雙層水泥混凝土路面一次滑模攤鋪施工工藝研究

張林先

（中國水利水電第十六工程局有限公司，福建 福州350001）

1 工程概況

哈薩克斯坦共和國雙西公路希江二標(biāo)項目位于哈薩克斯坦南哈薩克斯坦州州府希姆肯特市西南16km，道路全長40.8km，雙向四車道，道路寬度27.5m（單側(cè)混凝土路面寬度11m），設(shè)計時速120km/h?；炷谅访婧穸葹?7cm，分為15cm厚的下面層與12cm厚的上面層，共約25.16萬m3。

2 施工工藝特點

SP1600型滑模攤鋪機可施工的混凝土路面厚度達45cm，上下兩層可以采用不同的配合比和集料級配，如下層采用集料0～40mm，上層采用集料0～20mm。兩層路面可全幅一次同時攤鋪完成，節(jié)省了上、下兩層分開施工的間隔時間，免除了上、下兩層分開施工的接合面處理工序，通過兩層路面一次同時攤鋪完成，大幅提高混凝土路面整體質(zhì)量，節(jié)省了大量的縱縫和施工縫。

3 施工工藝原理

SP1600型混凝土滑模攤鋪機具有堅固、抗扭轉(zhuǎn)機架，為攤鋪出滿足設(shè)計要求的混凝土路面提供了堅實的基礎(chǔ)；可實現(xiàn)無級變速調(diào)節(jié)、具有獨立液壓驅(qū)動的四條履帶構(gòu)成的行走機構(gòu)，確保攤鋪機的平穩(wěn)作業(yè)；通過相互獨立的液壓系統(tǒng)，控制行走、布料、振搗、擠平、DBI、搓平等機構(gòu)的運作；配備的PLC數(shù)字控制系統(tǒng)、四個找平傳感器、兩個導(dǎo)向傳感器和鋼絲繩導(dǎo)線，實現(xiàn)方向、厚度的精準(zhǔn)控制；各自獨立的高頻振搗棒安置和可調(diào)節(jié)的振搗頻率，實現(xiàn)了上、下面層不同厚度情況下同機在短間距情況下同速率先后攤鋪作業(yè)完成；配備的養(yǎng)生拉紋機，實現(xiàn)紋理制作與養(yǎng)護液噴灑的同步精準(zhǔn)實施[1]。

4 施工工藝流程及施工要點

4.1 施工工藝流程

SP1600型混凝土攤鋪機施工工藝流程（見圖1）。

4.2 施工要點

4.2.1 施工準(zhǔn)備

（1）測量準(zhǔn)備，施工前測量放出導(dǎo)線安放位置，采用單向坡雙向基準(zhǔn)線，基準(zhǔn)線樁縱向間距直線距離為10m，大縱坡與急彎道處加密布置，以確保攤鋪機能按設(shè)計要求的走向與厚度進行攤鋪作業(yè)。

（2）試驗準(zhǔn)備，由試驗室根據(jù)報批的基本配合比，根據(jù)當(dāng)天所用材料的特性出具當(dāng)班施工配合比，同時根據(jù)當(dāng)班不同作業(yè)時段的氣候等條件，適時對施工配合比進行微調(diào)，混凝土坍落度為拌制時2～4cm、攤鋪作業(yè)時不大于2.5cm，混凝土含氣量為5～7%。

（3）現(xiàn)場準(zhǔn)備，在確保SP1600型滑模攤鋪機和TCM1800型養(yǎng)生拉毛機可以正常作業(yè)的同時，進行混凝土路面下承面的清理、傳力桿、拉桿、養(yǎng)護劑的預(yù)先沿線備放，水電源的準(zhǔn)備、各類小型輔助設(shè)備的準(zhǔn)備。

4.2.2 攤鋪作業(yè)

（1）混凝土拌制運輸，由本工程配置的3套HZS120型強制式拌和樓按施工配合比進行混凝土混合料的拌制，由于屬于半干硬性、干硬性混凝土，需要使用自卸車進行運輸，因此需要根據(jù)所需混凝土料的特性注意拌制時間的設(shè)定，根據(jù)運輸?shù)缆非闆r、氣候條件、運輸距離安排運輸車輛及車輛車廂上的防護設(shè)施，由專人根據(jù)混凝土路面斷面面積及每車的混凝土量指揮自卸車卸料。

（2）布料，使用輪挖先完成下面層混凝土料的初步布料，并通過與攤鋪機自帶的皮帶輸送供料機協(xié)作給上面層攤鋪機構(gòu)供料，下面層攤鋪機構(gòu)由攤鋪機自帶的布料犁與進料擋板一起最終完成進料量的控制。上面層攤鋪機構(gòu)由攤鋪機自帶的送料皮帶和螺旋布料器完成上面層料的進料量的控制。

（3）起始端頭處理，由于在上一工作班完成時，已通過端頭模板的設(shè)置，將脹縫傳力桿安放完畢，因此下層混凝土攤鋪機不能從端頭處開始作業(yè)，需由人工利用插入式振搗器進行適當(dāng)處理后，再由上層攤鋪機進行上面層的攤鋪作業(yè)。

（4）振搗，上、下面層的振搗棒的布置間距、振搗頻率控制在（6000r/min～12000r/min間）等根據(jù)上、下面層的厚度、擬定的攤鋪速度和料的情況設(shè)置。以避免出現(xiàn)漏振、過振現(xiàn)象。特別是上面層振搗作業(yè)，由于下面層已振搗完成，為保證上面層與下面層充分融合，又防止上面層振搗作業(yè)影響下面層已成型混凝土，需要根據(jù)上面層厚度、攤鋪速度、振搗棒需要的混凝土覆蓋量、振搗器振搗頻率等調(diào)整好上面層振搗器的位置。

（5）DBI作業(yè)，本工程DBI系統(tǒng)設(shè)置于上、下兩混凝土面層攤鋪機構(gòu)之間，因此需每5m設(shè)置橫向縮縫，每道縮縫設(shè)置44根50cm長的傳力桿，距中央分隔帶側(cè)混凝土邊4.75m、8.50m處設(shè)置兩道縱縫，每道縱縫以1.0m間隔布放80cm長拉桿。通過上、下面層攤鋪系統(tǒng)間的DBI系統(tǒng)自動安放縮縫傳力桿、縱縫拉桿，在準(zhǔn)確安放傳力桿與拉桿的同時，通過DBI系統(tǒng)后的上層攤鋪施工消除了原有單層滑模施工時由于安放傳力桿與拉桿形成的鋼筋附近孔洞，進一步確保了混凝土路面施工質(zhì)量。

（6）搓平梁作業(yè)，通過搓平梁的搓揉作用，實現(xiàn)振搗完成的上面層提漿，確?；炷谅访婢哂蟹弦蟮闹谱骺够瑯?gòu)造的漿層。搓平梁的作業(yè)需有專人監(jiān)管，確保起步后5m內(nèi)在搓平梁前有大小適合的漿卷產(chǎn)生，并在攤鋪作業(yè)過程中保持該漿卷大小不發(fā)生突變，甚至缺失現(xiàn)象的發(fā)生。

（7）混凝土表層作業(yè)，一般2～3個車道幅寬的路面一次攤鋪完成，因此，超級抹平器的作業(yè)是確?；炷谅访姹韺悠秸确腺|(zhì)量要求的關(guān)鍵一道工序。通過麻布的拉毛作業(yè)，既消除超級抹平器的少量輕微抹面波痕，又起到制作輕微路面紋理的作用。

（8）端頭處理，在哈薩克斯坦希江公路二標(biāo)項目中，由于每道縮縫均設(shè)置傳力桿，因此允許僅以每工作班端頭施工縫設(shè)置脹縫。為此設(shè)計了寬度為25cm（與半截傳力桿長度相同）、高度為22cm、長度為10.9m的端頭木模。該方案既解決了端頭脹縫傳力桿的設(shè)置問題，又通過混凝土量控制解決了端頭處混凝土損耗問題。

4.3 后期施工作業(yè)

4.3.1 養(yǎng)生拉毛機作業(yè)

TCM1800型養(yǎng)生拉毛機的作業(yè)視氣候條件和混凝土料的情況，適時在攤鋪后20～30min內(nèi)開始作業(yè)，拉紋作業(yè)過早或延遲，均可能造成紋理構(gòu)造深度不足，養(yǎng)護液噴灑延遲，造成養(yǎng)護膜成膜遲，進而混凝土路面水分損失過多從而可能造成混凝土表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

4.3.2 鋸縫

在本工程中混凝土路面的每道縮縫按其功能不同需先后進行三道鋸縫作業(yè)：引導(dǎo)縫、擴縫、倒角。

引導(dǎo)縫的鋸縫作業(yè)是確保混凝土路面攤鋪成功的重要一道工序，鋸縫不及時所造成的嚴(yán)重后果是混凝土路面出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫，甚至斷板現(xiàn)象。鋸縫開始時間宜控制在120℃·h左右，鋸縫最遲完成時間控制在250℃·h內(nèi)。

擴縫作業(yè)應(yīng)在引導(dǎo)縫完成后盡早開展，倒角應(yīng)在擴縫完成后盡早開展，以防止混凝土強度大幅提高后，在擴縫過程中出現(xiàn)崩角現(xiàn)象，擴縫結(jié)束后按設(shè)計要求，使用瀝青瑪蹄脂進行各類縮縫與脹縫的填縫施工。

4.3.3 養(yǎng)護

養(yǎng)護膜僅起到保持混凝土結(jié)構(gòu)層水分不流失，視氣候條件還需適當(dāng)采取保溫覆蓋措施，養(yǎng)護劑的噴灑工作將在抗滑構(gòu)造完成后立即進行，這樣將盡最大可能減少混凝土表面塑性收縮裂縫的產(chǎn)生，并確?；炷了至魇Я勘M可能少，本工程采用Curing101型養(yǎng)護劑，使用量3～4m2/L。

4.3.4 機具的清洗

在當(dāng)班混凝土滑模攤鋪完成后，需立即進行攤鋪機與養(yǎng)生拉毛機的清洗工作，以防止混凝土凝結(jié)對攤鋪機造成損壞。

5 結(jié)語

本工程采用水泥混凝土路面面層雙層同步攤鋪施工技術(shù)，共完成了混凝土路面攤鋪40.8km（單側(cè)11m寬）。曾創(chuàng)下單班澆筑635m，月澆筑混凝土8.5km的施工高峰強度。實踐證明，采用水泥混凝土路面面層雙層同步攤鋪施工技術(shù)可保證在大部分區(qū)域的混凝土雙層路面同步施工，并具有施工工效高、施工速度快、施工幅面寬、路面質(zhì)量有保證、經(jīng)濟性高等特點，我國目前瀝青混凝土路面所需使用的高品質(zhì)瀝青絕大部分需要從國外進口，而水泥混凝土路面所需的高標(biāo)號水泥在各省大部分均可實現(xiàn)自給，實現(xiàn)高等級路面黑白路面按需配置，可以充分促進各地經(jīng)濟的發(fā)展，可在類似工程施工中因地制宜地推廣應(yīng)用。