淺析滑模攤鋪機(jī)施工水泥砼路面的質(zhì)量控制
摘要:滑模攤鋪機(jī)施工水泥砼路面是當(dāng)前高速公路路面施工正在推廣應(yīng)用的技術(shù)。通過對采用滑模攤鋪機(jī)施工水泥砼路面的質(zhì)量控制所作的一些介紹,希望能為以后該項目的施組編制和現(xiàn)場施工提供參考。
關(guān)鍵詞:滑模攤鋪機(jī)，水泥砼路面，質(zhì)量控制
水泥砼與瀝青砼路面相比具有承載能力大,使用壽命長(水泥砼路面的設(shè)計使用年限為20～30年),日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。在高速公路水泥路面使用這項技術(shù),不僅可以增強(qiáng)路面的連續(xù)性、整體性,保證車輛平穩(wěn)行駛,還可以解決水泥砼路面上的摩擦噪音高、表面上的視覺光滑度差等問題。
滑模攤鋪技術(shù)是一種正在廣泛應(yīng)用的公路水泥砼路面施工技術(shù)。其施工質(zhì)量最高、效率高、抗超載能力最強(qiáng)、面板均質(zhì)性最好、施工速度最快、是使用時間最長的一種水泥砼路面施工技術(shù)。在今后的高速公路水泥砼路面施工中將會全部要求使用滑模攤鋪技術(shù)。
滑模攤鋪施工的一般流程為:施工準(zhǔn)備工作→混合料拌和→混合料運(yùn)輸→安裝傳力桿及鋼筋網(wǎng)→滑模攤鋪機(jī)鋪筑→抗滑構(gòu)造施工→面板養(yǎng)生→切縫施工→填縫施工→脹縫及施工縫施工。
如何保證新攤鋪的路面達(dá)到和超過規(guī)定使用年限,保證行車的舒適和安全,關(guān)鍵是做好施工時的質(zhì)量控制。從兩個方面來談?wù)勥@項技術(shù)施工中的質(zhì)量控制方法。
1、嚴(yán)格按滑模攤鋪機(jī)的操作要點(diǎn)操作
滑模攤鋪機(jī)是滑模攤鋪施工中最關(guān)鍵的設(shè)備,其型號較多,施工時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況來選擇。以德國WATGEN—850為例,可鋪筑10～50cm厚、3～11.5m寬之間的砼板塊(可根據(jù)需要組合調(diào)整),要求砼坍落度為2～4cm,每小時可攤鋪120～200m3。
WATGEN—850與攤鋪質(zhì)量有直接關(guān)系的部件主要有機(jī)載布料器、振搗倉、高頻振搗棒、導(dǎo)向傳感器、搓平梁和超級抹平器。其攤鋪?zhàn)鳂I(yè)操作要點(diǎn)如下:
(1)布料器:布料時控制好布料的數(shù)量,不宜過多或過少,特別要注意兩側(cè)均衡,邊角的料一定要充足。
(2)進(jìn)料門:要控制好振搗倉內(nèi)的料位高度。過高會造成攤鋪機(jī)阻力大,振搗排氣效果差,路面密度差;過低會使擠壓底板供料不足不能形成擠壓作用,造成路面缺料出現(xiàn)缺料坑。正常料位是控制在振搗棒以上10cm左右。
(3)行進(jìn)速度:攤鋪機(jī)一定要緩慢均勻連續(xù)不間斷工作,根據(jù)拌和能力在1～2m/min之間選擇。振動頻率1×104次/min左右,夯板頻率167次左右為宜。
(4)高頻振搗棒:攤鋪機(jī)行走前應(yīng)先開啟振動棒以防漏振。振搗頻率控制在6000～10000r/min內(nèi),具體應(yīng)根據(jù)砼的稠度,坍落度以及攤鋪機(jī)的行走速度,停機(jī)等料時間來控制,做到振搗密實(shí),排氣充分。新拌砼偏稀時,適當(dāng)降低振動頻率,加快作業(yè)速度;相反則應(yīng)適當(dāng)提高振動頻率,降低作業(yè)速度。不能欠振、漏振造成麻面或拉裂,也不能過振、提漿過厚導(dǎo)致坍邊、溜邊以及砼表面不耐磨。
(5)成型密度:成型模板可根據(jù)施工要求調(diào)整成仰角以便使進(jìn)到成型模板內(nèi)的砼受到擠壓增加砼的密實(shí)度。仰角大小視情況控制在2°～5°之間。
(6)彎道作業(yè):機(jī)手應(yīng)控制料倉料位及左右高度。先調(diào)整計量板使超高的一側(cè)升高一些,另一側(cè)降低一些;其次是提高小攪籠的轉(zhuǎn)速,使之向高的一邊提漿加快,確保料倉料位一致。
(7)坡道作業(yè):向高或向低攤鋪時同樣應(yīng)控制好計量板,保證進(jìn)入料倉的料位適中;另外在由低向高攤鋪時盡量避免大攪籠前堆料過多,防止攤鋪機(jī)打滑,影響平整度。
(8)表面搓平、修整:搓平梁搓平后,以較小的變形在砼表面進(jìn)行修整,精平成型的砼表面,并消除表面的氣泡。搓平梁搓出的砂漿卷還可以修補(bǔ)中央拉桿打入后留下的凹坑,隨后由超級抹平器抹平。由于超級抹平器不能完全抹到邊,為保證邊緣的平整度,須由熟練的工人進(jìn)行人工抹平。
(9)縱向拉毛:砼面層在抹平器抹平后,用拖掛在加長模板后與攤鋪機(jī)寬度相同的麻布進(jìn)行縱向拉毛,以消除砼表面的氣泡,形成路面的粗糙度,增加行車安全系數(shù)。拖掛抹布不宜過長,與砼接觸面在1m范圍內(nèi)效果最好。每次應(yīng)將抹布潤濕透,并隔4～5h更換清洗,以防凝結(jié)的水泥顆粒破壞路面的平整度。
2保證水泥砼路面的“三度”:即抗彎拉強(qiáng)度、厚度和平整度
2.1確保水泥砼路面的抗彎拉強(qiáng)度
水泥砼路面要保證設(shè)計使用壽命20～30年,而使用壽命的長短與砼的抗彎拉強(qiáng)度有很大關(guān)系。國內(nèi)采用高性能道路砼技術(shù)滑模攤鋪的路面實(shí)測的平均抗彎拉強(qiáng)度在6.5～7.5MPa之間,使得砼面板對斷裂的抵抗能力大大增強(qiáng)。如何保證新鋪路面有較高的抗彎拉強(qiáng)度,施工中抓住以下幾點(diǎn)是關(guān)鍵:
(1) 材料
材料是滑模攤鋪水泥砼路面的質(zhì)量源頭和根本,所用材料應(yīng)滿足如下要求:
水泥:直接影響水泥砼路面的抗折強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度、耐久性和穩(wěn)定性。應(yīng)采用抗折強(qiáng)度高,收縮小,耐磨性強(qiáng),抗凍性好的道路硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
細(xì)集料:一般采用粒徑為0.15～5mm之間,級配良好,細(xì)度模數(shù)為2.3～2.5之間的粗砂或偏細(xì)粗砂,這樣的砂與水泥漿的膠結(jié)能力強(qiáng)且耐磨。
粗集料:選用粒徑在5～30mm之間,質(zhì)地堅硬,無風(fēng)化,強(qiáng)度不低于50MPa的碎石或礫石。在選擇料場時應(yīng)考慮除了強(qiáng)度以外還要控制材料的級配是最重要的。盡量選擇一個合格的料場供料,如果一個料場的供料能力不足而使用幾個料場供料時,必須進(jìn)行級配試驗后進(jìn)行摻配使用。
引氣劑:引氣劑應(yīng)既引氣又起減水劑作用,減水率在6%～8%之間為宜,以松香樹脂類為最好,可以增加新拌砼的粘聚性,改善和易性,防止泌水離析,提高砼勻質(zhì)性。養(yǎng)生劑:最簡單的是采用灑水覆蓋養(yǎng)生,但跟不上機(jī)械化施工的需要,機(jī)械化施工還是需要選用養(yǎng)生劑養(yǎng)生的方式。可根據(jù)現(xiàn)場具體情況及要求選用國內(nèi)常見的水玻璃基、石蠟基或聚合物單體樹脂基養(yǎng)護(hù)劑。
(2)優(yōu)化配合比
按正交試驗方法進(jìn)行配合比設(shè)計,并且在拌和站進(jìn)行調(diào)試和試拌,要使新的混合料有好的適鋪性,在強(qiáng)度、含氣量、坍落度損失、密度等方面要滿足要求;并根據(jù)天氣、溫度以及運(yùn)輸距離變化對現(xiàn)場攤鋪效果的影響隨時對配合比進(jìn)行調(diào)整。
(3)選用性能先進(jìn)的拌和設(shè)備
性能先進(jìn)的拌和設(shè)備能較好地保證砼的抗彎拉強(qiáng)度。
2.2嚴(yán)格控制面板的厚度
路面板的厚度與使用壽命有很大關(guān)系,施工時面板厚度只能比設(shè)計厚而不能薄,要確保板厚100%合格。
(1)作好基層,使其標(biāo)高、平整度和橫坡符合要求,對不合格的基層要提前進(jìn)行處理,使之滿足要求。
(2)攤鋪機(jī)的拉線掛好后,人工橫向拉線檢查路面板厚。如果板厚小于規(guī)定的厚度則調(diào)整拉線標(biāo)高,一般調(diào)整原則是2cm需要在100m范圍內(nèi)調(diào)整。
(3)及時檢測板厚是否符合要求。對厚度不夠要分析原因,如果是攤鋪機(jī)的參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)應(yīng)馬上調(diào)整攤鋪機(jī)參數(shù)。
2.3嚴(yán)格控制路面平整度
路面平整度是保證行車舒適的重要參數(shù),《公路工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ071—98)規(guī)定平整度δ≤1.5。要達(dá)到規(guī)定的平整度,施工中要注意從以下幾方面進(jìn)行控制:
(1)經(jīng)常調(diào)整和保養(yǎng)攤鋪機(jī)
攤鋪機(jī)是一種比較精密的機(jī)器,只要某一個細(xì)部出問題,則其攤鋪出的砼路面將存在各種各樣的問題。而平整度會受到更加嚴(yán)重的影響。滑模攤鋪機(jī)的搓平梁和超級抹平器調(diào)整合適,防止變形。施工前應(yīng)對機(jī)械進(jìn)行準(zhǔn)確的校正,施工中根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整虛方板、振動棒的升降,振動的頻率以及超級抹平器的速度等,控制攤鋪速度并保證砼進(jìn)料均勻平穩(wěn)。另外,要經(jīng)常對攤鋪機(jī)進(jìn)行檢查、保養(yǎng),并配備足夠的易損件。假如攤鋪機(jī)的抹平器壞了找不到合適的配件而要人工去抹平,就很難達(dá)到要求的平整度。
(2) 保證砼的穩(wěn)定性
滑模攤鋪機(jī)施工對砼的穩(wěn)定性要求極高,要求砼拌和料具有最佳的工作特性。砼拌和料從拌和站到攤鋪機(jī)前的運(yùn)輸過程中會因運(yùn)距、氣溫等外界環(huán)境影響而使混合料的有些技術(shù)指標(biāo)發(fā)生變化。砼拌和料質(zhì)量的穩(wěn)定性完全取決于拌和站拌和的標(biāo)準(zhǔn),因此拌和站應(yīng)根據(jù)坍落度的檢測情況隨時進(jìn)行微調(diào),嚴(yán)格對配合比、外加劑進(jìn)行控制,保證運(yùn)到現(xiàn)場的混合料達(dá)到穩(wěn)定性的要求。
(3)合理配置機(jī)械
確保攤鋪機(jī)的連續(xù)作業(yè)是提高滑模攤鋪砼平整度的關(guān)鍵,也是進(jìn)行機(jī)械設(shè)備選型和配套的指導(dǎo)原則。攤鋪機(jī)只有在連續(xù)工作狀態(tài)下砼均勻、穩(wěn)定地經(jīng)過搓平梁才能達(dá)到較高的平整度。一旦停機(jī)頻繁,搓平梁下的砼因受搓平梁自重作用的影響,一方面容易形成橫向溝槽,嚴(yán)重影響路面的整體平整度;另一方面會造成骨料受壓下沉,水泥凈漿上升,導(dǎo)致這部分的砼不均勻,極易形成早期干縮裂縫。所以要選擇足夠的拌和及運(yùn)輸設(shè)備,達(dá)到不間斷供料,連續(xù)攤鋪。
(4)保證掛線精度
基準(zhǔn)線掛線是為滑模攤鋪機(jī)上的4個水平傳感器和兩個方向傳感器提供一個精確的與路面平行的水平(橫坡)和直線(縱坡)方向參考系。路面攤鋪的幾何精度和平整度很大程度上取決于拉線的測設(shè)精度。準(zhǔn)確安裝設(shè)置基準(zhǔn)線對于滑模攤鋪機(jī)施工至關(guān)重要。在拉線測量時要精確,嚴(yán)防出錯,并隨時對拉線進(jìn)行抽檢測量。同時安排邊線巡視人員監(jiān)視攤鋪的導(dǎo)向系統(tǒng)傳感器沿拉線滑行,以防掉線;任何人和車輛嚴(yán)禁觸動已設(shè)好的拉線。拉線樁的縱向間距直線段不大于10m,在縱坡較大的地方要加密到5m左右;曲線段內(nèi)側(cè)加密到2.5～5m,外側(cè)3.5～5m。
(5)及時檢測和修整
路面板滑模攤鋪也可能出現(xiàn)意外,如局部的麻面及平整度不符合要求,因此要有熟練的工人趕在抹平器之前進(jìn)行修整處理,但嚴(yán)禁在搓平梁上來回走動,以免搓平梁下的砼受力不均造成更大的平整度損失。對抹平器未抹到的邊緣人工抹平;兩側(cè)修整人員隨時對路面的縱向、橫向平整度進(jìn)行檢測,特別是縱縫處更要重點(diǎn)檢測,發(fā)現(xiàn)問題立即修整。
(6)處理施工縫
橫向施工縫的連接處往往最易影響平整度質(zhì)量。因此要求攤鋪機(jī)一次攤鋪的長度盡量長,將施工縫調(diào)整到脹縫處。如不能實(shí)現(xiàn),則用以下方法進(jìn)行處理:一是攤鋪機(jī)超鋪一段距離待砼基本干硬時鑿除多余部分,此法要求配備深層鋸縫工具和橫向傳力桿打入工具;二是人工處理,即在施工前先立模然后攤鋪機(jī)就位攤鋪,施工完畢攤鋪機(jī)移走后,人工做施工縫接頭,此法則需要責(zé)任心強(qiáng)的熟練工人進(jìn)行施工。
(7)及時切縫
切縫也是一道相當(dāng)重要的工序,必須及時進(jìn)行。否則會出現(xiàn)啃邊掉角甚至斷板而前功盡棄。
