張林先
(中國(guó)水利水電第十六工程局有限公司,福建 福州350001)
哈薩克斯坦共和國(guó)雙西公路希江二標(biāo)項(xiàng)目位于哈薩克斯坦南哈薩克斯坦州州府希姆肯特市西南16km,道路全長(zhǎng)40.8km,雙向四車道,道路寬度27.5m(單側(cè)混凝土路面寬度11m),設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h?;炷谅访婧穸葹?7cm,分為15cm厚的下面層與12cm厚的上面層,共約25.16萬(wàn)m3。
SP1600型滑模攤鋪機(jī)可施工的混凝土路面厚度達(dá)45cm,上下兩層可以采用不同的配合比和集料級(jí)配,如下層采用集料0~40mm,上層采用集料0~20mm。兩層路面可全幅一次同時(shí)攤鋪完成,節(jié)省了上、下兩層分開(kāi)施工的間隔時(shí)間,免除了上、下兩層分開(kāi)施工的接合面處理工序,通過(guò)兩層路面一次同時(shí)攤鋪完成,大幅提高混凝土路面整體質(zhì)量,節(jié)省了大量的縱縫和施工縫。
SP1600型混凝土滑模攤鋪機(jī)具有堅(jiān)固、抗扭轉(zhuǎn)機(jī)架,為攤鋪出滿足設(shè)計(jì)要求的混凝土路面提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)、具有獨(dú)立液壓驅(qū)動(dòng)的四條履帶構(gòu)成的行走機(jī)構(gòu),確保攤鋪機(jī)的平穩(wěn)作業(yè);通過(guò)相互獨(dú)立的液壓系統(tǒng),控制行走、布料、振搗、擠平、DBI、搓平等機(jī)構(gòu)的運(yùn)作;配備的PLC數(shù)字控制系統(tǒng)、四個(gè)找平傳感器、兩個(gè)導(dǎo)向傳感器和鋼絲繩導(dǎo)線,實(shí)現(xiàn)方向、厚度的精準(zhǔn)控制;各自獨(dú)立的高頻振搗棒安置和可調(diào)節(jié)的振搗頻率,實(shí)現(xiàn)了上、下面層不同厚度情況下同機(jī)在短間距情況下同速率先后攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成;配備的養(yǎng)生拉紋機(jī),實(shí)現(xiàn)紋理制作與養(yǎng)護(hù)液噴灑的同步精準(zhǔn)實(shí)施[1]。
SP1600型混凝土攤鋪機(jī)施工工藝流程(見(jiàn)圖1)。
4.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)測(cè)量準(zhǔn)備,施工前測(cè)量放出導(dǎo)線安放位置,采用單向坡雙向基準(zhǔn)線,基準(zhǔn)線樁縱向間距直線距離為10m,大縱坡與急彎道處加密布置,以確保攤鋪機(jī)能按設(shè)計(jì)要求的走向與厚度進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。
(2)試驗(yàn)準(zhǔn)備,由試驗(yàn)室根據(jù)報(bào)批的基本配合比,根據(jù)當(dāng)天所用材料的特性出具當(dāng)班施工配合比,同時(shí)根據(jù)當(dāng)班不同作業(yè)時(shí)段的氣候等條件,適時(shí)對(duì)施工配合比進(jìn)行微調(diào),混凝土坍落度為拌制時(shí)2~4cm、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)不大于2.5cm,混凝土含氣量為5~7%。
(3)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備,在確保SP1600型滑模攤鋪機(jī)和TCM1800型養(yǎng)生拉毛機(jī)可以正常作業(yè)的同時(shí),進(jìn)行混凝土路面下承面的清理、傳力桿、拉桿、養(yǎng)護(hù)劑的預(yù)先沿線備放,水電源的準(zhǔn)備、各類小型輔助設(shè)備的準(zhǔn)備。
4.2.2 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)
(1)混凝土拌制運(yùn)輸,由本工程配置的3套HZS120型強(qiáng)制式拌和樓按施工配合比進(jìn)行混凝土混合料的拌制,由于屬于半干硬性、干硬性混凝土,需要使用自卸車進(jìn)行運(yùn)輸,因此需要根據(jù)所需混凝土料的特性注意拌制時(shí)間的設(shè)定,根據(jù)運(yùn)輸?shù)缆非闆r、氣候條件、運(yùn)輸距離安排運(yùn)輸車輛及車輛車廂上的防護(hù)設(shè)施,由專人根據(jù)混凝土路面斷面面積及每車的混凝土量指揮自卸車卸料。
(2)布料,使用輪挖先完成下面層混凝土料的初步布料,并通過(guò)與攤鋪機(jī)自帶的皮帶輸送供料機(jī)協(xié)作給上面層攤鋪機(jī)構(gòu)供料,下面層攤鋪機(jī)構(gòu)由攤鋪機(jī)自帶的布料犁與進(jìn)料擋板一起最終完成進(jìn)料量的控制。上面層攤鋪機(jī)構(gòu)由攤鋪機(jī)自帶的送料皮帶和螺旋布料器完成上面層料的進(jìn)料量的控制。
(3)起始端頭處理,由于在上一工作班完成時(shí),已通過(guò)端頭模板的設(shè)置,將脹縫傳力桿安放完畢,因此下層混凝土攤鋪機(jī)不能從端頭處開(kāi)始作業(yè),需由人工利用插入式振搗器進(jìn)行適當(dāng)處理后,再由上層攤鋪機(jī)進(jìn)行上面層的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。
(4)振搗,上、下面層的振搗棒的布置間距、振搗頻率控制在(6000r/min~12000r/min間)等根據(jù)上、下面層的厚度、擬定的攤鋪速度和料的情況設(shè)置。以避免出現(xiàn)漏振、過(guò)振現(xiàn)象。特別是上面層振搗作業(yè),由于下面層已振搗完成,為保證上面層與下面層充分融合,又防止上面層振搗作業(yè)影響下面層已成型混凝土,需要根據(jù)上面層厚度、攤鋪速度、振搗棒需要的混凝土覆蓋量、振搗器振搗頻率等調(diào)整好上面層振搗器的位置。
(5)DBI作業(yè),本工程DBI系統(tǒng)設(shè)置于上、下兩混凝土面層攤鋪機(jī)構(gòu)之間,因此需每5m設(shè)置橫向縮縫,每道縮縫設(shè)置44根50cm長(zhǎng)的傳力桿,距中央分隔帶側(cè)混凝土邊4.75m、8.50m處設(shè)置兩道縱縫,每道縱縫以1.0m間隔布放80cm長(zhǎng)拉桿。通過(guò)上、下面層攤鋪系統(tǒng)間的DBI系統(tǒng)自動(dòng)安放縮縫傳力桿、縱縫拉桿,在準(zhǔn)確安放傳力桿與拉桿的同時(shí),通過(guò)DBI系統(tǒng)后的上層攤鋪施工消除了原有單層滑模施工時(shí)由于安放傳力桿與拉桿形成的鋼筋附近孔洞,進(jìn)一步確保了混凝土路面施工質(zhì)量。
(6)搓平梁作業(yè),通過(guò)搓平梁的搓揉作用,實(shí)現(xiàn)振搗完成的上面層提漿,確保混凝土路面具有符合要求的制作抗滑構(gòu)造的漿層。搓平梁的作業(yè)需有專人監(jiān)管,確保起步后5m內(nèi)在搓平梁前有大小適合的漿卷產(chǎn)生,并在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中保持該漿卷大小不發(fā)生突變,甚至缺失現(xiàn)象的發(fā)生。
(7)混凝土表層作業(yè),一般2~3個(gè)車道幅寬的路面一次攤鋪完成,因此,超級(jí)抹平器的作業(yè)是確?;炷谅访姹韺悠秸确腺|(zhì)量要求的關(guān)鍵一道工序。通過(guò)麻布的拉毛作業(yè),既消除超級(jí)抹平器的少量輕微抹面波痕,又起到制作輕微路面紋理的作用。
(8)端頭處理,在哈薩克斯坦希江公路二標(biāo)項(xiàng)目中,由于每道縮縫均設(shè)置傳力桿,因此允許僅以每工作班端頭施工縫設(shè)置脹縫。為此設(shè)計(jì)了寬度為25cm(與半截傳力桿長(zhǎng)度相同)、高度為22cm、長(zhǎng)度為10.9m的端頭木模。該方案既解決了端頭脹縫傳力桿的設(shè)置問(wèn)題,又通過(guò)混凝土量控制解決了端頭處混凝土損耗問(wèn)題。
4.3.1 養(yǎng)生拉毛機(jī)作業(yè)
TCM1800型養(yǎng)生拉毛機(jī)的作業(yè)視氣候條件和混凝土料的情況,適時(shí)在攤鋪后20~30min內(nèi)開(kāi)始作業(yè),拉紋作業(yè)過(guò)早或延遲,均可能造成紋理構(gòu)造深度不足,養(yǎng)護(hù)液噴灑延遲,造成養(yǎng)護(hù)膜成膜遲,進(jìn)而混凝土路面水分損失過(guò)多從而可能造成混凝土表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫。
4.3.2 鋸縫
在本工程中混凝土路面的每道縮縫按其功能不同需先后進(jìn)行三道鋸縫作業(yè):引導(dǎo)縫、擴(kuò)縫、倒角。
引導(dǎo)縫的鋸縫作業(yè)是確保混凝土路面攤鋪成功的重要一道工序,鋸縫不及時(shí)所造成的嚴(yán)重后果是混凝土路面出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫,甚至斷板現(xiàn)象。鋸縫開(kāi)始時(shí)間宜控制在120℃·h左右,鋸縫最遲完成時(shí)間控制在250℃·h內(nèi)。
擴(kuò)縫作業(yè)應(yīng)在引導(dǎo)縫完成后盡早開(kāi)展,倒角應(yīng)在擴(kuò)縫完成后盡早開(kāi)展,以防止混凝土強(qiáng)度大幅提高后,在擴(kuò)縫過(guò)程中出現(xiàn)崩角現(xiàn)象,擴(kuò)縫結(jié)束后按設(shè)計(jì)要求,使用瀝青瑪蹄脂進(jìn)行各類縮縫與脹縫的填縫施工。
4.3.3 養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)膜僅起到保持混凝土結(jié)構(gòu)層水分不流失,視氣候條件還需適當(dāng)采取保溫覆蓋措施,養(yǎng)護(hù)劑的噴灑工作將在抗滑構(gòu)造完成后立即進(jìn)行,這樣將盡最大可能減少混凝土表面塑性收縮裂縫的產(chǎn)生,并確?;炷了至魇Я勘M可能少,本工程采用Curing101型養(yǎng)護(hù)劑,使用量3~4m2/L。
4.3.4 機(jī)具的清洗
在當(dāng)班混凝土滑模攤鋪完成后,需立即進(jìn)行攤鋪機(jī)與養(yǎng)生拉毛機(jī)的清洗工作,以防止混凝土凝結(jié)對(duì)攤鋪機(jī)造成損壞。
本工程采用水泥混凝土路面面層雙層同步攤鋪施工技術(shù),共完成了混凝土路面攤鋪40.8km(單側(cè)11m寬)。曾創(chuàng)下單班澆筑635m,月澆筑混凝土8.5km的施工高峰強(qiáng)度。實(shí)踐證明,采用水泥混凝土路面面層雙層同步攤鋪施工技術(shù)可保證在大部分區(qū)域的混凝土雙層路面同步施工,并具有施工工效高、施工速度快、施工幅面寬、路面質(zhì)量有保證、經(jīng)濟(jì)性高等特點(diǎn),我國(guó)目前瀝青混凝土路面所需使用的高品質(zhì)瀝青絕大部分需要從國(guó)外進(jìn)口,而水泥混凝土路面所需的高標(biāo)號(hào)水泥在各省大部分均可實(shí)現(xiàn)自給,實(shí)現(xiàn)高等級(jí)路面黑白路面按需配置,可以充分促進(jìn)各地經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,可在類似工程施工中因地制宜地推廣應(yīng)用。