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大型滑模摊铺机全幅施工在隧道混凝土路面施工中的应用

2020-08-19 来源:乌哈旅游
交通世界TRANSPOWORLD大型滑模摊铺机全幅施工在隧道混凝土路面施工中的应用

曾蔚

(广东冠粤路桥有限公司,广东广州510310)

摘要:通过摊铺机的技术改造,实现了隧道路面全幅摊铺。将滑模摊铺机全幅摊铺技术应用于博深路面、广乐路面、粤赣

路面等多个工程项目,明显提高了隧道路面的平整度,改善了行车舒适度,增强了路面结构整体性,延长了路面使用寿命,同时节省了工程成本,节约了模板等周转材料,减少了能耗,经济效益和社会效益十分显著。

关键词:隧道;混凝土;滑模摊铺;全幅摊铺中图分类号:U416.216

文献标识码:B

0引言

隧道水泥混凝土路面滑模摊铺要想实现全幅施工,摊铺机必须行走在比基层高出20cm多的通讯电缆盖板上,但一般摊铺机的底模及摊铺振捣系统无法下放到基层面,不能完成隧道滑模全幅摊铺施工任务。针对这一问题,在北京—珠海高速公路(粤境)六座隧道12.98km水泥混凝土路面工程施工中,通过反复分析、计算、模拟试验,研发了一套摊铺机的摊铺和振捣系统悬挂装置,实现了隧道路面负标高全幅摊铺施工,又在博深路面、广乐路面项目得到扩展应用,彻底解决了隧道路面不能采用滑模摊铺机全幅摊铺施工的技术难题,并且能显著提高路面平整度水平,达到节能、高效的效果。同时,所取得的经济效益和社会效益也相当显著。

效率高,为缩短工期创造了条件,其料源广阔,能有效降低施工成本,达到节能、环保的目的。

该工艺适用于各等级新建或改建隧道水泥混凝土路面施工,包括特长隧道水泥混凝土路面施工,和由于受施工条件影响,需要进行负标高施工的路面、桥面,最大摊铺宽度为12m,最大摊铺负厚度为35cm。

2大型滑模摊铺的工艺原理

滑模摊铺机基本组成部分包括:动力系统、传动系统、行走及转向装置、摊铺和振捣系统、机架、浮动支腿、自动转向找平系统、操作台和一些辅助装置。传统隧道水泥混凝土滑模摊铺施工由于受到摊铺机的摊铺和振捣系统与机架之间的悬挂装置出厂设计制约,不能用于摊铺摊铺机行走履带标高以下部位的水泥混凝土面层,导致摊铺机履带不能行走在隧道两侧的电缆沟上面对路面进行全幅摊铺,只能在隧道两侧行车道预留50~70cm的位置作为摊铺机履带的行走面,滑模摊铺完成后再用人工把预留位置铺筑补齐,从而增加了两道纵向施工缝,导致路面整体性差,存在质量隐患,而且功效低。通过对摊铺和振捣系统与机架之间的悬挂装置进行设计改装,使得摊铺机的摊铺和振捣系统能悬挂在履带标高之下,实现负厚度全幅施工(负厚度可根据实际需要灵活调节)。

1隧道水泥混凝土路面全幅摊铺施工的特点及适用范围

在我国隧道水泥混凝土路面施工中,常规的施工方法有:①采用三辊轴机组分车道施工,施工效率低,很难达到平整度等质量要求;②采用中、小型水泥摊铺机施工,其两侧履带位置无法摊铺,只能用人工铺筑补齐,增加两道纵向施工缝,存在质量隐患,更无法实现三车道隧道路面整幅一次性摊铺要求。通过在实践中不断总结,自主研发出了一套摊铺机摊铺和振捣系统与机架之间的悬挂装置,实现了隧道水泥混凝土路面可调节负标高全幅摊铺施工,解决了摊铺机只能摊铺高于行走履带面标高路面的问题,消除了纵向施工缝,提高了水泥混凝土面层的整体性和耐久性,提高了隧道水泥混凝土路面的平整度,改善了隧道内的行车舒适度。

大型滑模摊铺机的摊铺和振捣系统的悬挂系统改造简单、可行,大幅提升了隧道路面施工的机械化程度,提高了摊铺机的适用范围和灵活性,施工作业连续、速度快、

3施工过程控制

3.1备料及原材料检测

按基于工程进度计划编制的材料供应计划进行水泥、砂、石和钢筋等材料的备料,并严格按各种材料的技术指标要求进行自检和送外检。3.2水泥混凝土的拌制与检测

对水泥搅拌站进行全方位的检查,确保设备各项性能

收稿日期:2017-02-27

作者简介:曾蔚(1977—),男,工程师,主要研究方向为道路与桥梁工程施工。

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总434期

2017年第20期(7月中)

都处在良好状态,严格按批复的配合比进行水泥混凝土的拌和。对拌制好的水泥混凝土进行和易性、坍落度及试件强度等各项指标的检测。3.3施工现场质量控制

水泥混凝土到达施工现场卸料后,及时进行坍落度的检测,符合要求方可摊铺,坍落度过小或严重离析的混凝土应作为废料处理。根据气候、摊铺机的性能、水泥的性能等因素,结合施工经验,坍落度控制在15~30mm为宜。3.4施工现场的准备工作

(1)摊铺机行走导线的测量放样

由于隧道工作空间狭小,摊铺机行走导线只能紧靠隧道壁架设,架设高度为50cm,直线段10m、曲线段5m设一个100kN导线桩,导线长度不能超过300m。导线拉力应大于(2,导线线形平顺,标高测量准确无误。

)施工工作面清理湿润

摊铺前将基层面清扫干净并充分洒水湿润,以保证与面层混凝土黏结成整体及减少混凝土开裂。

(3)滑模摊铺机就位

对水泥摊铺机进行调试,确保频率、液压系统和仰角等性能指标处于良好状态,然后调试标定好摊铺机方向、标高等参数。

(4)摊铺机布料

摊铺机前面的布料要均衡,一般布料厚度高于设计板厚5cm,避免因堆料过多造成摊铺机推力加大而影响平整度,或者因料少而造成摊铺之后还需进行人工填补修面。3.5摊铺机摊铺和人工饰面

水泥摊铺机的摊铺速度控制在0.8~1.0m/min为宜,振捣频率控制在6000rpm~11000rpm之间,保持匀速行走。当混合料的稠度发生变化时,应先调振动棒的频率,后改变摊铺速度,确保振捣密实和摊铺的平整度。同时还要确保摊铺机的传感器与导线充分接触,使水泥摊铺机按导线标高行走。采用抹平器对摊铺后的混凝土表面气孔和粗骨料移动带来的缺陷进行人工修整,修整过程中应选用较细的碎石混合料,严禁用砂浆抹平。3.6切缝、养生、刻槽、填缝、检测验收

摊铺完约12h后,按设计图纸要求进行胀缝和纵、横向缩缝切缝,确保混凝土面层按设计的板块缝裂开。一般采用养护剂加盖薄膜对水泥混凝土进行养生,也可以采用传统的麻布覆盖洒水养生7d。养生7d后用刻槽机进行硬刻槽,保证水泥混凝土路面的构造深度。硬刻槽后按设计要求的填缝料进行路面填缝处理。最后,按照规范对路面各项指标进行检测验收。

4工程质量控制

采取的工程质量控制措施如下:

(1)严格控制水泥混凝土的水灰比,按最佳的施工坍落度施工。

(2)布料必须及时、均匀,且不得缺料。

(3)摊铺时要控制好摊铺速度,尽量使摊铺机缓慢、均匀、连续作业。

(4)摊铺过后如果有麻面、骨料裸露、凹陷等缺陷,必须及时进行人工修补,且必须用新制混凝土料填补与修整。

(5)及时按设计要求进行切缝,防止水泥混凝土面板出现不均匀开裂。

5经济效益分析

以宽8.0m、厚0.26m的隧道路面为例,将摊铺机全幅滑模施工与三辊轴机组施工的成本(人工、机械)进行对比,具体如表1所示。

表1全幅摊铺与三辊轴机组施工成本对比

施工方式机械费人工费模板费合计(万元/km)

(万元/km)(万元/km)

(万元/km)滑模摊铺2.4三辊轴施工

2.011.447.282.0015.449.68差额

0.4-4.16-2.0-5.76由表1可知,每公里隧道路面施工,滑模摊铺机比三辊轴机组施工节省费用5.76万元。

本公司从2002年开始采用隧道路面全幅施工工艺,先后完成了京珠高速粤境段隧道路面工程、粤赣高速24标、博深高速路面1标和广乐高速路面3标等项目的隧道路面采用全幅施工工艺,合计施工30477m,共节省费用175.53万元,经济效益显著,详见表2。

表2经济效益表

施工项目

摊铺总里程(m)

节省费用(万元)

京珠高速粤境段隧道路面工程

12980粤赣高速24标158474.76博深高速路面1标797345.929.12广乐高速路面3标

合计

304777940175.5345.736结语

京珠高速粤境段隧道路面工程、粤赣高速24标、博深高速路面1标和广乐高速路面3标等多个项目的隧道路面施工采用了全幅摊铺技术,显著提高了隧道内路面的施工质量1.3mm和平整度(平整度为0.9~1.1mm,而传统施工为1.1~体性,延长了路面使用寿命,同时节省了工程成本,节约),改善了隧道内的行车舒适度,增强了路面结构整了模板等周转材料,减少了能耗,取得良好的经济效益和

社会效益。

参考文献:

[1]交通运输部公路科学研究院.公路水泥混凝土路面施工

技术规范:JTG/TF30—2014[S].北京:人民交通出版社,2014.

(编辑:付修竹)

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