甄 文 　 涂 志

(中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司，北京　102399)

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機(jī)械攤鋪工藝在客專特大橋橋面鋪裝中的運(yùn)用

甄 文 涂 志

(中鐵三局集團(tuán)第四工程有限公司，北京102399)

以某橋梁橋面保護(hù)層施工為例，介紹了混凝土機(jī)械攤鋪工藝的特點(diǎn)、適用范圍及原理，并從施工準(zhǔn)備、C40纖維混凝土的拌制、攤鋪等方面，對其工藝流程及操作要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，指出采用該工藝進(jìn)行混凝土攤鋪，可取得良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益。

混凝土攤鋪，攤鋪機(jī)，保護(hù)層

1　概述

新建南寧至廣州鐵路為設(shè)計(jì)時(shí)速200 km的客運(yùn)專線，線路為雙線有砟軌道。其中南廣鐵路某標(biāo)段重點(diǎn)工程劍麻大橋全長10.6 km，絕大部分為32.6 m預(yù)制箱梁，共327孔梁，架梁后橋面鋪設(shè)防水卷材，防水卷材上鋪設(shè)5 cm厚C40纖維混凝土保護(hù)層。

工程所在地沿線屬中亞熱帶～南亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)。常年氣候溫和濕潤，陽光充足，雨量充沛，4月～9月暴雨較為集中，為汛期，對橋面防水施工有一定影響。為保證橋面混凝土保護(hù)層施工質(zhì)量及施工進(jìn)度，采用了德國維特根SP850型混凝土攤鋪機(jī)進(jìn)行混凝土攤鋪。

2　工藝特點(diǎn)

2.1施工效率方面

機(jī)械攤鋪能夠確保攤鋪的連續(xù)性，施工速度快，機(jī)械化程度高。在充足混凝土供應(yīng)的條件下，每天可連續(xù)攤鋪400 m。

2.2工程質(zhì)量方面

1)混凝土路面的線性平滑，橫縱坡度、厚度固定，能夠通過自動(dòng)找平裝置控制混凝土頂面標(biāo)高。

2)攤鋪機(jī)上的高頻振動(dòng)振搗棒的作用下，混凝土粒料之間的摩擦阻力被有效減少，從而使混凝土密實(shí)更充分。

3)螺旋分料器由獨(dú)立的分泵、正反轉(zhuǎn)馬達(dá)所組成的閉式循環(huán)系統(tǒng)控制，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中可將混凝土均勻地向兩邊分料，使混合料再次得到均勻拌和，同時(shí)有效的控制混凝土保護(hù)層的厚度。

2.3現(xiàn)場管理方面

傳統(tǒng)多運(yùn)用人工澆筑混凝土的施工方法，需要人工支模、澆筑、找平等工序繁雜，工程質(zhì)量不易控制，需要的施工人員多，耗時(shí)長，效率低，整體操作性較差。而采用攤鋪機(jī)攤鋪，全部為機(jī)械化施工，作業(yè)區(qū)間短、工作效率高、人工投入少，更便于指揮管理?？梢猿浞煮w現(xiàn)出文明施工，科學(xué)化管理的宗旨。

3　適用范圍

由于本工藝連續(xù)施工的特性，特別適用于工期較為緊張的具有一定規(guī)模的鐵路橋梁梁面混凝土保護(hù)層施工。

4　工藝原理

1)滑模式水泥混凝土攤鋪機(jī)具有其自有的自動(dòng)找平裝置，正確設(shè)置基準(zhǔn)線后，就可使攤鋪成型后的混凝土路面線性、橫縱坡度、厚度符合設(shè)計(jì)要求。

2)液力驅(qū)動(dòng)的高頻振動(dòng)振搗棒通過控制液壓油的流量實(shí)現(xiàn)振動(dòng)頻率的無極調(diào)節(jié)，振動(dòng)效率高，能量傳遞均勻。

3)螺旋分料器由獨(dú)立的分泵、正反轉(zhuǎn)馬達(dá)所組成的閉式循環(huán)系統(tǒng)控制，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中可將混凝土均勻地向兩邊分料。

5　施工工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1施工準(zhǔn)備

拌和站、混凝土攤鋪機(jī)進(jìn)行全面的維修檢查與調(diào)試，混凝土攤鋪機(jī)到場；靠尺、抹子、小推車等小型機(jī)具就位；防水卷材頂面有污染處進(jìn)行清掃。在防水層鋪貼完畢至少30 min后，方可進(jìn)行保護(hù)層施工。

5.2C40纖維混凝土的拌制

1)采用120型雙配拌和站進(jìn)行C40纖維混凝土的生產(chǎn)，拌和站為電子計(jì)量、自動(dòng)配料。每天開始拌和前后，拌和站操作人員均負(fù)責(zé)對拌和站的機(jī)械狀況進(jìn)行調(diào)試及檢修，保證運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2)應(yīng)在集料堆中部采用裝載機(jī)進(jìn)行送料、裝料。如發(fā)生料堆底部滑坍粗集料集中現(xiàn)象，需進(jìn)行現(xiàn)場摻拌后再上料。上料斗之間應(yīng)設(shè)置擋板，用以防止大骨料滾落其他料斗中造成碎石級配的變化。

3)在正常拌和時(shí)，應(yīng)設(shè)置專人對拌合箱下、皮帶秤附近及下料倉處進(jìn)行監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)械異常及故障應(yīng)立即停拌，查找原因并予以修正。

4)試驗(yàn)人員在每天應(yīng)檢查以下項(xiàng)目：a.每天至少要上、下午各檢查一次級配情況，檢驗(yàn)其配比、集料級配、含水量是否變化?；炷潦┕づ浜媳纫鶕?jù)含水量變化及時(shí)通知拌和站進(jìn)行調(diào)整。b.每車混凝土出場前試驗(yàn)人員均要對混凝土的外觀質(zhì)量及工作性能進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)不合格的采取措施進(jìn)行改善，否則不允許出廠。

5)聚丙烯纖維網(wǎng)準(zhǔn)確稱量后由人工投放，每盤混凝土拌合時(shí)間不小于3 min，以使纖維拌合均勻。

5.3C40纖維混凝土的運(yùn)輸

1)混凝土采用混凝土罐車運(yùn)輸，每天罐車第一次裝料前要加入少量拌合用水進(jìn)行潤罐，減少坍落度損失。每次混凝土罐車裝料前要檢查罐內(nèi)有沒存在剩余混凝土，如有則沖洗干凈。

2)混凝土罐車在受料直至現(xiàn)場卸料的過程中，均保持罐體緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，保證混凝土工作性能。

3)混凝土罐車在進(jìn)入施工區(qū)域前，設(shè)專人對罐車輪胎進(jìn)行清掃，必須將輪胎上的雜物清理干凈。罐車進(jìn)出施工區(qū)域行車速度均不能大于5 km/h。梁面上每隔30跨設(shè)置一處倒車區(qū)，并安排專人指揮倒車。倒車區(qū)暫不施工橋面防水卷材，罐車從此區(qū)域倒行至攤鋪機(jī)跟前。

4)卸料前罐車司機(jī)應(yīng)加大油門，提高罐體轉(zhuǎn)速，攪拌1 min左右再將混凝土放至攤鋪機(jī)受料斗，保證混凝土和易性。

5)混凝土罐車駛回拌和站后再在指定位置進(jìn)行沖洗，防止混凝土殘?jiān)奶幬廴尽?/p>

5.4C40纖維混凝土的攤鋪

5.4.1基準(zhǔn)線設(shè)置

滑模式水泥混凝土攤鋪機(jī)作業(yè)前需由技術(shù)人員設(shè)置好攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線，正確架設(shè)基準(zhǔn)線直接決定成型后的混凝土路面的線性、橫縱坡度、厚度等幾項(xiàng)重要指標(biāo)。架設(shè)基準(zhǔn)線需注意以下幾點(diǎn)：

1)首先安裝基準(zhǔn)線支點(diǎn)，基準(zhǔn)線支點(diǎn)采用可調(diào)螺栓牢固固定在橋梁兩側(cè)擋碴墻上，縱向間距直線距離不大于20 m，曲線距離不大于10 m?？筛鶕?jù)現(xiàn)場實(shí)際適當(dāng)進(jìn)行加密。

2)固定基準(zhǔn)線支點(diǎn)后，初步調(diào)整支點(diǎn)上的橫向夾線臂，使其高度控制在距離鋪設(shè)頂面90 cm～120 cm以上位置，在夾線臂夾口上放置基準(zhǔn)線鋼繩。

3)進(jìn)行標(biāo)高精確測量，然后根據(jù)測量結(jié)果精確調(diào)整夾線臂至準(zhǔn)確位置并固定。使用緊線器拉緊夾線口上的鋼繩，形成對攤鋪機(jī)的導(dǎo)向控制。單側(cè)基準(zhǔn)線鋼繩長度不宜設(shè)置過長，一般不超過305 m，以確?；鶞?zhǔn)線的張拉應(yīng)力準(zhǔn)確性，基準(zhǔn)線鋼繩的張拉力不得超過1 kN。

4)為使基準(zhǔn)線的標(biāo)高以及線形符合要求，施工測量人員需對其進(jìn)行復(fù)查。在夜間施工時(shí)，應(yīng)在基準(zhǔn)線樁的外圍設(shè)置明顯標(biāo)志物進(jìn)行警示，為防止基準(zhǔn)線鋼繩在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中被誤碰，確?；炷帘Ｗo(hù)層的平整度和平順度，如果遇到隔夜攤鋪施工，在次日攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之前必須重新對基準(zhǔn)線標(biāo)高及張力進(jìn)行檢查。

5.4.2施工前準(zhǔn)備

混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前需對攤鋪機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、螺旋分料器、振搗設(shè)備、切漿機(jī)及提升油缸等構(gòu)件進(jìn)行全面檢查，以保證攤鋪機(jī)良好的工作狀態(tài)。防止和避免在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中發(fā)生故障而被迫停機(jī)，導(dǎo)致未攤鋪混凝土硬化對攤鋪機(jī)產(chǎn)生的傷害，確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，質(zhì)量穩(wěn)定性。同時(shí)，還應(yīng)對施工人員就位情況及其他小型機(jī)具進(jìn)行檢查確認(rèn)。

5.4.3過程控制要點(diǎn)

1)振搗：振搗和壓實(shí)直接影響到混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)質(zhì)量，是最為關(guān)鍵的工序。實(shí)踐證明，對混凝土進(jìn)行高頻振動(dòng)，能有效減小混凝土料粒之間的摩擦阻力，使其充分密實(shí)。攤鋪機(jī)上采用液力驅(qū)動(dòng)的高頻振動(dòng)振搗棒對混凝土振實(shí)，通過控制液壓油的流量實(shí)現(xiàn)振動(dòng)頻率的無極調(diào)節(jié)，振動(dòng)效率高，能量傳遞均勻。通常來說，高頻振動(dòng)的有效影響直徑為450 mm左右，因此在維特根SP850攤鋪機(jī)上設(shè)置了16根振搗棒，布置間距為150 mm+15×450 mm+150 mm。

2)螺旋分料器和切漿機(jī)：螺旋分料器由獨(dú)立的分泵、正反轉(zhuǎn)馬達(dá)所組成的閉式循環(huán)系統(tǒng)控制，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中可將混凝土均勻地向兩邊分料，使混合料再次得到均勻拌和，同時(shí)有效的控制混凝土虛鋪層的厚度，在混凝土布料時(shí)應(yīng)注意混凝土不能超過分料器高度的2/3，否則對分料器的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在布料時(shí)采用混凝土輸送車，可以左右搖擺卸料斗以達(dá)到對混凝土料位初始高度的控制。而采用自卸車傾倒時(shí)，很難掌握混凝土料位的高度，所以必須配備一臺小型挖掘設(shè)備從旁輔助，確?；炷辆鶆虻仄綌傇跀備仚C(jī)進(jìn)料口前初始料位適中，避免對攤鋪機(jī)造成過大負(fù)荷導(dǎo)致設(shè)備損毀或者橫移。切漿機(jī)位于抹平板前緣以一定的頻率上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其作用是在經(jīng)充分振搗后的混凝土虛鋪層的面層壓出一層薄漿以利于后續(xù)的抹平工序。在使用前，首先要對切漿機(jī)分泵流量進(jìn)行控制來調(diào)整切漿機(jī)的運(yùn)動(dòng)頻率和位置。由于在實(shí)際攤鋪過程中使用的混凝土坍落度存在變化，因此在實(shí)際操作過程中可以使用手動(dòng)控制閥門，調(diào)整溢流壓力及頻率變化。

3)攤鋪機(jī)的走行控制：攤鋪機(jī)走行速度不宜過快，走行前，松方控制板要適當(dāng)提高，振搗棒低于振搗倉混凝土位時(shí)，開啟振搗棒，振搗混凝土2 min～3 min后再緩慢向前行走。若水泥混凝土的坍落度穩(wěn)定，攤鋪機(jī)應(yīng)緩慢、勻速、連續(xù)不間斷行走并進(jìn)行攤鋪。攤鋪過程應(yīng)連續(xù)、勻速進(jìn)行，要經(jīng)常和攪拌站保持聯(lián)系以控制到場混凝土的供應(yīng)，嚴(yán)禁料多加速追趕或料不足時(shí)隨意停機(jī)等待。當(dāng)水泥混凝土的坍落度發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)先調(diào)整振搗頻率，再調(diào)整變攤鋪速度。

4)混凝土的質(zhì)量控制：水泥混凝土攪拌質(zhì)量直接影響混凝土表面平整度、粗糙度、使用年限等內(nèi)在質(zhì)量，因此應(yīng)全方位控制混凝土的級配、標(biāo)號、坍落度、添加劑等方面混凝土性能質(zhì)量。

5)攤鋪過程中接頭的處理。在混凝土路面攤鋪過程中常常有一些不可遇見的比如天氣、機(jī)械臨時(shí)故障及人為等因素造成攤鋪機(jī)在作業(yè)過程中的間歇性停機(jī)，這樣就會使停機(jī)前后所鋪出來的混凝土路面產(chǎn)生錯(cuò)層，極大的影響了路面的平整度和攤鋪品質(zhì)。所以攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前要做充分的準(zhǔn)備工作，從設(shè)備的機(jī)況檢查和人員的調(diào)配上做系統(tǒng)的安排，從根本上消除造成攤鋪停頓的內(nèi)在因素，那么在遇到上述不可遇見的外在因素造成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)停止時(shí)，要及時(shí)確定原因，如遇下雨、混凝土輸送環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)或者攤鋪機(jī)本身不能正常工作將造成長時(shí)間停機(jī)的情況時(shí)，此時(shí)要果斷的將攤鋪機(jī)脫離施工現(xiàn)場，避免卡在硬化的混凝土層中從而對攤鋪機(jī)造成嚴(yán)重?fù)p壞，同時(shí)在混凝土接頭設(shè)置封頭板采用人工方法對接頭部分進(jìn)行整平和抹光。如果是臨時(shí)停機(jī)，則通知設(shè)備操作人員將攤鋪機(jī)由自動(dòng)狀態(tài)切換到手動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)關(guān)閉振搗器，保持發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。繼續(xù)攤鋪時(shí)要開啟振動(dòng)棒持續(xù)振動(dòng)2 min～3 min，然后緩慢起步待脫離接頭后保持正常速度前進(jìn)，這時(shí)在接頭部位會產(chǎn)生錯(cuò)層，可以用鋁合金制4 m直尺進(jìn)行縱向和橫向修正，使過渡段的攤鋪面層和前后段的平整度保持一致連續(xù)。

6　結(jié)語

此工藝攤鋪表面平整度及橫坡度控制良好，混凝土密實(shí)，施工速度快，機(jī)械化程度高，大量減少了施工人員及小型機(jī)具使用，有效防止交叉施工對防水卷材污染。通過該標(biāo)段的試行施工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益，建議在今后的橋梁梁面保護(hù)層施工中廣泛采用。

Application of mechanical paving technology in passenger-special extra-large bridge deck paving

Zhen WenTu Zhi

(ChinaRailway3rdBureauGroup4thEngineeringCo.,Ltd,Beijing102399,China)

Taking the bridge deck protecting layer construction as an example, the paper introduces concrete mechanical paving technology properties, application scope and working principles, specifically describes its technology procedures and operation points from aspects of construction preparation, C40 fiber concrete mixing and paving, and finally points out that: it has achieved great social and economic benefits in concrete paving by applying the above-mentioned technology.

concrete paving, paver, protective layer

1009-6825(2016)08-0191-02

2016-01-04

甄文(1969- )，男，工程師；涂志(1977- )，男，工程師

U443.33

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