內(nèi)加爾高速公路項(xiàng)目配備的是德系設(shè)備WirtgenSP15型滑模機(jī)，該設(shè)備機(jī)械化程度高，有著先進(jìn)的控制系統(tǒng)，多種成型模具可供選擇，操作臺(tái)與主控箱之間采用先進(jìn)的工業(yè)總線系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向、縱橫坡找平以及所需建模路徑均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，液晶工作面板顯示整機(jī)工作狀況，故障指示一目了然。

其次有高度靈活的給料系統(tǒng)，液壓升降控制模具，可大大縮短澆注前的就位時(shí)間，且使得滑模機(jī)能適用于多種工況下的建模作業(yè)。同時(shí)供料料斗能實(shí)現(xiàn)上下左右全方位移動(dòng)、傾斜、偏置，能輕松對(duì)接模具以及供料車(chē)輛。多種液壓震動(dòng)控制以及多樣性模具能達(dá)到各種施工要求。而且擁有智能運(yùn)輸理念，設(shè)備可通過(guò)液壓調(diào)節(jié)機(jī)身高度，左右履帶具有液壓偏置功能，可調(diào)節(jié)履帶間距，供料螺旋的調(diào)節(jié)更減少了機(jī)械的立體空間，方便轉(zhuǎn)場(chǎng)和運(yùn)輸，先進(jìn)的設(shè)備也是滑模施工取得巨大成就的重要因素之一。

此類(lèi)DBA滑模施工經(jīng)濟(jì)環(huán)保，滑模機(jī)一次通過(guò)可完成立模、機(jī)械振搗、粗刮平、補(bǔ)料、精刮平、抹刀抹平、拆模、墊泥安裝等多道工序，省工省時(shí)，降低成本。220L的水箱容量配合高壓水槍系統(tǒng)能在作業(yè)完成后迅速清洗設(shè)備，不致使混凝土凝固。低消耗、低排放、成型結(jié)構(gòu)物質(zhì)量周期長(zhǎng)等，都大大加快DBA滑模施工邁向環(huán)保的步伐。

塞內(nèi)加爾機(jī)場(chǎng)高速項(xiàng)目的滑模施工主要包括DBA滑模施工、GBA滑模施工、路緣石滑模施工以及攔水帶滑模施工。此類(lèi)滑模施工不僅體現(xiàn)它的高質(zhì)量、高產(chǎn)量，而且便于操作，成型接縫少，線型直順美觀；更能節(jié)省人力物力，縮短工期，有效地節(jié)約工程成本。

2 DBA滑模施工工藝及技術(shù)研究

2.1 選模備材

在明確施工內(nèi)容的前提下，由于模具的多樣性，需要選擇相應(yīng)的立模模具來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)成型。

其次就是材料準(zhǔn)備， DBA的施工需要橫向加入2條?12mm的鋼筋，所以在施工之前需要沿施工路徑擺放鋼筋，并滿(mǎn)足搭接長(zhǎng)度L=50d=60cm進(jìn)行焊接。在需要安裝過(guò)水槽的地方要提前做好記號(hào)標(biāo)記，并提前放置過(guò)水槽。

2.2 放樁校線

所采用SP15滑模機(jī)是通過(guò)接觸式傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)成型路徑的，所以施工前需要完成放樁并校正引導(dǎo)線高程。使用GPS測(cè)量?jī)x對(duì)立模邊緣進(jìn)行精確放線，直線段每12.5m放置一個(gè)專(zhuān)用可調(diào)整的鋼釬樁，用以控制高程，然后在12.5m之間再放置一個(gè)，隨前后樁校線，以達(dá)到平滑成型的目的。DBA施工中，將卡線槽離地參數(shù)設(shè)為52cm，樁距離瀝青邊緣標(biāo)點(diǎn)為90cm，線槽距樁卡扣邊緣為15cm。之后掛上專(zhuān)用的尼龍繩并用絞盤(pán)拉緊至合適的張緊度，然后由測(cè)量人員進(jìn)行高程校正控制。

2.3 機(jī)械對(duì)機(jī)調(diào)試

在滑模作業(yè)之前，要進(jìn)行機(jī)器校對(duì)。首先讓滑模機(jī)處于滑模開(kāi)始大致位置；再根據(jù)預(yù)先畫(huà)的邊界線對(duì)準(zhǔn)模具內(nèi)邊板處；安裝接觸式自動(dòng)找平儀傳感器（4個(gè)），并調(diào)整伸縮架使傳感器搭在引導(dǎo)線上；把水平儀分別放在模具上橫向、縱向位置處，同時(shí)指揮操作手把機(jī)器調(diào)到水平；用鋼卷尺測(cè)量模具所需的下降高度并指揮操作手調(diào)節(jié)模具立模高度；最后根據(jù)操作平臺(tái)的控制面板上調(diào)節(jié)接觸式傳感器與引導(dǎo)線的接觸強(qiáng)度，調(diào)試完成后操作平臺(tái)上鎖定數(shù)據(jù)，此時(shí)便完成了對(duì)機(jī)調(diào)試。

2.4 澆筑成型

2.4.1 進(jìn)料

將攪拌車(chē)后退到滑模機(jī)的右前方，使混凝土攪拌車(chē)的卸料斗位于滑模機(jī)進(jìn)料斗的正上方，啟動(dòng)攪拌車(chē)的卸料開(kāi)關(guān)開(kāi)始卸料，滑模機(jī)操作手打開(kāi)輸送皮帶進(jìn)料，將混凝土運(yùn)輸?shù)侥＞吡隙穬?nèi)。

2.4.2 初振

將振動(dòng)棒轉(zhuǎn)速設(shè)置在50%，機(jī)械工作擋置于低速擋（烏龜擋），并調(diào)節(jié)行駛速度至0，啟動(dòng)振動(dòng)棒，將模具內(nèi)的料擠壓到模具后下方，直至有混凝土從模具尾端溢出，然后關(guān)掉震動(dòng)開(kāi)關(guān)。

2.4.3 澆筑

初振完成后，將所有自動(dòng)控制傳感器上的開(kāi)關(guān)都置于自動(dòng)狀態(tài)，打開(kāi)工作前進(jìn)擋，緩慢提升速度，使機(jī)械緩慢穩(wěn)定前行，調(diào)整振動(dòng)大小，使成型結(jié)構(gòu)物表面光滑順暢。根據(jù)卸料速度適當(dāng)調(diào)整澆注速度，使二者節(jié)奏相匹配，澆注速度提升后，振動(dòng)棒的振動(dòng)速度也應(yīng)相應(yīng)增加，在調(diào)整完成至正常澆注后，不要隨便更改澆注速度和振動(dòng)棒的轉(zhuǎn)速。

圖1 DBA滑模施工

2.4.4 成型控制

澆注過(guò)程中，要有專(zhuān)人負(fù)責(zé)測(cè)量已成型結(jié)構(gòu)物的高程，橫坡和線形以及光潔度，如果檢測(cè)到縱坡和線形的誤差超出設(shè)計(jì)要求，可通過(guò)縱坡傳感器和轉(zhuǎn)向傳感器支架上的調(diào)節(jié)手柄進(jìn)行修正，如果檢測(cè)到橫坡的誤差超出設(shè)計(jì)要求，可通過(guò)調(diào)節(jié)模具上2個(gè)手控器調(diào)節(jié)副板升降，進(jìn)行誤差修正。

2.4.5 光面、做接頭

滑模成型后，在其頂面有蜂眼的地方，可以從模具排氣口位置處用抹刀取少量砼漿來(lái)將其抹平，待到成型結(jié)構(gòu)物有一定的強(qiáng)度后，用折疊的塑料到或軟布條進(jìn)行光面處理。在DBA開(kāi)頭和結(jié)尾處，需要按照設(shè)計(jì)做接頭搭接GS4的安裝。倘若長(zhǎng)距離的DBA在整條施工未完成的情況下，也需要對(duì)接頭做長(zhǎng)4-5cm,厚度1-2cm的外形臺(tái)階，以便第二天施工模具搭接。

2.5 養(yǎng)護(hù)

當(dāng)混凝土澆注完成具備一定的強(qiáng)度，在成型結(jié)構(gòu)物上用手指壓無(wú)痕跡時(shí)，方可噴灑養(yǎng)護(hù)液，之后用足夠覆蓋成型物寬度的防護(hù)布進(jìn)行覆蓋，兩邊用黃沙壓住，防止水分流失，同時(shí)盡量保證防護(hù)布處于濕潤(rùn)狀態(tài)，一般在第二天后可進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

2.6 切伸縮縫

為了保證成型結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量外觀，防止混凝土伸縮導(dǎo)致其不定向開(kāi)裂，需要每隔5m切割一條縱向伸縮縫，引導(dǎo)其受力于伸縮縫中，以保證質(zhì)量要求。

2.7 施工注意事項(xiàng)

1）在滑模過(guò)程中，出現(xiàn)給料中斷不僅影響施工進(jìn)度，且當(dāng)中斷時(shí)間超過(guò)30分鐘后，模具內(nèi)的混凝土?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重凝結(jié)現(xiàn)象，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)很可能導(dǎo)致模具損壞報(bào)廢。因?yàn)榛炷劣幸粋€(gè)凝結(jié)期，所以超過(guò)30分鐘后應(yīng)該立即提模，防止不必要的損失。

2）為了保證施工進(jìn)度，每天應(yīng)該有專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行拆樁放樁，在滑完一段引導(dǎo)線圈后，應(yīng)立即撤走引導(dǎo)線，繼續(xù)往前方接頭處安裝。特別是每天施工完成，需要留下看守看管設(shè)備和放樁的引導(dǎo)線，防止被破壞；第二天早上開(kāi)始施工之前，需要檢查引導(dǎo)線是否連接完好，有無(wú)被移動(dòng)，若存在問(wèn)題，需要重新校正，以保證施工質(zhì)量和施工的連續(xù)性。

3）每天施工完成，必須用高壓水槍清潔設(shè)備，特別是模具和輸送皮帶；模具有混凝土，會(huì)影響第二天施工成型質(zhì)量，流面不光滑。輸送帶系統(tǒng)若有凝結(jié)的混凝土，會(huì)導(dǎo)致輸料過(guò)程中，結(jié)塊混凝土磨損皮帶，甚至出現(xiàn)卡死等情況。

3 塌落度控制

3.1 保證攪拌車(chē)輛性能

合理配備攪拌車(chē)數(shù)量，比如lot3的滑模施工，綜合捷斯段施工現(xiàn)場(chǎng)到PK10混凝土拌合樓距離和滑模施工速度2個(gè)因素，需要5輛攪拌車(chē)才能滿(mǎn)足施工要求，以避免混凝土供應(yīng)不上，導(dǎo)致滑模施工中斷。而攪拌車(chē)的性能也是影響滑模成型量的一大因素，攪拌車(chē)?yán)匣?、罐?nèi)混凝土結(jié)塊多、攪拌葉片磨損過(guò)大等都會(huì)影響攪拌車(chē)的出料速度和出料量，從而影響滑模施工進(jìn)度，造成人力物力損失。

3.2 混凝土拌和配比控制

成型結(jié)構(gòu)物的外觀、質(zhì)量都與混凝土的塌落度有著密切關(guān)聯(lián)。塌落度在2cm以下時(shí)，混泥土攪拌車(chē)卸料困難，導(dǎo)致機(jī)械集料時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響施工進(jìn)度；其次混凝土與模板的粘附力大于混凝土本身的粘附能力，還會(huì)使振動(dòng)棒振動(dòng)力度不均，滑出模板的成型結(jié)構(gòu)物易開(kāi)裂，出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。若塌落度大于4cm，混凝土的流動(dòng)性增大，可塑性降低，成型結(jié)構(gòu)物會(huì)出現(xiàn)高程塌落、兩側(cè)膨脹、流面不光滑、有蜂窩、麻面等現(xiàn)象。這2種情況都很容易因成型質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致返工或施工暫停；所以我們需要嚴(yán)格按照技術(shù)提供的配比系數(shù)進(jìn)行塌落度控制，具體配比（見(jiàn)表1）。

3.3 環(huán)境和運(yùn)輸距離影響

塞內(nèi)加爾全年溫度較高，對(duì)混凝土含水量有一定影響?；Ｊ┕び捎跉鉁馗?，砼土水分蒸發(fā)快、初凝、終凝時(shí)間短，致使混凝土出模時(shí)容易出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象，故應(yīng)采取以下措施：

表1 各項(xiàng)滑模施工配比系數(shù)

1）配出適應(yīng)高溫施工的砼配合比。

2）控制運(yùn)輸時(shí)間，調(diào)節(jié)出模速度。

3）及時(shí)清理粘在模板內(nèi)腔的硬化結(jié)塊。

4）隨時(shí)觀察砼出模強(qiáng)度及表面質(zhì)量。

3.4 塌落度實(shí)驗(yàn)

1）用濕抹布檫濕塌落筒、鐵鏟、抹刀等實(shí)驗(yàn)用具，塌落筒上口直徑為100mm，下口直徑為200mm，曾喇叭狀。

2）取來(lái)混凝土樣品，將塌落筒放在不吸水的剛性平板上，漏斗放在塌落筒上，鎖定塌落筒，分3次注滿(mǎn)塌落筒，每次高度約占筒高的1/3，每層用搗棒沿外緣向中心插搗25次不得沖擊。各次插搗應(yīng)均勻分布，插搗底層時(shí)，搗棒應(yīng)貫穿整個(gè)深度，上面兩層應(yīng)插透本層并插入下層20-30cm，插搗筒邊混凝土?xí)r，搗棒可以稍稍?xún)A斜。

3）填裝結(jié)束后，用抹到抹去多余混凝土并刮平筒口，清除筒底周?chē)幕炷粒鸪i扣，在不受橫向及扭力作用下5-10s內(nèi)提起塌落筒，從裝料到提筒結(jié)束應(yīng)在150s內(nèi)完成。

4）將塌落筒倒立放在剛性平板上，搗棒橫放在塌落筒頂平面上，用鋼尺測(cè)出搗棒底部平面到試樣模型頂面位置處的垂直距離，即為該混凝土的塌落度，然后根據(jù)塌落度來(lái)確定混凝土和易強(qiáng)度能否滿(mǎn)足施工要求。

3.5 質(zhì)量監(jiān)控

滑模作業(yè)應(yīng)設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查砼的出模強(qiáng)度，砼實(shí)際強(qiáng)度應(yīng)不低于0.2MPa，在流面出現(xiàn)微小質(zhì)量變動(dòng)時(shí)，需輔助操作手調(diào)節(jié)振動(dòng)棒振動(dòng)大小，以達(dá)到完美成型，當(dāng)出模砼發(fā)生流淌或局部塌落時(shí)應(yīng)立即?；?/p>

4 安全環(huán)保

4.1 設(shè)備安全

該設(shè)備屬于施工型機(jī)械，履帶式行走裝置不適合遠(yuǎn)距離跑動(dòng)，所以當(dāng)設(shè)備需要遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移時(shí)，需要用拖車(chē)和吊車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，上下拖車(chē)時(shí)需要高度注意設(shè)備安全狀況，運(yùn)輸之前需要將滑模機(jī)固定好，防止運(yùn)輸過(guò)程中設(shè)備滑落。每天工作結(jié)束后，需要有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備看管人員，夜間需要保安看守，以防設(shè)備損壞丟失。

4.2 勞保安全

滑模是一項(xiàng)需要用混凝土澆注成型的施工，所以施工過(guò)程中，所有作業(yè)人員必須穿戴勞保服裝，勞保鞋，安全帽等等，以保證施工人員健康安全。

4.3 施工安全

滑模施工屬于高強(qiáng)度作業(yè)，由于設(shè)備進(jìn)料需要接合攪拌車(chē)，所以在攪拌車(chē)倒退時(shí)要特別注意，避免人員受傷；其次當(dāng)GBA滑模施工時(shí)，機(jī)械會(huì)面臨邊坡作業(yè)，操作及監(jiān)管人員需時(shí)刻關(guān)注機(jī)械走向，以防設(shè)備走偏側(cè)翻；同時(shí)，外側(cè)調(diào)試模具人員應(yīng)高度注意自身安全，由于外側(cè)經(jīng)放樁后空間極其狹小，傳感器連接桿很容易碰到外側(cè)人員，發(fā)生安全事故。

圖2 邊坡作業(yè)安全防護(hù)

4.4 操作規(guī)范化

參加滑模施工人員，必須接受技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，了解工程滑模施工特點(diǎn)，熟悉本安全規(guī)范的有關(guān)條文和本崗位的安全技術(shù)操作規(guī)程，通過(guò)考核合格方能上崗工作，主要施工人員應(yīng)相對(duì)固定。

4.5 交通安全防護(hù)

滑模施工現(xiàn)場(chǎng)，必須具備相對(duì)平整，道路通暢的條件；在施工現(xiàn)場(chǎng)劃出不少于200m的施工危險(xiǎn)警戒區(qū)，危險(xiǎn)警戒線應(yīng)設(shè)置安全錐形筒和明顯的警戒標(biāo)志牌；在交通復(fù)雜的情況下，需配備交通安全員。

4.6 環(huán)保措施

SP15型滑模機(jī)是節(jié)能型機(jī)器，擁有低油耗、低排放的優(yōu)點(diǎn)，但卻能夠澆注出高耐性的混凝土路面及整體結(jié)構(gòu)物。從生態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)講，從新建模到其質(zhì)量失損需要重建時(shí)的周期較長(zhǎng)，極大地保護(hù)了環(huán)境；其積極意義在于排放低，降低了能源需求，且不需要消耗寶貴的自然資源，該機(jī)器受交通干擾小，便于場(chǎng)地施工，降低了施工范疇限制，混凝土路面能夠減小輪胎的滾動(dòng)阻力，從而降低了機(jī)器的油耗。

5 結(jié)語(yǔ)

DBA滑模施工是一項(xiàng)高效高產(chǎn)的成型施工，它不僅最大限度地提升混凝土的使用價(jià)值，而且施工便利，安全隱患小。成型的DBA具有重大的安全效應(yīng)以及美觀效果，是高速公路項(xiàng)目不可或缺的組成部分。在塞內(nèi)加爾高速公路項(xiàng)目的滑模施工過(guò)程中，我們總結(jié)了大量的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不管是攪拌車(chē)車(chē)輛性能，還有混凝土塌落度控制以及施工工藝的提升等，都給予我們一次新的洗禮。對(duì)類(lèi)似滑模施工，我們有著極大的自信和施工能力，也在項(xiàng)目的滑模施工中創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，施工技術(shù)也得到了質(zhì)的提升。文中所述施工技術(shù)，均已在塞內(nèi)加爾布萊斯迪亞涅國(guó)際機(jī)場(chǎng)高速公路項(xiàng)目的滑模施工中應(yīng)用，并取得較大成就。