高等级公路路缘石现浇滑模施工技术

   孙　英

   (中铁十三局集团第一工程有限公司　大连　116033)

   摘　要　结合青岛—太原—银川国道主干线宁夏境内古王高速公路第一合同段路缘石施工实例,详细阐述了混凝土路缘石现浇滑模施工技术及质量控制的几个环节。

   关键词　高等级公路　路缘石　现浇滑模　施工

   1　引言

   随着高等级公路建设的发展,现浇滑模施工路缘石取代预制铺砌水泥混凝土路缘石,它具有刚度大、强度高、稳定性好、易于成型、结构坚固、表面光滑、缝宽均匀、平整度较好、养护维修费用低等优点。

   国外对水泥混凝土路缘石现浇滑模施工技术一直进行不懈的研究和总结,研制了多种全自动滑模机,以设备保工艺,以工艺保质量,使现浇混凝土路缘石在高等级公路上得到了广泛的应用。国内经过大量的实践证明:依赖先进的施工机具现浇滑模施工的水泥混凝土路缘石,其性能、质量、外观等均明显优于预制铺砌水泥混凝土路缘石。但是,目前国内公路工程质量检验评定标准及规范对现浇水泥混凝土路缘石的质量要求尚无明显界定,从国外引进的全自动滑模机正处于研究和摸索阶段,其施工技术还不成熟。因此,对于建设、设计、施工单位来讲,为保证现浇滑模的水泥混凝土路缘石的质量,研究、总结一套高等级公路路缘石施工技术,无疑具有十分重要的意义。我单位在古王高速公路工程施工中引进了美国Year Pour全自动滑模机,并总结了一整套施工工艺,使混凝土路缘石现浇滑模施工技术日臻完善。

   2　工程概况

   古窑子—王圈梁高速公路(以下简称古王高速公路)是国道主干线青岛—太原—银川公路的重要路段,是西部大开发工程重要组成部分。本工程是由世界银行贷款投资,采用国内招标,实行FIDIC管理模式建设的双幅4车道高速公路,公路共分8个招标合同段,我单位西北公司古王公路项目部承建第一合同段K47+247.29~K67+750,共20.5 km的施工任务,其中混凝土路缘石长40 079.2 m,共需C25混凝土2 579 m³;分隔带明槽122处,共需C25混凝土35.7 m³。

   3　路缘石现浇滑模施工工艺流程(图1)图

    4　施工控制

   4.1　原材料控制

   (1)水泥

   选用强度高、收缩性小、抗冻性好的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,初凝时间要求在4 h以上。本标段选用的水泥为宁夏青铜峡32.5级普通硅酸盐水泥。

   (2)碎石或卵石

   选用抗压、抗磨耗性能良好的硬质石料,压碎值≤28%,针片状颗粒含量≤10%,细料含量不宜超过5%,试验合格后方可使用。根据工程要求,连续粒级可与单粒级配合使用,也允许直接采用单粒级,但应避免混凝土离析。碎石或卵石颗粒级配要求见表1。

   (3)砂

   细骨料可以采用天然砂或人工砂,当混凝土要求的和易性一定时,为了节省水泥而又能满足和易性的要求,首选级配良好的Ⅱ区中粗砂。砂应干净、干燥,含泥量≤3%,试验合格后方可使用。砂颗粒级配要求见表2。

   (4)粉煤灰(石灰)

   对同厂、同批出厂的石灰进行试验,检验的技术指标有石灰活性,含钙量等,试验合格后方可使用。

   (5)水

   使用天然洁净水。若水中含有相当量的杂质(淤泥、粘土、酸、碱、其它盐类、有机物等),必须先进行试验鉴定,合格后方可使用。

   4.2　混凝土配合比设计

   在考虑混凝土和易性、强度、抗冻性及经济等因素后,经计算得到配合比为:水泥∶砂∶石∶水=1∶2.77∶2.46∶0.63。外掺水泥用量15%的石灰,细集料用量的10%的石屑。碎石∶卵石=1∶1。

   4.3　水泥混凝土拌和

   (1)施工单位接到配料单后,按配料单上规定的配料用量及规格,指定专人负责过秤、加水、掺外加剂,并挂牌标明配料用量,选用强制式50搅拌机拌和。

   (2)每一工班至少进行2次混凝土塌落度及和易性的检查试验(运输距离较长时应在拌制及灌筑地点分别进行)。本标段混凝土塌落度为1~3 cm。

   (3)砂石料含水率(湿度)试验和配合比的调整应每日开工前测1次,开工后宜每隔4 h测1次,如遇降雨或其它原因湿度发生变化,应随时进行检测,调整施工配合比。

   4.4　测量放线

   路缘石采用三轴式滑模现浇施工。利用美国Year Pour全自动滑模机横向传感器、纵向传感器和控高钢丝所形成的三轴来控制路缘石高程、点位和线形。传统放线方法是利用水准仪进行顶面高程控制,而在古王高速公路上采用了简易的放线方法。

   (1)制作滑模样桩

   用一块长5 cm、宽3 cm、高3 cm的方铁,一根Φ20、长75 cm的钢钎,一根40 cm长横杆制作成纵向、横向可自由伸缩调整的样桩。用铁锤将桩在整10 m点位打入路基,调节螺旋便可轻易简便进行高程和线形的精确调整。

   (2)施工放线

   用直尺在已摊铺结束的沥青下面层整10 m桩号(曲线段为5 m桩号)横断面上放平,以路缘石顶面高程与沥青下面层之间的高差来放出控高钢丝高程,即路缘石顶面高程。控高钢丝与路缘石间水平距离为20 cm。施工过程中用水平尺检测控高钢丝和路缘石顶面高程是否一致,不一致时可以通过滑模机高程微调旋纽进行调节。

   4.5　路缘石机就位调试

   路缘石顶面横坡与相应路拱横坡一致,就位后的滑模机模板边缘(控高钢丝那一侧)距控高钢丝水平距离为20 cm(前后均一致)水平微调旋纽为逆升顺降,旋转一周为2 mm。模板前、后下边缘距沥青混凝土下面层垂直距离为1~2 cm(上坡为1 cm,下坡为2 cm)和1 cm。沥青混凝土上面层厚4 cm,模板内侧厚度为3 cm。待距离调试好后,将滑模机五位一体全部自动化控制。

   4.6　路缘石接缝处理

   将每天施工结束的路缘石横断面切割,并保持其整体性,即采用平接缝,缝与滑模方向成直角,在一滑模作业段完成后,从端部向内切除0.5~1 m,保持缝为一条顶面高程合适,垂直良好的边棱。

   4.7　用塑料布和麻袋片遮盖养生

   当日施工的路缘石覆盖塑料布和麻袋片养生,并于次日揭开,每4 m切割伸缩缝,切割以后用清水冲洗干净不得污染路面,冲洗后继续覆盖麻袋片洒水养生至7 d龄期,每d洒水7次。

   4.8　切缝

   切缝应同路缘石纵向垂直,切割深度在路缘石整体高度2/3以上,以便路缘石在切缝处拉裂,而不在中间拉裂。

   5　主要机械设备

   A型路缘石滑模机1台,沥青混凝土拦水缘石滑模机2台,农用车6台,搅拌机2台、发电机2台,切割机1台。

   6　滑模机主要施工参数

   根据试验段所得数据总结滑模机的施工参数如下。

   (1)滑模机机身横坡参数同路面横坡参数,正常路段横坡参数值为+2,完全超高路段横坡参数值为-2,过渡段由+2到-2缓慢调节。

   (2)滑模机匀速行走速度1.5~2.5 m/min。

   (3)振捣档位　左侧振捣棒旋钮调至8,右侧振捣棒旋钮调至6,并针对混凝土塌落度作适当调节。混凝土塌落度3~5 cm。

   (4)滑模机纵向工作仰角0.67°,即成型模板前方比后方高约1 cm即可。

   7　路缘石采用现浇滑模与预制铺砌施工对比

   (1)质量

   滑模机全自动传感,利用三轴式滑模可精确控制路缘石铺砌质量检验报告单上所列全部检测项目(直顺度、相邻两块高差、相邻两块缝宽、顶面高程)的质量,顶面高程和线形利用传感的控高钢丝所确定的高度和线形来精确控制,与路面基层的平整度无关,在不太平整的路面基层上照样可以滑出平整度较好的路缘石顶面;而预制铺砌的路缘石无论从哪一方面讲,都不具备上述优势。

   (2)经济效益

   滑模机一次通过可完成立模、机械振捣、粗刮平、补料、滚杠提浆、精刮平、抹刀抹平、拆模、铺砌安装等多道工序,省工省时。由我单位承建的古王高速公路第一合同段全长20.5 km路缘石均采用滑模机现浇施工,竣工结算比预制铺砌节约资金20多万元,减少工期1个月,还减少了后期维修费用。

   (3)社会效益

   现浇施工文明有序,便于管理,为本单位创造了良好的社会信誉。同时,为以后类似工程积累了经验,培养锻炼了施工技术人才和施工队伍。

   8　结束语

   掌握及运用好路缘石施工技术,充分调动施工人员的积极性及责任心,协调好各方关系,严格执行技术规范要求,控制好原材料的质量以及混合料的组成设计、拌和、运输、浇筑、养生、切缝等几个环节,组织、管理到位,就能够确保工程质量。