水泥混凝土路面滑模式摊铺机施工技术

水泥砼路面滑模式摊铺机施工技术及工艺

贾樟禄

（深圳市道路工程公司 深圳市 518029）

摘要：文章结合广东S274线水泥混凝土路面的施工组织设计和施工实践，介绍滑模式摊铺机的施工技术和施工工艺。

关键词：水泥混凝土路面；滑模式摊铺机；施工技术；工艺

随着我国公路交通事业的高速发展，高等级公路建设规模和比重不断提高。为保证高等级公路路面的平整度和行车舒适度，滑模摊铺机在水泥混凝土路面的施工中得到越来越广泛的应用。本文就水泥混凝土路面滑模摊铺机的施工技术和施工工艺作简单介绍。

1 工程概况

广东省省道S274线开平段改建工程位于捻广线开平市境内，路线起于开平市与新兴县交界处，起点桩号K49+500，途经龙胜镇、苍城镇，止于砂塘镇朗畔，与已按一级公路改建完成的苍城至长沙段连接，终点桩号K83+704.72，全长34.20472km。

本项目按平原微丘区一级公路标准对原有道路进行改造，主要是水泥混凝土路面改造工程。设计计算行车速度100km/h，桥涵设计荷载汽－超20，挂－120；设计路基宽度25.5m，车行道路面宽17m，桥涵与路基同宽。

2 施工技术方案

路面面层采用5.0Mpa 25cm水泥混凝土路面，根据技术规范的要求，水泥混凝土采用集中搅拌，专用搅拌运输车或密封良好的自卸汽车运输，车行道和硬路肩分别采用滑模式摊铺机和三轴式摊铺机摊铺。 在车行道混凝土路面施工前，拟先安排铺筑一段单幅长度不小于100m的试验路段，以取得混凝土施工配合比、水灰比、摊铺速度等技术参数，指导全线施工。

本合同段路面面层拟分两个施工段进行摊铺，即左右半幅各分一个施工段，施工时可视实际情况安排单幅连续施工或左右幅交替施工。互通区匝道原则上在主线完成后进行摊铺，平交口局部加宽部分可采用人工摊铺。

混凝土搅拌站设计生产能力200m3/h，采用2套HZS100K混凝土搅拌设备，以保证混凝土持续、稳定生产；车行道混凝土摊铺采用德国WritgenSP-1500型滑模摊铺机，具自动调平、振捣功能，有自动布筋系统，操作灵活方便，摊铺质量优良，是国内目前最先进的混凝土摊铺机之一；硬路肩混凝土采用国产SF350型摊铺机摊铺。

水泥混凝土路面采用喷洒养护剂、塑料薄膜或厚土工布养护，养护期不少于21d。养护期间封闭现场车辆交通，并安排专人值守。

3 施工工艺

3.1 机械准备

根据招标文件和公路施工的要求，采用德国WirtgenSP-1500型水泥混凝土滑模式摊铺机进行滑模摊铺砼路面施工。WirtgenSP-1500型滑模式摊铺机属于目前最先进的水泥路面施工机械，作业速度快，作业效率高，可以完成大工程量的路面施工任务，而且能充分保证质量。

德国WirtgenSP-1500型滑模式水泥混凝土路面摊铺机主要技术性能参数：

发动机功率：317kw

标准摊铺宽度：3.75~7.5m

可选择摊铺宽度：3.75~12m

摊铺厚度：0~457mm

摊铺速度：0~9m/min

行走速度：0~19m/min

质量：49440kg

德国WirtgenSP-1500型滑模式水泥混凝土摊铺机，主要由发动机、液压动力、主机架、驱动履带、螺旋布料器、虚方控制板、液压振捣器、捣石板、成型模板、边模、路拱系统、浮动抹光板、液压控制系统及操作仪表等部分组成。

发动机：采用卡特菲勒系列柴油发动机CAT提供动力源；

液压动力：由发动机驱液压油泵系统，包括：螺旋布料器驱动泵、串列液压振捣器泵、压力补偿驱动泵、单级液压控制系统。

主机架：可液压伸缩深入，分断机架，保证基本摊铺宽度，配置的标准延伸件，可保证增加宽度；

驱动履带：四履带驱动系统；

螺旋布料器：法兰连接，可任意组合宽度，大直径中间分隔安装，可两边独立实现单双向驱动；

虚方控制板：液压控制，用以计量进入水泥的流量；

液压振捣器：标准配置的液压振捣器，各自独立流量控制，振频10000 r/min；

捣实板：液压驱动，可分段调整宽度，振频及振幅可调；

成型模板：标准结构安装，液压垂直升降调整摊铺厚度、宽度，超铺调整以控制坍落度；

边模：液压控制调正依附基面；

路拱系统：液压控制调整可获得切线型，多点式或偏置型路拱；

浮动抹光板：提供路面二次抹光及小误差修整；

液压控制系统：Wirtgen公司专利生产，全液压微调控制水平和转向，可选自动或手动方式操作。

3.2 施工准备

A、组织、技术准备 ①为了有效地进行滑模式摊铺机的施工，防止在施工中出现不应有的差错和失误，首先对工程技术人员、施工组织人员、操作驾驶人员以及各辅助工种的工人进行不同层次的培训。同时必须贯彻安全生产的方针，加强安全教育，严格执行安全操作规程，制定安全技术措施。未经培训的人员不允许单独上岗。

②在施工前应组织公路施工设计、监理等部门进行技术交底，熟悉各种技术规范和相关标准，熟悉各种设计文件及应采用的各项技术措施。

③施工组织部门根据设计文件、合同任务、施工条件来确定自己的施工方案，编制滑模式摊铺机路面施工工艺详细流程，编制施工组织设计实施方案。

④滑模摊铺水泥混凝土路面施工时，必须建立高效快速的指挥生产的无线电通讯系统，在前台工长、测量组长、摊铺机长和后台工长、搅拌机长、材料供应、试验室主任、钢筋工、木工、后勤之间建立起快速反应的无线电通迅联系，统一由生产指挥长进行指挥调度。在指挥长因故不能到位时，必须委托前台或后台工长代理指挥长，进行统一调度，指挥生产。为了保证整个滑模摊铺系统的高效运行，各岗位的负责人必须对指挥长的调度命令发出落实指令，并对存在的问题和困难、调度命令的落实情况和完成时间等随时向指挥长进行报告。

B、施工现场准备

进行滑模摊铺施工之前，首先需要解决施工场地的水电供应、运输道路、生产和生活用房、通迅设备、工棚仓库、消防设施等；有碍于施工的建筑物、树木、沟渠、管线、电线杆等应在施工之前拆除或搬迁完毕；水泥混凝土拌和及原材料堆放场地的地基需要经过适当处理，以工作时装载机铲料时不将底部土铲入为原则；滑模摊铺施工道路上的各种桥涵、通道等构造物，在滑模式摊铺机进行施工前需要隔离交通，这就需要准备车辆通过的便道。

3.3 原材料

对水泥混凝土路面施工的原材料必须严格把关和保证供应。与原材料供应商签署路面施工的各种原材料的供应合同，根据滑模式摊铺机大规模快速施工的要求及时供应各种原材料；对供应的各种原材料取样，进行实验分析，提供严密的检验报告和相关的实验数据，报请监理方和业主。骨料应分级堆放，不得混杂，并要防止积水和尘土污染；水泥和外加剂要根据不同标号、品种、厂牌、出厂日期分开存放，严禁混合存放，并注意防水防潮。

①粗骨料

搅拌水泥混凝土所需要的粗骨料应采用质地坚硬、强度高、耐磨耗、清洁干净的轧制碎石；严重风化及软弱骨料的含量应控制在10%以内，超过此标准应该进行粗骨料坚固性检验，粗骨料中不能含有土块和泥块。粗骨料的技术要求应符合GBJ97—87的规定。

②细骨料

细骨料应采用质地坚硬、清结干净、级配曲线在1区、Ⅱ区的中粗砂、天然砂。

③水泥

水泥混凝土用水泥应采用抗折强度、收缩小、耐磨性好的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或道路硅酸盐水泥。水泥的化学成分、物理力学性能应符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥》GB175—92、《道路硅酸盐水泥》GB13693—92、《矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥》GB1344—92的规定。

选用的水泥必须通过实验室检验，并根据抗折强度检验结果是否达到路面交通量等级的设计要求，确定是否使用。水泥进场时必须附有检验证明，使用前应对水泥的安定性、凝结时间、标准稠度用水量、抗折强度、细度等主要技术指标的检验合格后，方可使用。水泥的存放期不得超过三个月。

夏季高温施工时，水泥的温度不宜高于50℃；水泥混凝土出搅拌机的温度须在（10～35）℃之间；新拌水泥混凝土的初凝时间不得小于1h，否则必须对原材料进行降温，采取混凝土缓凝措施。

④粉煤灰

滑模摊铺水泥混凝土路面工程用粉煤灰必须符合国家标准GBJ146—901、Ⅱ级的粉煤灰各项技术要求，粉煤灰进货要有检验报告。

⑤外加剂和养护剂

由于滑模摊铺水泥混凝土路面需要比其它施工方式较大的坍落度，所以必须采用外加剂满足水灰比（抗折强度和耐久性）和工作性（振动粘度）的要求。外加剂的应用应符合国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ199—88的规定。外加剂的掺用量参考厂家推荐剂量，并通过配合比实验来确定。

滑模摊铺水泥混凝土路面施工速度快，养护工作量大。养护方式应采用喷洒养护剂的方式，养护剂的品种、喷洒剂量、薄膜厚度等应根据ASTM养护剂标准实验方法，以满足保水率85%为原则来确定。

⑥拌和及养护用水

拌和及养护用水应采用饮用水。一般用水量定额：摊铺水泥混凝土以前的基层洒水约为（25～30）L/m3；搅拌水泥混凝土的用水约为180 L/m3；故在施工前必须做好当地水源和给水、储水设备落实工作，若施工现场没有稳定的水源供应，应修建1～2个200m3左右的蓄水池来保证水的供应。

⑦路面用钢筋

滑模摊铺水泥混凝土路面施工钢筋包括钢筋网、角隅钢筋、传力杆、拉杆等，路面用钢筋应符合普通碳素结构钢BG700—88的技术要求。各类钢筋的加工规格、数量和设置应根据设计图纸来确定。

3.4 配合比设计

水泥混凝土配合比基本原则是要满足抗折强度、工作性能、耐久性能和经济性能四项要求，作为滑模摊铺路面施工来说，最重要的是工作性能。

A、工作性能

滑模摊铺对水泥混凝土工作性能的要求有以下两条：

①因为滑模摊铺路面时，水泥混凝土必须振动密实，禁止出现蜂窝麻面，所以对新拌水泥混凝土有一个最大振动粘度系数和最小坍落度的要求。

②因为滑模摊铺水泥混凝土路面摊铺过后必须不塌边流角，所以对新拌水泥混凝土有一个最小振动粘度系数和最大坍落度的要求。

综上所述，滑模摊铺机进行摊铺作业时，水泥混凝土最佳工作性能的振动粘度系数为（150～500）N·s/m2；坍落度：对于砾石混凝土其值为（2～4）cm，对于碎石混凝土其值为（3～6）cm。

B、耐久性

路面水泥混凝土满足耐久性的要求主要是反映在最大水灰比上，对于高等级公路，最大水灰比不能大于0.46。

C、经济性能

在满足上述三项技术要求的前提下，滑模摊铺水泥混凝土的配合比应贯彻尽可能经济合理的原则，一般情况下，单位水泥用量不应超过400kg/m3。

D、外加剂的使用

滑模摊铺水泥混凝土路面应采用引气剂和掺用减水剂，采用引气剂是为了保证新拌水泥混凝土最