淺談高等級(jí)公路水泥混凝土路面滑模式攤鋪施工技術(shù)

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程機(jī)械系 030031）

現(xiàn)階段，水泥混凝土路面施工技術(shù)被廣泛運(yùn)用在公路工程路面施工中，對(duì)于高等級(jí)公路工程項(xiàng)目而言，需要不斷改進(jìn)路面施工工藝，才能使公路建設(shè)更更具機(jī)械化特征，提高公路建設(shè)水平。滑模攤鋪技術(shù)是水泥混凝土路面施工過(guò)程中常用到的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)方法，該技術(shù)機(jī)械化水平高，因而能夠顯著提高施工效率，同時(shí)采用該技術(shù)，能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，更加節(jié)省材料的使用，從而降低成本支出，能夠滿足公路工程項(xiàng)目達(dá)到自動(dòng)化和機(jī)械化施工的目標(biāo)。與傳統(tǒng)攤鋪施工相比，滑模攤鋪技術(shù)能夠顯著提高水泥混凝土路面施工質(zhì)量。

1 滑模攤鋪施工技術(shù)原理及特點(diǎn)

1.1 滑模攤鋪技術(shù)原理

滑模攤鋪技術(shù)充分利用滑模攤鋪機(jī)，對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行施工，可取得良好的施工效益。滑模攤鋪機(jī)主要是由行走裝置、布料器、擠壓底板、振搗棒組、中央傳力桿插入器、擺動(dòng)搓平梁、自動(dòng)抹平器、養(yǎng)護(hù)液噴灑機(jī)和傳感器等構(gòu)成。

滑模攤鋪技術(shù)的施工原理主要為：利用施工導(dǎo)線作為引導(dǎo)裝置，開動(dòng)滑模攤鋪機(jī)前進(jìn)，在這個(gè)過(guò)程中不需要在邊緣位置架設(shè)模板，將滑模攤鋪機(jī)的主要構(gòu)件組裝好后，所有構(gòu)件被同一基準(zhǔn)線所控制，然后按照平整度、密實(shí)度要求，對(duì)水泥混凝土路面開展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。應(yīng)用滑模攤鋪技術(shù)，需要與大型拌和設(shè)備進(jìn)行相互配合，可保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后的路面混凝土結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，明顯提高施工安全性，并且能夠提高施工效率。

1.2 滑模攤鋪施工技術(shù)的特點(diǎn)

滑模攤鋪技術(shù)在施工過(guò)程中最為顯著的特征是將固定模板取消，而是替換成滑移式模板。這樣一來(lái)，就不需要進(jìn)行模板加固處理，而是利用超聲波、拉線、激光等技術(shù)，對(duì)水泥混凝土結(jié)構(gòu)的具體走向和位置進(jìn)行確定，可節(jié)省大量時(shí)間。運(yùn)用滑模攤鋪技術(shù)，可一次完成連續(xù)施工。

（1）運(yùn)用滑模攤鋪機(jī)能夠明顯提高路面施工的速度，通常攤鋪速度能夠達(dá)到每分鐘1-3m，如果是雙車道一次攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，同時(shí)使用2臺(tái)攤鋪機(jī)，攤鋪的厚度為26.0cm，攤鋪寬度8.25m，那么每日路面攤鋪的路程能夠達(dá)到500-1000m。通過(guò)研究分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，攤鋪速度控制在每分鐘1.2m，路面攤鋪效果最佳。實(shí)際上，水泥混凝土路面施工需要嚴(yán)格控制時(shí)間，應(yīng)用滑模攤鋪機(jī)器，能夠節(jié)省施工時(shí)間，滿足路面施工要求。

（2）除了能夠提高路面施工效率外，滑模攤鋪技術(shù)也具備自動(dòng)化程度高的特征，使用滑模攤鋪機(jī)過(guò)程中，需要利用基準(zhǔn)線作為導(dǎo)向設(shè)備，快速使路面得以成型。滑模攤鋪技術(shù)施工過(guò)程簡(jiǎn)述如下：使用螺旋布料器，對(duì)水泥混凝土拌合物均勻向路面鋪開，攤鋪形式為橫向鋪，然后又用刮平器，將拌合物刮平。刮平處理后，采用振搗器對(duì)拌合物進(jìn)行振搗，觀察其密實(shí)性，滿足路面施工設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行路面整平，整平采用刮平板，使水泥混凝土路面更加平整和密實(shí)，最后采用光面帶，行抹面處理。

（3）運(yùn)用滑模攤鋪技術(shù)，施工人員僅需要正確使用滑模攤鋪機(jī)，無(wú)需耗費(fèi)更多人力和物力，能夠節(jié)省大量施工資源，并且降低施工現(xiàn)場(chǎng)管理的難度。

（4）滑模攤鋪不需要設(shè)置相同水平面的施工縫，因此無(wú)需處理大量的施工縫，大大減少?zèng)_洗、鑿毛作業(yè)量，因此施工連續(xù)性良好，能夠提高路面的施工效率。

（5）應(yīng)用滑模攤鋪技術(shù)，可減少混凝土材料的使用量，這是因?yàn)榛＝Y(jié)構(gòu)是封閉的，對(duì)滑模結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定，形成工作盤。固定器材使用液壓千斤頂和爬桿可進(jìn)一步拓展施工作業(yè)面，可節(jié)約臨時(shí)預(yù)埋板、墊板及其他輔助性材料。

（6）在路面施工是采用滑模攤鋪技術(shù)，可控制施工成本支出，這是因?yàn)樵摷夹g(shù)能夠節(jié)省模板和多種輔助材料，施工時(shí)往往不受氣候和天氣條件的影響，從而控制施工時(shí)間，提升路面施工的總體經(jīng)濟(jì)效益。

2 提高滑模攤鋪水泥混凝土路面“三大指標(biāo)”的技術(shù)措施

2.1 提高路面抗折強(qiáng)度措施

2.1.1 混凝土原材料及配合比

為保證水泥混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要正確選擇材料，高等級(jí)公路工程施工不建議加大水泥用量，而是選擇抗折性能良好和強(qiáng)度較高的水泥。要對(duì)水泥成分中膠砂成分進(jìn)行分析，其抗折強(qiáng)度要≥7MPa方能保證原材料質(zhì)量，這樣能夠使混凝土試配強(qiáng)度超過(guò)5.6MPa。與此同時(shí)，不建議加大水泥用量的原因也是為了成分保證混凝土收縮性能、抗裂性能。

選用小粗集料、碎石、礫石，能夠保證原材料配制的合理性，使混凝土材料更具抗折強(qiáng)度。通常來(lái)說(shuō)，高等級(jí)公路攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的粗集料，粒徑含量應(yīng)該控制在5-10mm，而碎石和礫石，最大粒徑分別≤30mm和20mm。

砂的總比表面積，可對(duì)用水量產(chǎn)生直接影響，因此要合理計(jì)算砂率，選擇粗砂、中砂，目的在于降低混凝土配制的用水量，如果混凝土配制后其抗折強(qiáng)度能夠達(dá)到施工要求，則選擇細(xì)砂即可。在此基礎(chǔ)上，為提高施工質(zhì)量及效率，合理控制水泥水灰比，降低單位用水量，需要結(jié)合砂的細(xì)度模數(shù)計(jì)算砂率，從而強(qiáng)化混凝土抗折強(qiáng)度。

要想保證混凝土配合比符合攤鋪?zhàn)鳂I(yè)要求，需要添加外加劑，這是因?yàn)榛炷谅访媸┕げ捎没備伡夹g(shù)，要求保持較高的混凝土坍落度，使用外加劑能夠達(dá)到這個(gè)效果。除此之外，也需要加入適量的鋼纖維，或者玄武巖纖維，從而提高混凝土抗折強(qiáng)度，但是要控制纖維的長(zhǎng)度。

2.1.2 滑模施工技術(shù)

針對(duì)原材料方面問(wèn)題，應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量控制。在此基礎(chǔ)上，需要對(duì)水泥混凝土質(zhì)量進(jìn)行控制，特別是攪拌質(zhì)量。對(duì)于新拌合的混凝土，則需要保證其性能穩(wěn)定。在運(yùn)輸混凝土過(guò)程中，不能加水，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)同樣如此。

2.2 保證路面板厚技術(shù)要點(diǎn)

要想保證高等級(jí)公路水泥混凝土路面后續(xù)使用的安全性與穩(wěn)定性，需要合理控制路面的板厚。一般來(lái)說(shuō)，板厚需要通過(guò)溫度應(yīng)力、彎拉應(yīng)力等指標(biāo)進(jìn)行合理計(jì)算，同時(shí)也要結(jié)合路面疲勞極限值。如果板厚不滿足要求，則會(huì)形成較大內(nèi)應(yīng)力，加速路面損壞速度。也就是說(shuō)，要對(duì)路面的板厚進(jìn)行合理控制，技術(shù)要點(diǎn)如下：

（1）控制好高線拉線精度，通常情況下，滑模攤鋪設(shè)備在實(shí)際施工時(shí)需要沿著拉線向前攤鋪，需要保證拉線方向及高程的準(zhǔn)確性，避免精度值不足影響到攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的實(shí)際效果。

（2）施工人員應(yīng)該借助拉線，對(duì)板厚進(jìn)行提前測(cè)量，計(jì)算其是否滿足實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)。拉線布置好后，需要在正式攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前組織相關(guān)人員進(jìn)行實(shí)測(cè)，確定滿足施工要求后，才能啟動(dòng)滑模攤鋪機(jī)。

（3）在路面攤鋪之前，需要準(zhǔn)確測(cè)量低模板高程，然后掛上將自動(dòng)傳感器與拉線進(jìn)行連接，然后開展行走試驗(yàn)，調(diào)整方向傳感器，對(duì)擠壓底模板尾部高程進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，測(cè)出的高程就是混凝土路表面的高程。

2.3 提高路面平整度技術(shù)要點(diǎn)

（1）為了使拉線精度更加準(zhǔn)確，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止測(cè)量時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，應(yīng)該及時(shí)采用專業(yè)儀器和設(shè)備對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行抽檢，或者組織復(fù)測(cè)工作。嚴(yán)禁出現(xiàn)闖線行為，因此攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)禁止非工作人員進(jìn)入場(chǎng)地，并且不能受到車輛的干擾。密切關(guān)注拉線狀況，并對(duì)傳感器情況進(jìn)行觀察，避免出現(xiàn)傳感器掉線現(xiàn)象。

（2）為實(shí)現(xiàn)連續(xù)攤鋪，并且保證混凝土材料的供應(yīng)量，應(yīng)該對(duì)確定好最小攤鋪速度，一般控制在每分鐘1m即可。滑模攤鋪機(jī)停靠的路面，其混凝土結(jié)構(gòu)的平整度與其他位置不同，加之受到擠壓底板也會(huì)對(duì)混凝土路面產(chǎn)生一定的擠壓，因此會(huì)降低路面標(biāo)高，在作業(yè)時(shí)要把這個(gè)問(wèn)題和因素考慮進(jìn)去。

2.4 保證平整度技術(shù)要點(diǎn)

為進(jìn)一步提高路面攤鋪的平整度，需要在作業(yè)前對(duì)滑模攤鋪設(shè)備的履帶，密切監(jiān)控傳感器的運(yùn)行狀況，并且對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到最佳工作狀態(tài)。

3 滑模攤鋪施工的施工工藝

3.1 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣

在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng)，為提高施工質(zhì)量，需要進(jìn)行測(cè)量放樣，然后正確架設(shè)傳感器導(dǎo)向線，控制好導(dǎo)向線長(zhǎng)度，1km即可滿足工作量要求。與此同時(shí)，施工人員應(yīng)該對(duì)待攤鋪路面與傳感器導(dǎo)向線之間的距離進(jìn)行確定，通常兩者距離維持在1.0-1.5m之間，而高度值的確定依據(jù)則是將路面延伸至導(dǎo)向線實(shí)測(cè)標(biāo)高，并在此基礎(chǔ)上增加20cm。距離和高度的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到每根導(dǎo)向鋼纖的具體位置的確定。攤鋪機(jī)進(jìn)場(chǎng)之前，組織人員復(fù)測(cè)距離和高度，確保施工精度。

3.2 調(diào)整攤鋪機(jī)并就位

調(diào)整攤鋪機(jī)位置，使其合理就位，然后讓攤鋪機(jī)在準(zhǔn)確位置入場(chǎng)，安裝相關(guān)的配件與構(gòu)件，檢查無(wú)問(wèn)題后，將攤鋪機(jī)停靠在起始位置，這樣能夠保證左側(cè)模板和右側(cè)模板均平行于導(dǎo)向線，并且保持前后等距，然后啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)整方向裝置和攤鋪機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，使機(jī)械能夠緩慢駛向路面作業(yè)方向。施工人員觀察導(dǎo)向線和預(yù)設(shè)模板，確定好兩者之間的距離，然后找出路基方向（分為縱向和橫向），形成一個(gè)矩形。

3.3 混凝土攪拌、運(yùn)輸

水泥混凝土攪拌的質(zhì)量控制要點(diǎn)：及時(shí)檢查攪拌設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，明確各個(gè)構(gòu)件的使用狀態(tài)，然后結(jié)合配料單，將多種材料的相關(guān)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，各方確認(rèn)無(wú)誤后開始進(jìn)行混凝土攪拌。通過(guò)自卸車運(yùn)輸拌合完成的水泥混凝土材料，這樣能夠保證混凝土不會(huì)在運(yùn)輸途中發(fā)生變性或者變干，避免出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象，也防治出現(xiàn)漏漿。為進(jìn)一步保證混凝土性能，需要嚴(yán)格控制卸料高度，一般不超過(guò)1.5m。

3.4 布料

布料的要點(diǎn)在于混凝土均勻，并且保證是全寬方向，必要時(shí)可在居中位置進(jìn)行適當(dāng)抬高，應(yīng)該合理控制布料的高度，一般來(lái)說(shuō)要比成型后高一點(diǎn)，5-10cm即可。

3.5 攤鋪

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，啟動(dòng)攤鋪機(jī)的自動(dòng)找平裝置，同時(shí)開啟自動(dòng)轉(zhuǎn)向傳感器，使機(jī)械能夠平穩(wěn)向前推進(jìn)。觀察攤鋪情況，看到布料器與水泥混凝土路面接觸時(shí)，要根據(jù)布料狀況，必要時(shí)開展第二次布料，然后調(diào)整一下劑量門所處的位置，使料順利進(jìn)入。施工作業(yè)人員觀察振動(dòng)棒完全解除到水泥混凝土料時(shí)，開始啟動(dòng)振動(dòng)功能。在此過(guò)程中，已經(jīng)振實(shí)的混凝土?xí)艿綌D壓，利用連接筋、傳力桿，形成水泥混凝土路面。

3.6 路面終加工

為進(jìn)一步提高路面施工的總體質(zhì)量，需要施工人員對(duì)滑模攤鋪效果進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)路面缺陷后，然后及時(shí)對(duì)缺陷位置和大小進(jìn)行確定，然后及時(shí)進(jìn)行抹平和修整。除此之外，還要對(duì)路面平整度進(jìn)行檢查，分析路面標(biāo)高，無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，及時(shí)開展路面養(yǎng)護(hù)。

3.7 拉毛施工

一般情況下，采用水泥混凝土施工的公路工程項(xiàng)目，需要采用刻槽技術(shù)。如果應(yīng)用軟拉抗滑構(gòu)造進(jìn)行路面施工，需要配置拉毛養(yǎng)生機(jī)，使材料更加均勻攤鋪在路面上，路面也因而更為平順，滿足高等級(jí)公路施工要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在水泥混凝土路面施工過(guò)程中應(yīng)用，滑模攤鋪施工技術(shù)，不僅是現(xiàn)代化和自動(dòng)化的施工方式，同時(shí)也具備機(jī)械化性質(zhì)，能夠提高路面施工的效率和質(zhì)量。作為新型公路路面施工工藝，滑模攤鋪技術(shù)可強(qiáng)化水泥混凝土路面的強(qiáng)度，同時(shí)也能夠保證路面施工的平整度，在公路工程項(xiàng)目中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要結(jié)合滑模攤鋪施工流程，不斷改進(jìn)施工工藝，最大程度提高施工效益。