滑模攤鋪路肩石在高等級公路的施工應用

楊 劍

(河北省唐山市交通局)

目前,我國高等級公路水泥混凝土路肩石現澆施工大多采用人工現場澆筑和滑模攤鋪機現場澆筑兩種施工工藝,滑模攤鋪機現場攤鋪現澆施工路肩石由于機械化程度高,成品強度高,耐久性、整體性好,表面平整光滑,線型美觀等優點,在高等級公路施工中被逐漸采用。滑模攤鋪機現場攤鋪澆筑施工路肩石主要的施工設備為滑模攤鋪機和混凝土罐車,其施工程序為滑摸攤鋪機以切割整形后的瀝青面層邊緣作為參照基準線來確定攤鋪機的行走路線,混凝土罐車運輸混凝土,攤鋪機鋪筑路肩石。本文結合在平青樂線灤縣至樂亭段改建工程中的施工應用,對滑模攤鋪路肩石的混凝土強度、平整度、高程、直順度、坡度、伸縮縫提出了較為具體的質量控制措施。平青樂線灤縣至樂亭段改建工程全長40.48km,一級公路標準,工程于 2003年初開工建設,2004年底竣工通車。

1 混凝土強度

在施工前,應根據設計要求制定最佳配合比,力求實現較好的施工和易性與較高的強度,并根據配合比選取符合要求的原材料。由于我國多采用先攤鋪瀝青油面,后鋪筑路肩石的施工工藝,在路肩石施工及養護過程中,道路已經試通車,剛攤鋪的路肩石易遭到車輛等外力破壞,故宜選用早期強度較高的水泥。施工所采用的水泥、碎石、砂要進行各項技術指標的檢驗,以確定其能夠達到施工要求。路肩石攤鋪過程中,混凝土運輸、攤鋪完畢的時間對混凝土的強度有很大的影響,施工允許的最長時間應根據施工日平均氣溫而定。

路肩石鋪筑后,要注意及時養生。為了保持路肩石表面色澤一致,應采用養生劑養生或塑料薄膜覆蓋法養生,不宜采用草袋養生。養生期過后,要對混凝土試件進行抗壓試驗,以驗證其強度已達到設計要求。

2 平整度

2.1 混凝土坍落度對路肩石平整度的影響

混凝土坍落度對滑模攤鋪路肩石施工影響非常大。坍落度大,路肩石不成型,易塌邊或出現墜包,當模板縱向壓力大時,易出現間隔的凹槽(即搓板現象)。坍落度小,和易性差,路肩石表面易形成麻面。施工中,混凝土坍落度一般控制在 2.5～4.0cm范圍內。通過施工的實踐證明,混凝土中加入水泥用量 10%～15%的粉煤灰,可有效改善混凝土的和易性,有利于提高路肩石的平整度。

2.2 滑模機攤鋪對路肩石平整度的影響

滑模攤鋪機在攤鋪過程中行進必須平穩、勻速。滑模模板的底板前傾角宜設置為 3°左右,滑模攤鋪機行進速度的突變、啟動、停機都會在模板尾端形成凹槽,從而影響成品的平整度,因此就要求攤鋪過程中,在盡可能保持連續輸料的前提下,減少行駛中的速度突變、啟動、停機等現象。當因速度突變而出現凹槽時,應及時安排人工填料修補。

2.3 混凝土坍落度、振搗頻率、攤鋪行走速度三者的關系對路肩石平整度的影響

混凝土坍落度、振搗棒振搗頻率、攤鋪行走速度在保證混凝土質量的允許范圍內,三者取值大小對路肩石平整度存在很大的影響。當混凝土坍落度和振搗頻率較小時,攤鋪機行走速度不宜過大,否則就會因振搗布料不足而出現斷料或成品局部缺損現象。當混凝土坍落度和振搗頻率較大時,攤鋪行走速度也應適當加大,以避免攤鋪因模板的抹平板下壓力過大而出現路肩石成品表面搓板現象。混凝土坍落度、振搗棒振搗頻率、攤鋪行走速度在路肩石滑模攤鋪中的調控關系見表 1。

表1 混凝土坍落度、振搗棒振搗頻率、攤鋪行走速度的調控關系

2.4 人工操作對路肩石平整度的影響

機械攤鋪路肩石的表面,應盡量減少人工操作。當施工到橋頭、路口等處時,都需要人工修整時,也應盡量提高人工抹面的質量。

3 高程、直順度

高程、直順度的控制取決于行走基準線的設置和攤鋪機行駛的平穩程度。

在多風季節施工,應縮短基準線間距;5～6級大風天,基準線振動大,嚴重影響成品高程和直順度,應停止施工。

在曲線路段,也應縮短基準線間距,以避免折點的出現。滑模攤鋪機行駛不穩造成的凹槽同樣會影響路肩石的高程和直順度,必要的人工修補是線型美觀的重要手段。

在高程控制中,路肩石應與路面平齊或者低于路面 0～5mm范圍內,以避免造成阻水現象。

4 橫坡度

橫坡度的控制應根據設計使路肩石的橫坡度與相應的路面的橫坡度一致,以達到無阻水現象。在坡度變化路段,不宜改變模板的坡度來調整路肩石的坡度,應使用滑模攤鋪機本身的坡度調節按鈕來實現橫坡度的改變,這樣不僅操作簡便、準確,而且也避免了對路肩石平整度的影響。

5 伸縮縫

伸縮縫應設置為假縫,每 2～3m設一道假縫。伸縮縫在施工后 1d內采用切縫機切縫,此時切縫縫寬均勻一致,不會出現缺邊掉角現象。但要注意:(1)切縫時混凝土強度要達到15MPa以上,才能保證伸縮縫邊棱整齊;(2)伸縮縫應垂直于路面中線;(3)及時清洗,減少切縫對路面的污染。

6 應用效果

目前,平青樂線灤縣至樂亭段改建工程已經通車運營兩年,該工程的路肩石線形圓滑,外觀平整,使用效果良好。

滑模攤鋪機攤鋪路肩石施工內在和外觀質量好,機械化程度高,施工進度快,生產效率高,并且其工程造價比預制安裝施工方式低 50元/m3左右,僅在平青樂線灤縣至樂亭段改建工程中,就節約工程投資50.6萬元,經濟效益非常顯著。

[1] 交通部公路科學研究所.公路水泥混凝土路面滑模施工技術規程(JTJ/T037.1-2000)[M].北京:人民交通出版社,2000.

[2] 河北省交通廳.河北省公路工程質量檢驗評定標準[M].石家莊:河北科技出版社,1999.