新建鐵路混凝土路肩的滑模施工

楊 忠，單勇鋒，李兆宇，蔣宗全，周 闊

(1.中國水電集團，北京 100048;2.中國水電三局有限公司，西安 710016)

路肩(又稱護肩)作為設置在路基頂面兩側的小體積、條形混凝土構件，與主體工程相比往往不被重視。以往多使用小塊組合鋼模板或定型模板立模現澆，比較適合人工操作，但模板之間接縫多，常出現漏漿、錯臺等質量通病，混凝土質量不易控制。特別是模板懸空、內部空間小，組裝困難，費時費力，另外混凝土需等強，拆模時間較長，工效非常低。

為此，研制了一套適合路肩作業的滑模裝置，有效地解決了以上問題。

1 混凝土護肩設計概況

根據設計要求，基床表層為級配碎石，電纜槽外側設置混凝土護肩。混凝土護肩為素混凝土結構，底部坐落在漿砌石材護坡頂部的鑲邊上，整體呈梯形，上底寬度10 cm，下底寬95 cm，高度54.6 cm，設計圖紙要求現澆。混凝土護肩與電纜槽、接觸網支柱的具體位置關系見圖1。

2 護肩滑模系統

混凝土護肩滑模系統結構見圖2。

2.1 模板

滑模臺車的模板面采用δ=6 mm的鋼板，鋼板背面采用［8槽鋼作肋。靠近電纜槽處，混凝土護肩比電纜槽高出25 mm，采用∠63×63×6的等邊角鋼作為模板，固定在電纜槽支腿上。

2.2 主骨架

圖1 混凝土護肩示意(單位:m)

圖2 滑模構造(單位:mm)

主骨架由I16工字鋼和［16槽鋼組焊而成。主骨架頂部鋪設花紋鋼板，作為施工平臺。主骨架與整體鋼模板采用φ 16 mm絲杠連接，通過旋轉絲杠可以對模板位置進行微調。

2.3 行走裝置

滑模系統行走裝置包括軌道和滾輪兩部分。混凝土護肩滑模系統共有3套滾輪裝置，電纜槽內有2條，軌道由∠63×63×6的等邊角鋼鋪設而成，角鋼采用專用工具固定，滾輪行走在軌道上;另1條滾輪行走在漿砌石材護坡表面上。電纜槽內軌道安裝見圖3。

圖3 電纜槽內軌道固定

2.4 牽引系統

卷揚機安裝在主骨架前端，底座用接觸網支柱基礎預埋螺栓固定，同時在主骨架前端軸線位置設置掛鉤，作為鋼絲繩的牽引力作用點。在滑模前進方向的接觸網支柱基礎上安裝定滑輪導向裝置，鋼絲繩鎖定在掛鉤上，當卷揚機卷動滾筒時鋼絲繩牽引整個滑模裝置向前移動。

導向裝置固定裝置見圖4。

圖4 導向裝置固定在接觸網支柱基礎

2.5 振搗裝置及配重

在整體式鋼模板中部安裝附著式振動器，用于振搗混凝土。

電纜槽上部主骨架兩側安放混凝土板作為配重塊。

2.6 輔助系統

在主骨架四周焊接套管，安裝整體式安全圍欄，高度不低于1.2 m。在滑模裝置上部安裝彩鋼板制作的遮陽棚。

拼裝就位的滑模裝置見圖5。

3 路肩施工工藝

混凝土護肩施工工藝流程見圖6。

圖5 拼裝就位的滑模裝置

圖6 混凝土護肩滑模施工工藝流程

3.1 施工準備

混凝土護肩澆筑每次滑行長度以兩個大型結構物(涵洞、橋梁、框構等)為一個施工段落。

滑動前進方向上的接觸網支柱基礎應施工完成，可用于安裝導向裝置。

3.2 滑模拼裝

滑模系統初步拼裝在路基面上，首先連接模板和主骨架，在電纜槽內敷設軌道并將主骨架、模板吊裝就位，然后吊裝壓重混凝土預制塊，最后安裝輔助系統。

3.3 混凝土澆筑

混凝土護肩為小體積混凝土，振搗作業面狹小，滑模混凝土宜采用二級配，塌落度控制在5～7 cm，采用混凝土罐車運輸，冬、夏季施工應做好保溫措施。

在混凝土護肩上口安裝下料漏斗，混凝土料經料斗入倉。混凝土澆筑采用臺階法，第一層澆筑厚度30 cm，第二層澆筑厚度控制在25 cm，臺階寬度1 m左右。混凝土振搗采用2.2 kW的ZW10型附著式振動器，同時配備φ 50 mm軟軸插入式振搗器，對附著式振動器影響范圍外的混凝土料進行振搗。

混凝土護肩澆筑至設計高度時，人工將表面的浮漿和多余的混凝土清除，頂部人工收面、壓實收光。

3.4 模板滑行

大模板長度10 m，采用整倉澆筑并等待強度增長，然后模板整體向前滑移。滑動前，觀察混凝土強度發展情況，在混凝土強度達到0.2～0.5MPa時，開始滑動。先緩緩卷動鋼絲繩，滑動20 cm左右，如滑出的混凝土不坍塌，成型較好，可繼續滑動;如滑出的混凝土有流淌現象，則立即用事先準備的木板保護混凝土面，防止坍塌，同時停止滑動，等待混凝土達到強度后再重新滑動。每次滑動長度為一個倉號長度(10 m)。

當滑模滑動到新的位置后，測量員工對模板進行檢查，發現偏差，通過調整絲桿進行糾偏。

3.5 混凝土養護

脫模的混凝土及時覆蓋土工布，灑水養護，常溫下養護時間不少于7 d。冬季施工應搭設暖棚，并安裝煤爐或電動暖風機，做好保溫措施。

3.6 技術要點

1)軌道安裝必須按測量點鋪設，發現軌道變形必須及時更換，軌道位置偏差不允許大于5 mm，并且不能突變。

2)因滑模模板下口與漿砌石材護坡相接，很難緊密貼合，存在縫隙必須采用密封膠條或棉紗塞縫，避免因跑漿產生“爛根”現象。

3)混凝土護肩為小體積混凝土，澆筑速度快，混凝土只有快速成型，才能保證滑模施工的連續性，應通過工藝試驗選擇合理的混凝土坍落度和初凝時間。

4)合理選擇模體的滑動時間:出模混凝土強度達到0.2～0.5 MPa，出模的混凝土無流淌和拉裂現象，具體時間通過工藝試驗確定。

5)冬季施工必須搭設暖棚，暖棚長度不宜小于模體長度的3倍，同時對施工完成的混凝土用棉被覆蓋，保溫養護時間不得小于28 d。

4 使用效果分析

4.1 施工質量好

滑模系統的模板系統采用整體模板，沒有模板接縫，不存在模板間錯臺、跑漿等質量缺陷，混凝土表面平整度好;混凝土振搗采用附著式振動器不易出現漏振現象，因此混凝土外觀及內在質量好。

4.2 可操作性強

1)混凝土護肩采用滑模施工機械化程度高，人員勞動強度小。

2)采用滑模施工工藝自身帶有操作平臺且可隨滑模系統移動，不需搭設懸空腳手架或落地腳手架。

3)滑模系統下口模板通過旋轉絲桿可緊緊地壓在漿砌石材上，固定方法簡單;而立模現澆法下口模板底部懸空，固定困難。

4)滑模系統底部設置有輔助平臺，便于護肩混凝土外露面修整，不需另外搭設平臺。

5)自帶施工棚，隨滑模移動，可實現全天候施工。

4.3 工效對比分析

滑模施工工藝在兩個大型結構物之間進行混凝土護肩施工時，僅需安裝、拆除一次，因此兩個結構物之間距離越長，效率就越高。滑模系統采用整體的模板體系，桿件連接調整，模板就位、調整速度快，工效高。以長10 m混凝土護肩為例，對滑模與立模現澆法對比見表1。

表1 滑模與立模現澆法作業時間對比 h

5 結語

針對鐵路路肩的構造特點，研發了移動滑模設備。實踐證明，該設備的使用可以有效地提高路肩混凝土的施工質量和施工工效，提高了路肩施工的機械化水平。已經在新線鐵路建設中推廣使用，取得了顯著的技術經濟效益。

［1］鐵道部經濟規劃研究院.TZ 210—2005 鐵路混凝土工程施工技術指南［S］.北京;中國鐵道出版社，2005.

［2］中華人民共和國建設部.JGJ 65—89 液壓滑動模板施工安全技術規程［S］.北京:中國建筑工業出版社，1990.