混凝土公路路面滑模摊铺平整度控制措施

2010-12-31 17:04李保华
中国新技术新产品 2010年16期
关键词:支腿摊铺机平整度

李保华 尹 涛

(湖北长江路桥股份有限公司,湖北 潜江 433100)

1 前言

水泥混凝土路面强度高,具有良好的稳定性和耐久性,养护费用少,因而在公路、机场、地坪及城市道路建设中得到了广泛地应用。由于水泥混凝土路面施工工艺要求严格,平整度指标很难达标,容易出现断板等缺陷,舒适性较沥青路面差,所以平整度已成为目前制约混凝土路面发展的一个关键因素。如何提高滑模摊铺混凝土路面的平整度,已成为一个亟需解决的课题,下面分析对平整度的影响因素,并提出几项平整度控制措施。

2 影响滑模摊铺路面平整度的因素

滑模摊铺是采用固定在滑模摊铺机上的成型模(含顶模和侧模)在施工导线的引导下向前滑动,与此同时混凝土拌合料也进入振动腔、成型模,经振捣、挤压形成混凝土路面。

2.1 摊铺设备对路面平整度的影响

摊铺设备的机械化、自动化程度对水泥混凝土路面的平整度有较大的影响。整体而言,找平能力较强的四履带式滑模摊铺机所铺出的路面平整度比两履带式滑模摊铺机要高一些。在摊铺机械确定的情况下,合理调节摊铺机的工作性能,也可较好地保证水泥混凝土路面的平整度。

2.2 拌和与摊铺质量对路面平整度的影响

混凝土级配不均匀、水灰比控制不准确,就会使混凝土拌合物密度、干湿程度产生较大波动,从而导致体积收缩不一致和局部不平整。对滑模摊铺机而言,如果混凝土拌合物的工作性能太差,会出现混凝土塌边而影响路面的平整度。此外,混凝土摊铺厚度和振动不均匀,会导致混凝土的收缩不一致而影响路面的平整度。

2.3 基层平整度的影响

若基层平整度不合格,就会导致混凝土固定模板安装的不平稳,为了减少混凝土溢漏,滑模摊铺机的侧模板底离地间隙越小越好。若基层不平整超过了允许的范围,侧模就会被顶起而影响混凝土路面的平整度。如某高速公路,其中一段基层的平整度不合格,即使其他施工条件都一样,也会影响混凝土面层的平整度。

2.4 伸缩缝质量对平整度的影响

相邻板块间高低差过大,伸缩缝宽度超过规定要求,填缝材料和填缝施工质量不合格,施工缝和胀缝施工质量不合格,都是造成路面不平整的因素。对接缝的损坏、缺角、掉边及混凝土的断板采用人工修复时,混凝土自身质量的控制和新旧混凝土的接茬,都会影响路面的平整度。

2.5 摊铺机械对平整度的影响

a.摊铺机调平系统的灵敏度越高,调平的反映周期越短,其摊铺的平整度就越好。b.支撑滑模摊铺机履带行走的支撑体应坚实、平整。c.摊铺前的布料要尽量均匀,否则堆料高处与堆料少处就会形成不平整差异,因而影响路面的平整度。d.滑模摊铺机的振动频率不一致也会影响路面的平整度。e.滑模摊铺机停机或收工时的“低头”现象,也会影响路面的平整度。f.在超级抹光器停止的地方会影响到路面的平整度。g.基准线被碰撞而使混凝土面层出现波状现象会影响路面的平整度。

2.6 人工技术操作的影响

摊铺机操作人员技术不一致,会使压纹时间掌握不恰当,出现路层表面毛糙的现象而影响平整度。

3 滑模混凝土路面平整度检测评定办法

路面平整度的检测方法通常采用3m直尺和颠簸累积仪两种方法。根据不同的检测要求,3m直尺和RRDAS颠簸累积仪有各自的适用范围,下面简单介绍这两种检测方法的使用特点:(1)3m直尺结构简单,携带方便,可随时随地进行检测。但3m直尺仅能反映小波长的不平整度,不反映大波长的,只反映表面的局部的情况,且随机性大,测量结果的误差也较大。所以只能作为施工过程质量控制的检测项目。(2)颠簸累积仪可快速、连续反映出短波和长波时车辆的颠簸情况,同时可将收集的数据进行处理,便于及时反映整段路面平整度的实际情况。但颠簸累积仪需要专门的车辆。(3)以高速公路为例:3m直尺检测按3mm控制,颠簸累积仪则按检验评定标准6=1.5 mm来评定,通常情况下,3m直尺检测的合格率要比颠簸累积仪检测的合格率高。因此3m直尺适合施工过程中的检测控制,而颠簸累积仪则适合路面平整度的评定和竣工验收检测。在台金高速公路公路施工中,采用6m直尺进行施工控制。

4 平整度控制措施

4.1 基层应具备足够的刚度、强度及平整度

在滑模施工期间,大量的运输车辆在基层表面行走,尤其是转弯、调头,很容易形成基层表面松散、坑槽,降低基层平整度。

当摊铺机行走在表面坑凹的基层时,履带下陷,行走阻力加大,底板提高,自动找平装置随之变化,造成水泥混凝土面板平整度下降,所以,必须保证基层强度、刚度,以降低运输车辆来回行走造成基层平整度的下降。

4.2 基层边部处理

由于摊铺机的履带每侧比面板宽出80cm左右,而在大部分设计文件中,中央分隔带内的基层不是整体。路肩部位是土路肩,这样,摊铺机行走时,势必造成一侧履带行走在土质上,另一侧履带行走在基层上。由于土质碾压不均匀、不密实,造成摊铺机左右、前后有轻微晃动,高程传感器随之晃动,影响路面平整度。为此,中央分隔不连续部分及土路肩部分应用砂砾取代土与基层同步施工,使摊铺机履带行走部位平整、密实。

4.3 混凝土坍落度

混凝土坍落度是影响平整度的一个重要指标,所以对混凝土坍落度的控制尤其重要。根据台金高速公路施工经验来看,摊铺现场混凝土的坍落度控制在3.5cm~4.0cm左右较为合适,如坍落度过大,则可能出现混凝土面板边部塌边、溜肩现象;如过小,面板表面可能出现蜂窝、麻面。另外,由于气温、运距等的变化,必须考虑混凝土坍落度的损失情况,为此,拌合场需要根据当天的实际情况,对坍落度采取动态控制,在台金高速公路采取了如下措施后,取得了较为理想的效果。

4.4 原材料含水量的控制

由于拌合设备,均缺乏材料含水量自动反馈系统,所以砂石材料含水量变化造成拌制的混凝土坍落度不稳定,为此采取如下措施:1)材料堆放场地必须硬化,表面设横坡两边挖排水沟。2)砂石材料表面应用塑料布覆盖,以防止雨水造成砂石材料含水量不均匀。3)每次拌和前,应测定砂石材料含水量以调整配合比中的用水量,确保水灰比准确。在拌和中,加大含水量测试频率,随时调整用水量,这是非常关键的一步。

4.5 混凝土掺加外加剂

夏季施工,由于气温较高,运距有时较远,混凝土坍落度损失较为严重,可在混凝土中掺入一定剂量的外加剂。一方面可提高混凝土强度,另一方面可减少混凝土的坍落度损失。

4.6 滑模摊铺机的合理使用

4.6.1 滑模摊铺机的结构调整

滑模摊铺机的结构调整是一个重要的环节,它直接影响到水泥混凝土路面的平整度,所以必须加以重视。首次摊铺路面时应对滑模摊铺机的位置、几何参数、成型模板前倾角、机架水平度进行调整和校准,保证成型模具连接的紧固、可靠,避免模具工作时晃动,调整好行走支腿处的伸缩导板,确保支腿在伸缩工作时不会产生晃动,影响路面平整度。

4.6.2 振捣棒的布置和调整

振捣棒的间隔一般在厂家安装高度时均加以调整、确定,正是这一点使操作人员忽视了振捣棒使用中的再定位,应该根据不同混凝土的级配、和易性、坍落度以及摊铺后的密实度要求,对振捣棒的间隔做适当调整,两棒间有效的振捣力有一定的重叠。这是非常必要的,一般棒与棒间的距离为450mm~500mm,两边棒与侧滑动模板间距为200mm~250mm,尤其是两边的振捣器距侧模板的距离更应该常做出调整,以防止坍边振捣棒振动频率对水泥混凝土路面的强度和平整度都有很大的影响。振动频率越高,提浆、密实效果越好;但频率过高引起提浆过度,砂石料离析,影响路面的强度和边缘的稳定。振捣棒频率大小可通过调节节流阀块旋钮供给振捣棒的油量来实现,每根振捣棒都可单独调节。滑模摊铺机以正常摊铺速度施工时,振捣频率可在6000r/min~11000r/min之间调整,宜采用9000r/min左右。

4.6.3 自动找平系统的调整使用

摊铺机有4个自动找平传感器,分别控制前、后、左、右4个立柱支腿升降,它通过架在基准线下面的触杆的变化,使流入立柱油缸的液压流量和方向改变,每一传感器均跟踪其对应的履带支腿高度的变化,故支腿的升降情况必须能及时反映至该传感器,从而使车架和抹平板都始终保持在同一预定高度,保证路面的平整度。为此,传感器的安装位置应尽可能地靠近其对应的支腿;传感器与支腿的最大距离(纵向或横向)必须在规定的范围内,不能随意加长传感器安装悬臂的长度;传感器的灵敏度由其上节流阀的开度来决定,各传感器的灵敏度设定应相同。应避免支腿找平缸及液压锁长时间处于高压状态,停工期间应在履带处用铁筒支撑起整机机架。一般说来施工稳定层的平整度不会很好,摊铺机在行进的过程中熨平板的工作面与基准线间垂直方向上的距离会频繁改变,摊铺机高度自动调节系统中的传感器在感应到这种变化后向系统发出信号,打开相关的电磁阀,让支撑整机的液压油缸随之升降,从而保证熨平板的工作面与基准线间垂直方向上的距离保持不变。

5 施工中的一些注意事项

5.1 拉线的控制

路面平整度很大程度上取决于拉线的设置,所以,对拉线应严加控制。首先,测量人员对拉线应该测量准确,且要用弹簧秤测其拉力,一般要求大于150kg,另外,拉线要设置明显标志(如拉线杆上设置彩带),以防止车辆、人员扰动,影响面板平整度。

5.2 应保持连续摊铺

因停料或其它原因而停机,再起动时,会在停机位置上造成压槽影响平整度,为此,应使拌合能力与摊铺机行走速度相匹配,尽量减少停机对面板平整度造成的影响。影响滑模摊铺水泥混凝土平整度的因素很多,如是否连续过桥涵摊铺,胀缝是前置法还是后置法等,这些都有待于设计单位与施工单位共同协商解决,以上只是对施工中如何控制平整度提出了一些措施,希望能与大家共同探讨,以使湖北省滑模摊铺技术再上一新台阶。

6 结束语

水泥混凝土路面摊铺质量和平整度的控制。不单纯是技术问题,还是一个管理组织和摊铺设备有效使用的问题。为提高水泥混凝土路面的摊铺质量,必须加强对施工过程的组织管理,通过采取质量指标与经济奖惩挂钩的方法,提高工作人员的责任心,同时在技术上应尽量选用调平灵敏度高的滑模摊铺机施工作业。

[1]傅智.水泥混凝土路面滑模施工技术[M].北京:人民交通出版社,2000,(7).

[2]公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTG F30-2003).

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