風(fēng)積砂路基路肩滑模攤鋪施工技術(shù)分析

劉 戰(zhàn)

中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300302

1 工程概況

案例項(xiàng)目正線長(zhǎng)度為26.68km，路基長(zhǎng)度為25.88km。根據(jù)原設(shè)計(jì)方案，在風(fēng)積砂路基路肩處施工時(shí)，采用的是預(yù)制板安裝工藝，但從技術(shù)可行性的角度來(lái)看，存在預(yù)制工作量較大、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、質(zhì)量可控性差等局限性，難以滿足質(zhì)量、效率等多重要求。經(jīng)技術(shù)優(yōu)化后，決定引入滑模攤鋪施工技術(shù)，將其作為預(yù)制板安裝的取代形式，用于路基路肩施工。

2 現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件

該標(biāo)段施工現(xiàn)場(chǎng)以流動(dòng)沙丘及半固定沙丘為主，海拔高程為1282.0～1372.0m，高差約5.0m，地勢(shì)北高南低。沙丘主要呈新月形，局部分布有平沙地。沙漠區(qū)表面為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層（Q4eol）粉細(xì)砂，沙漠區(qū)現(xiàn)代湖淖處為風(fēng)積平沙地，下方包含粉砂、細(xì)砂、中砂等，伏基巖以砂巖、泥質(zhì)砂巖為主。

3 滑模攤鋪施工技術(shù)

滑模攤鋪施工所用裝置為滑模攤鋪機(jī)，配套了豐富的機(jī)械裝置、電子裝置等，彼此協(xié)同運(yùn)行，兼具自動(dòng)化水平高、經(jīng)濟(jì)高效等多重應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可一次完成攤鋪、振搗、抹平等全流程的各項(xiàng)工作，正常工況下單臺(tái)設(shè)備的日鋪設(shè)里程可達(dá)300m。較之于原設(shè)計(jì)方案的預(yù)制安裝方法而言，滑模攤鋪施工技術(shù)可以省去預(yù)制和運(yùn)輸兩個(gè)耗時(shí)較長(zhǎng)的環(huán)節(jié)，無(wú)須投入大量的人力資源，可達(dá)到集約化施工的效果。

3.1 施工原理及流程

（1）施工原理?；C(jī)集多類(lèi)裝置于一體，料斗、木耙、工作基礎(chǔ)面層穩(wěn)定結(jié)合，構(gòu)成具有密封性的空間。根據(jù)施工要求制備混凝土，通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后將其轉(zhuǎn)至罐車(chē)連接料斗內(nèi)，攪拌后入模，應(yīng)用振搗棒改善混凝土內(nèi)部的狀態(tài)，提高其密實(shí)度，由此形成形態(tài)良好、穩(wěn)定可靠的路肩等相關(guān)結(jié)構(gòu)。此外，滑模機(jī)還適配高精度的傳感器及液壓馬達(dá)等裝置，根據(jù)施工要求提前設(shè)定程序，再高效運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)線的自動(dòng)化檢測(cè)與控制，滑模攤鋪施工精度得到了保證。

（2）施工流程。具體流程如下：測(cè)量放樣→設(shè)置導(dǎo)向線→卸料→攤鋪→設(shè)置拉桿→刮平→伸縮縫施工→收面→養(yǎng)護(hù)。

3.2 試驗(yàn)分析

在現(xiàn)場(chǎng)取風(fēng)積砂樣品（要求其具有代表性，否則試驗(yàn)結(jié)果難以反映實(shí)際情況，不利于確定施工工藝參數(shù)），組織室內(nèi)試驗(yàn)分析，由此測(cè)定風(fēng)積砂的基本特性及彼此間的關(guān)系，即最大、最小干密度的具體值，進(jìn)而探討干密度與含水率的關(guān)系。不僅如此，還要在現(xiàn)場(chǎng)選取200m長(zhǎng)的試驗(yàn)段，組織室外風(fēng)積砂填筑試驗(yàn)，可應(yīng)用水墜法和濕法，目的在于測(cè)定合適的分層厚度及其他相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)[1]。

3.3 原料選擇及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

（1）原料選擇。在選取風(fēng)積砂時(shí)，著重考慮的是粒徑在0.075mm以上的顆粒，要求其占比達(dá)到總質(zhì)量的85%以上，將滿足此要求的材料應(yīng)用于路基攤鋪施工中。

（2）壓實(shí)質(zhì)量控制指標(biāo)。該指標(biāo)考慮的是地基系數(shù)K30（達(dá)到80MPa/m）和相對(duì)密度Dr（至少達(dá)到0.7）兩項(xiàng)，用于綜合評(píng)價(jià)壓實(shí)施工質(zhì)量。

（3）干密度相關(guān)指標(biāo)。風(fēng)積砂屬級(jí)配不良細(xì)砂，可利用量筒法組織測(cè)量，以確定最小干密度，測(cè)得為1.46g/cm3；可利用振動(dòng)錘擊法測(cè)定最大干密度，測(cè)得為1.75g/cm3。根據(jù)所測(cè)定的兩項(xiàng)指標(biāo)，制得兩者的關(guān)系圖，用于呈現(xiàn)風(fēng)積砂相對(duì)密度與干密度的關(guān)系，具體如圖1所示。

圖1 風(fēng)積砂相對(duì)密度與干密度的關(guān)系

3.4 攤鋪施工要點(diǎn)

綜合考慮施工質(zhì)量要求、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件等多重因素，經(jīng)技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)效益性等多方面的對(duì)比分析后，決定將滑模攤鋪機(jī)用于路基、路肩處的施工中，以機(jī)械化作業(yè)的方式高效完成攤鋪工作。

（1）基準(zhǔn)線的設(shè)置方法。攤鋪施工過(guò)程中，設(shè)備沿著基準(zhǔn)線滑行，基準(zhǔn)線的設(shè)置情況將在很大程度上影響滑模攤鋪機(jī)的攤鋪效果，應(yīng)切實(shí)提高基準(zhǔn)線的設(shè)置水平?？v向方向傳感與高度傳感共用相同的基準(zhǔn)線，在配套時(shí)要求兩傳感器呈特定的交角關(guān)系。橫向間距也是基準(zhǔn)線設(shè)置時(shí)需重點(diǎn)考慮的內(nèi)容，路中心基準(zhǔn)線樁固定位置到攤鋪面板邊緣的橫向間距為325cm，具體隨著路基寬度的變化而發(fā)生改變；對(duì)于基準(zhǔn)線樁縱向間距，則需根據(jù)路段特點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整，平面直線段施工條件較佳，取20m較合適；曲線段、緩和曲線及縱斷面豎曲線段需適當(dāng)進(jìn)行加密處理，間距取10m較合適[2]。

（2）混凝土拌和及運(yùn)輸。以配合比為準(zhǔn)，精準(zhǔn)稱(chēng)量原材料并充分?jǐn)嚢瑁蠡炷辆哂芯鶆蛐?，攤鋪過(guò)程中可利用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和，期間加強(qiáng)對(duì)混凝土質(zhì)量的檢驗(yàn)。運(yùn)輸時(shí)混凝土容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，需密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)氣候及運(yùn)輸距離，靈活調(diào)整水灰比，避免出現(xiàn)坍落度過(guò)大或過(guò)小的情況，若過(guò)大則難以有效保證路緣石的穩(wěn)定性，易導(dǎo)致該處發(fā)生沉陷變形現(xiàn)象，同時(shí)表面缺乏完整性與光滑性；若過(guò)小則將明顯加大振搗作業(yè)的難度，難以滿足高效施工的要求。為實(shí)現(xiàn)對(duì)坍落度的有效控制，除了在拌和階段注重原材料質(zhì)量、配合比等，還需有效縮短運(yùn)輸時(shí)間，提前規(guī)劃一條順暢、平順的運(yùn)輸?shù)缆罚瑢⒃谕具\(yùn)輸時(shí)間縮短至30min以內(nèi)。

（3）攤鋪施工。①滑模攤鋪機(jī)遵循勻速運(yùn)行的原則，以1m/min較合適，不宜隨意大幅度變更速度。通常，振搗棒倉(cāng)內(nèi)漿料量需高于振搗棒約10cm，并且需盡可能保證料位高度的穩(wěn)定性，其上下波動(dòng)幅度以小于4cm較為合適。②滑模攤鋪機(jī)運(yùn)行期間，振搗速度的控制區(qū)間以6000～11000r/min為宜，結(jié)合實(shí)際情況，認(rèn)為9000r/min左右最具可行性，適度振搗，避免過(guò)振、漏振。施工人員需密切關(guān)注混凝土的稠度，據(jù)此靈活調(diào)整攤鋪機(jī)的運(yùn)行工藝參數(shù)（速度、振搗頻率）。攤鋪機(jī)脫離混凝土后，隨即暫停振搗棒的運(yùn)行。③沿線路方向布設(shè)泄水孔，間距以2m左右較為合適，材料選用的是管徑為0.05m的PVC透水管，進(jìn)水側(cè)用土工布（0.2m×0.2m）包裹，通過(guò)泄水孔的布設(shè)，避免大范圍積水的情況。經(jīng)混凝土攤鋪后，及時(shí)通孔，清理內(nèi)部的雜物，若內(nèi)部達(dá)到潔凈狀態(tài)則將透水管塞入其中，并對(duì)混凝土采取振搗處理措施，以提高其密實(shí)度。

（4）伸縮縫施工。伸縮縫的設(shè)置屬于精細(xì)化作業(yè)內(nèi)容，但對(duì)整體施工質(zhì)量具有明顯的影響，需以現(xiàn)場(chǎng)護(hù)坡形式、邊坡高度為主要參考依據(jù)，合理控制伸縮縫的間距。路肩伸縮縫布設(shè)要求如表1所示。攤鋪后，組織伸縮縫切縫作業(yè)，縫寬按0.02m控制，設(shè)置的伸縮縫應(yīng)與空心塊護(hù)坡主骨架、護(hù)腳及基礎(chǔ)伸縮縫對(duì)齊，設(shè)置后向縫內(nèi)填適量的瀝青麻筋。每日完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)或因某些特殊原因而中斷施工（中斷時(shí)間達(dá)到初凝時(shí)間的2/3或更長(zhǎng)）時(shí)，需設(shè)橫向施工縫。并且，對(duì)于空心塊護(hù)坡與拱型骨架護(hù)坡的交界部位，也可以設(shè)置伸縮縫[3]。

表1 路肩伸縮縫布設(shè)要求 單位：m

（5）收面修整及養(yǎng)生。攤鋪機(jī)抹平混凝土后，安排施工人員持續(xù)開(kāi)展至少2次壓光處理，期間密切關(guān)注混凝土的成型質(zhì)量情況，采取合適的處理措施。例如，線型跑偏時(shí)，可利用平衡靠尺予以修復(fù)，表面存在氣泡時(shí)則可以安排專(zhuān)員處理并在原配合比的基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，較適宜的是采用塑料薄膜灑水覆蓋的方法，要求全過(guò)程中溫度和濕度均穩(wěn)定在合理區(qū)間內(nèi)，時(shí)間以7d為宜。隨路面混凝土強(qiáng)度的逐步提高，待其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，撤除養(yǎng)生覆蓋物，行人可在該處行走。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章以某工程實(shí)例為依托，圍繞滑模攤鋪施工技術(shù)展開(kāi)探討，對(duì)比分析其在風(fēng)積砂路基路肩施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并總結(jié)了實(shí)際作業(yè)中的關(guān)鍵要點(diǎn)，如混凝土配制、攤鋪、振搗、伸縮縫設(shè)置、養(yǎng)生等，實(shí)踐證明，該施工技術(shù)能夠提高滑模攤鋪施工的整體施工質(zhì)量。