周明民ZHOU Ming-min;朱學(xué)坤ZHU Xue-kun
(①湖南理大交通科技發(fā)展有限公司,長(zhǎng)沙 410000;②江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院路橋工程系,南昌 330013)
(①Hunan Lida Traffic Technology Development Co.,Ltd.,Changsha 410000,China;②Jiangxi Jiaotong Vocational and Technical College,Nanchang 330013,China)
水泥混凝土路面是公路路面的一種結(jié)構(gòu)類型,屬于剛性路面,它具有強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,耐久性好,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用小,抗滑性能好,利于夜間行車等優(yōu)點(diǎn)[1]。
隨著交通運(yùn)輸部的國家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題《滑模攤鋪水泥混凝土路面施工成套技術(shù)研究》的完成和推廣,使我國在水泥混凝土施工技術(shù)的研究和應(yīng)用上達(dá)到了國際先進(jìn)水平,大大促進(jìn)了水泥混凝土路面在高速公路中的應(yīng)用[2]。在《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F30-2003中,要求高速公路水泥路面必須采用滑模攤鋪施工工藝。為利于這項(xiàng)技術(shù)的推廣,本文就滑模攤鋪機(jī)及施工工藝進(jìn)行了探討。
本文以維特根SP850滑模攤鋪機(jī)為例(如圖1),簡(jiǎn)單說明滑模攤鋪機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。
圖1 維特根SP850滑模攤鋪機(jī)
1.1 SP850滑模攤鋪機(jī)的結(jié)構(gòu) 主要由雙料螺旋攤鋪器、松方控制板、振搗棒、熨平板、傳力桿自動(dòng)插入裝置、拉桿自動(dòng)插入裝置、擺動(dòng)搓平梁、抹平機(jī)、行走裝置和傳感器等構(gòu)成。
1.2 SP850的主要技術(shù)性能參數(shù) 攤鋪寬度:2.5-9.0m;攤鋪厚度:0-40cm;攤鋪速度:0-5m/min;行駛速度:0-20m/min;發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)率:186kW;振搗方式:三相電動(dòng)振動(dòng)棒110V;振搗棒發(fā)電機(jī)功率:60kVA;履帶:四履帶184.1×30cm;高壓沖洗系統(tǒng)水容量:1100L;驅(qū)動(dòng):全液壓驅(qū)動(dòng);外形尺寸(運(yùn)輸):1417×250×300cm;質(zhì)量:29-44t。
現(xiàn)以維特根SP850滑模攤鋪機(jī)攤鋪水泥混凝土路面為例,具體分析滑模攤鋪機(jī)在水泥混凝土路面上的施工工藝,以及在施工過程中需要注意的一些問題。
2.1 基準(zhǔn)線設(shè)置 滑模式攤鋪機(jī)是沿著兩側(cè)(或一側(cè))的基準(zhǔn)線來攤鋪水泥混凝土路面的,因此基準(zhǔn)線設(shè)置必須準(zhǔn)確無誤,工具、儀器和基準(zhǔn)線設(shè)施要齊全。基準(zhǔn)線準(zhǔn)確是攤鋪出滿足設(shè)計(jì)要求路面的基本保證。由于采用單坡雙向線(兩根基準(zhǔn)線間的橫坡與路面橫坡一致)設(shè)置較為常見,本文就這種線型采用基準(zhǔn)線設(shè)置,其中對(duì)滑模攤鋪和基準(zhǔn)線的準(zhǔn)確度要求為:中線偏位:20mm;面板厚度偏差:-5mm;路面寬度偏差:±20mm;縱斷面高程偏差:±10mm;縱縫高差:±2.5mm;橫坡偏差:±0.15%。
2.1.1 中線放樣 在路線的直線段上,一般每10米設(shè)置一個(gè)點(diǎn),圓曲線段需要加密成每5米一個(gè)點(diǎn),緩和曲線段可取每7.5米一個(gè)點(diǎn)。
2.1.2 確定拉線點(diǎn) 依據(jù)滑模攤鋪機(jī)的側(cè)向模板與機(jī)上傳感器之間的距離及水泥混凝土路面的寬度來確定拉線點(diǎn)的具體位置,其中包括高程線和方位線。方位線控制方位和高程,高程線反控制高程。
2.1.3 固定垂直樁 垂直樁的間距與中樁一致。必須對(duì)垂直樁上的鎖塊進(jìn)行仔細(xì)檢查,因?yàn)樵跀備佭^程中可能由于鎖塊的問題而導(dǎo)致攤鋪出來路面平整度和厚度不符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
2.1.4 制作夾線臂 夾線臂的夾口部分要做成朝下探頭形狀,能讓傳感器平穩(wěn)過渡。因?yàn)槔€需要的張力很大,這就要求夾線臂應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度,能夠使拉好的線型能抵抗一定的外力作用,同時(shí)要具有一定的彈性[3-5]。夾線臂與基層頂面的距離應(yīng)為45cm,拉線偏高或偏低,則被干撓的頻率較大。
2.1.5 緊線張拉 對(duì)路兩側(cè)的基準(zhǔn)線施加100kg 的拉力,每根拉線的長(zhǎng)度為400m,如果拉線超過400m 的,則采用兩根拉線,用兩個(gè)緊線器在接線樁上進(jìn)行平順連接。
2.1.6 檢測(cè)校核 待基準(zhǔn)線張緊穩(wěn)定后,用300kg 球體落在基準(zhǔn)線上,要求其撓度<8mm 時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),然后將拉線都固定在夾線臂的夾口內(nèi)。
2.2 施工準(zhǔn)備 在施工前,需要全面檢查待攤鋪的基層表面是否清潔、平整和濕潤,基準(zhǔn)線的設(shè)置是否準(zhǔn)確無誤,工作縫中的支架和傳力桿是否已經(jīng)定位,縱縫拉桿板是否平直,瀝青是否涂好等。另外還要對(duì)滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行全面檢查:檢查振動(dòng)棒位置是否在擠壓板最低點(diǎn)以上,中間間距是否為40cm;振動(dòng)棒與滑模攤鋪機(jī)的邊緣不大于25cm;擠壓板前傾角應(yīng)為5°,當(dāng)滑模攤鋪機(jī)進(jìn)入攤鋪位置后,應(yīng)測(cè)量底板的高程值和坡度,同時(shí)將傳感器懸掛在基準(zhǔn)線上并檢查傳感器的靈敏度。
2.3 滑模攤鋪施工 拌合輸送車將水泥混凝土拌和料卸于滑模攤鋪機(jī)的卸料板內(nèi),通過雙料布料螺旋器,采用布料犁來橫向均勻分布混凝土,時(shí)滑模攤鋪機(jī)以1-3m/min的作業(yè)速度前進(jìn),當(dāng)拌合料從前計(jì)量擋板進(jìn)入振搗倉時(shí),L型電動(dòng)振搗器開始以6000~11000r/min 的頻率進(jìn)行振搗,得到合適稠度的新拌混凝土,當(dāng)新拌混凝土經(jīng)過擠壓成型模板時(shí),搗實(shí)的水泥混凝土將擠壓成型,形成路面。攤鋪機(jī)繼續(xù)向前攤鋪。中央拉桿插入器通過可編程控制器進(jìn)行拉桿的全自動(dòng)控制插入,從而完成縱向接縫拉桿的插入工作,傳力桿也可以沿著整個(gè)攤鋪寬度自動(dòng)完成插入(即DBI 施工技術(shù))。等傳力桿和拉桿均安裝完畢后,水泥混凝土路面再經(jīng)過整平梁的反復(fù)搓動(dòng)整平,可以消除插入的痕跡,并對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)一步平整壓實(shí),最后自動(dòng)抹平器通過自身的橫向擺動(dòng)和隨機(jī)器的縱向前移對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行抹平工作(如圖2)。
圖2 攤鋪機(jī)主要工藝流程
①水泥混凝土塌落度的數(shù)值范圍在1cm~4cm 之間,最大不超過4cm,最低不小于1cm。②進(jìn)行卸料時(shí),必須有專人指揮,應(yīng)根據(jù)攤鋪寬度、厚度和自卸車的載重來確定卸料地點(diǎn),以避免機(jī)前堆料過多,造成部分拌合料還沒有攤鋪就初凝。③為保證傳感器支架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,使傳感器的感應(yīng)結(jié)果更準(zhǔn)確,傳感器支架外伸長(zhǎng)度不宜大于1.5m。④攤鋪機(jī)應(yīng)隨水泥混凝土塌落度的變化來調(diào)整振搗頻率和行駛速度,以保證振搗密實(shí),減少蜂窩麻面或離析等病害。
[1]鄧學(xué)鈞.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,1999:5.
[2]付智.水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步[J].公路,2002(4).
[3]于新軍,楊玉強(qiáng).Wirtgen SP850滑模攤鋪機(jī)在水泥混凝土路面施工中的應(yīng)用[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),1996(2).
[4]郭曉宏,朱戰(zhàn)良,鞠萍,陳楚宣.高等級(jí)公路機(jī)械化施工技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2004:6.