特高溫地區(qū)新澤西護(hù)欄整體滑模施工技術(shù)研究
——以巴基斯坦PKM項目為例

王曜東

中國建筑巴基斯坦有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430061

目前，高速公路中央護(hù)欄主要采用滑模攤鋪機(jī)、預(yù)制安裝、定型模板現(xiàn)澆的方法施工。為了保證中央護(hù)欄施工的高精確、高質(zhì)量、高效率，國內(nèi)外一直致力于發(fā)展滑模攤鋪機(jī)施工中央護(hù)欄，中央護(hù)欄施工逐步由傳統(tǒng)的預(yù)制安裝及定型模板現(xiàn)澆施工向水平滑模施工發(fā)展。

1 工程概述

巴基斯坦每年3—10月持續(xù)高溫，最高氣溫可達(dá)49℃以上，在此環(huán)境下混凝土水平滑模施工極易產(chǎn)生裂縫。巴基斯坦PKM項目全線共有新澤西護(hù)欄384328m，路緣石共768656m，項目線路長、工期緊、任務(wù)重。新澤西護(hù)欄、路緣石施工采用水平滑模施工技術(shù)，不僅高質(zhì)量完成了施工，而且為項目節(jié)約了3個月的工期，取得了很好的效果，得到了業(yè)主和監(jiān)理的一致肯定。

2 滑模施工優(yōu)點(diǎn)

（1）施工效率高。中央護(hù)欄采用水平滑模的施工效率為200～300m/d，中央護(hù)欄采用預(yù)制安裝的施工效率約為80m/d；路緣石采用水平滑模的施工效率為800～1300m/d，路緣石采用預(yù)制安裝的施工效率約為200m/d。高速公路中央護(hù)欄水平滑模施工技術(shù)很大程度上提高了施工效率，節(jié)約了施工工期。

（2）節(jié)約生產(chǎn)資源。中央護(hù)欄水平滑模施工在人員、機(jī)械、材料的投入上減少了一大部分，且無須占用預(yù)制場地，相比于采用傳統(tǒng)的預(yù)制安裝法施工，能更好地為項目節(jié)約生產(chǎn)資源。

（3）外觀質(zhì)量好。利用水平滑模施工的中央護(hù)欄及路緣石，表面光平、線形順暢美觀，連續(xù)無拼縫，相比傳統(tǒng)的預(yù)制安裝法施工，在外觀質(zhì)量上有很大的改觀。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 配合比設(shè)計

混凝土配合比設(shè)計是滑模攤鋪工藝成敗的關(guān)鍵，滑?；炷僚浜媳仍O(shè)計主要應(yīng)滿足強(qiáng)度、工作性、耐久性及體積的穩(wěn)定性要求。另外，較小的坍落度有助于護(hù)欄的快速成型（施工現(xiàn)場混凝土坍落度一般要求為20～40mm）。

根據(jù)巴基斯坦國家公路局《一般規(guī)范》及相關(guān)設(shè)計要求，水平滑模施工的中央護(hù)欄及路緣石混凝土強(qiáng)度為25MPa，通過現(xiàn)場滑模試驗(yàn)段的施工，確定現(xiàn)場混凝土坍落度為20～40mm，并確定混凝土設(shè)計配合比，如表1所示。

表1 混凝土設(shè)計配合比

3.2 表面裂縫控制

若滑模施工的混凝土養(yǎng)護(hù)不及時，會因養(yǎng)護(hù)時間過短或切縫不及時等原因，導(dǎo)致護(hù)欄混凝土凝結(jié)硬化后容易產(chǎn)生塑性干裂縫，不僅影響護(hù)欄美觀，更影響護(hù)欄質(zhì)量。同時，裂縫過多，護(hù)欄無法形成有一定強(qiáng)度的整體，起不到防撞保護(hù)的作用。

（1）裂縫控制措施。①優(yōu)化混凝土配合比，保證混凝土具有較高的黏聚性、較低的流動性和較好的體積穩(wěn)定性，減少應(yīng)混凝土問題導(dǎo)致的裂縫。②按設(shè)計嚴(yán)格控制伸縮縫的間距，及時切割假縫便于應(yīng)力釋放。③優(yōu)化養(yǎng)護(hù)措施。PKM項目采用先噴養(yǎng)護(hù)液，再覆蓋土工布的方式，灑水養(yǎng)護(hù)期≥7d。噴灑后的混凝土表面不得有顏色差異。覆蓋養(yǎng)護(hù)布養(yǎng)護(hù)的初始時間以不使混凝土表面出現(xiàn)壓痕為準(zhǔn)。

（2）裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)。①巴基斯坦《一般規(guī)范》無新澤西護(hù)欄施工要求，特殊技術(shù)條款規(guī)定：該項工程包括按照本規(guī)范以及其他相關(guān)工程的規(guī)范進(jìn)行新澤西式護(hù)欄的施工。其應(yīng)符合圖紙所示或業(yè)主代表所要求的線形、水平度和尺寸要求。②中國規(guī)范《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F 80/1—2017）對混凝土護(hù)欄外觀的質(zhì)量要求如下：混凝土護(hù)欄表面的蜂窩、麻面、裂縫、脫皮等缺陷不得超過該面面積的0.5%，深度不得超過10mm；混凝土護(hù)欄塊件的損邊、掉角長度每處不得超過20mm；護(hù)欄線形應(yīng)無凹凸、起伏現(xiàn)象。

巴基斯坦規(guī)范對外觀質(zhì)量控制無量化指標(biāo)，因此PKM項目使用中國標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀質(zhì)量控制。

4 滑模施工工藝

滑模施工工藝流程如圖1所示。

圖1 滑模施工工藝流程圖

4.1 導(dǎo)線布設(shè)

根據(jù)中央護(hù)欄線形放出鋼絲導(dǎo)線的布設(shè)位置，直線段每10m布設(shè)1根鋼釬立桿，曲線段每5m布設(shè)1根，并用緊線器拉緊鋼絲導(dǎo)線，以控制滑模攤鋪機(jī)攤鋪混凝土的線形及頂標(biāo)高。鋼絲導(dǎo)線布設(shè)如圖2所示。

圖2 鋼絲導(dǎo)線布設(shè)

4.2 滑模機(jī)就位

中央護(hù)欄的線形及頂標(biāo)高通過滑模攤鋪機(jī)的傳感器感應(yīng)鋼絲導(dǎo)線的平面位置及高度進(jìn)行控制，如圖3所示。在滑模攤鋪機(jī)攤鋪混凝土前，需認(rèn)真復(fù)核鋼絲導(dǎo)線的平面位置及標(biāo)高，以控制導(dǎo)線的布設(shè)精度。

圖3 滑模攤鋪機(jī)的轉(zhuǎn)向及高度傳感器

4.3 混凝土運(yùn)輸

混凝土運(yùn)輸及上料可采用兩種形式，一是通過改裝罐車運(yùn)輸并直接卸入滑模攤鋪機(jī)的進(jìn)料斗中，如圖4所示；二是通過自卸車運(yùn)輸，由輪胎式挖機(jī)將混凝土鏟入自制料斗中，從自制料斗卸入滑模攤鋪機(jī)的進(jìn)料斗中，如圖5所示。

圖4 混凝土攤鋪成型施工現(xiàn)場圖（改裝罐車自卸）

圖5 混凝土攤鋪成型施工現(xiàn)場圖（挖機(jī)+自卸車上料）

4.4 滑模成型

滑模攤鋪機(jī)進(jìn)料斗中的混凝土經(jīng)由輸料帶向上方傳輸進(jìn)入攪拌振動倉內(nèi)，再由螺桿擠壓輸送至滑模模具中，通過模具上安裝的高頻低幅的振動器，使混凝土成型并達(dá)到一定的密實(shí)度。

對于兩次攤鋪接頭處，需采用切割機(jī)將已成型中央護(hù)欄的端面切割平齊，保證滑模攤鋪機(jī)的模具與已成型的中央護(hù)欄端面能對接完好，基本無縫隙。此處混凝土攤鋪時，需待混凝土飽滿密實(shí)后，方可使滑模攤鋪機(jī)向前行進(jìn)攤鋪。

4.5 外觀修飾

對于攤鋪成型的混凝土，若表面局部存在氣泡或不平整的部位，采用水泥漿（黑水泥∶白水泥∶膠=3∶5∶0.2）對其表面進(jìn)行修飾，保證成型混凝土表面光滑、平整。

對于攤鋪成型的混凝土，若頂部線形局部不順直時，則需采用定制的鐵抹子對頂部線形進(jìn)行修正，保證線形順直，如圖6所示。

圖6 中央護(hù)欄頂部線形修飾

4.6 切縫

中央護(hù)欄每5m設(shè)置1道假縫，縫寬10mm、深30mm；每15m設(shè)置1道真縫，縫寬20mm。路緣石每5m設(shè)置1道假縫，縫寬5mm、深100mm；每10m設(shè)置1道10mm寬真縫貫穿。中央護(hù)欄真縫在混凝土攤鋪后及時采用手工鋸切出2cm寬真縫，并插入硬質(zhì)泡沫板，再用水泥漿對真縫處進(jìn)行修飾。新澤西護(hù)欄假縫、路緣石假縫及真縫在混凝土初凝后采用切割機(jī)切割。中央護(hù)欄真縫施工如圖7所示。

圖7 中央護(hù)欄真縫施工

4.7 養(yǎng)護(hù)

混凝土攤鋪成型后及時覆蓋塑料薄膜或噴灑養(yǎng)護(hù)劑防止混凝土內(nèi)的水分蒸發(fā)，如圖8所示，待混凝土初凝后采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于7d。

圖8 新澤西護(hù)欄養(yǎng)護(hù)

5 質(zhì)量控制

5.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和要求

該工程附屬工程驗(yàn)收的技術(shù)要求、允許偏差和檢驗(yàn)方法應(yīng)符合巴基斯坦國家公路局《一般規(guī)范》、AASHTO《公路橋梁標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》以及我國《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG F 80/1—2017）的規(guī)定要求，驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表2、表3所示。

表2 中央護(hù)欄質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

表3 路緣石質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

5.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）控制標(biāo)高的鋼絲線需保證牢固，線形順直，特別注意曲線段滑模施工，需保證成型混凝土平滑順直。

（2）滑模施工的混凝土坍落度控制尤為關(guān)鍵，需根據(jù)運(yùn)距及環(huán)境溫度調(diào)整混凝土出站的坍落度，保證現(xiàn)場混凝土攤鋪時的坍落度在20～40mm。

（3）控制滑模攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度在1～2m/min，以保證混凝土的密實(shí)性。

（4）根據(jù)運(yùn)距情況，合理配置混凝土運(yùn)輸車輛，保證滑模攤鋪機(jī)作業(yè)時混凝土的連續(xù)供應(yīng)。

（5）對于滑模攤鋪成型后的混凝土，局部混凝土表面存在質(zhì)量缺陷的，人工跟進(jìn)對表面進(jìn)行修飾，以保證混凝土外觀質(zhì)量。

（6）對攤鋪成型后的混凝土，應(yīng)按設(shè)計要求及時切割真縫及假縫，并及時采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，避免混凝土凝固后出現(xiàn)裂紋。

6 結(jié)束語

滑模施工技術(shù)在巴基斯坦PKM高速公路路緣石和新澤西護(hù)欄的應(yīng)用，證明了其在高速公路附屬工程中的可行性，從現(xiàn)場實(shí)施情況來看，成品總體線形直順、外形美觀，無須占用土地資源作為預(yù)制場地、施工效率高的特點(diǎn)也得到了全面體現(xiàn)。

通過滑模攤鋪機(jī)使混凝土連續(xù)攤鋪成型，其施工效率高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、外觀質(zhì)量好、線形順直，確保了中央護(hù)欄、路緣石的施工質(zhì)量，改善了傳統(tǒng)機(jī)械化施工程度低、費(fèi)時費(fèi)力、效率低下的缺陷。高速公路中央護(hù)欄水平滑模施工工法非常適合線路長、工期緊的高速公路和市政道路中央護(hù)欄、路緣石、排水溝等混凝土結(jié)構(gòu)的施工，具有良好的推廣應(yīng)用價值，可逐漸在高速公路附屬工程中推廣應(yīng)用。