DBA滑模施工技術研究

雷 雄，楊祚武

（中國水利水電第十四工程局有限公司非洲事業部, 云南 昆明 650041）

1 工程情況

1.1 項目概況

塞內加爾布萊斯迪亞涅機場高速公路項目起點是布萊斯迪亞涅國際機場（AIBD）,其中一條通向捷斯（Thies），另一條通向姆布爾（Mbour）。捷斯終點連接捷斯-圖巴高速，姆布爾終點連接姆布爾-考拉克高速公路。項目為全封閉收費高速，全長約63km，主線為雙向四車道，采用瀝青混凝土路面結構，建成后可實現達喀爾、布萊斯迪亞涅新機場、姆布爾以及圣城圖巴的高速互通，將大大提升交通運輸能力，帶動內陸經濟發展。

1.2 滑模施工概況

塞內加爾高速公路項目配備的是德系設備WirtgenSP15型滑模機，該設備機械化程度高，有著先進的控制系統，多種成型模具可供選擇，操作臺與主控箱之間采用先進的工業總線系統，轉向、縱橫坡找平以及所需建模路徑均實現自動控制，液晶工作面板顯示整機工作狀況，故障指示一目了然。

其次有高度靈活的給料系統，液壓升降控制模具，可大大縮短澆注前的就位時間，且使得滑模機能適用于多種工況下的建模作業。同時供料料斗能實現上下左右全方位移動、傾斜、偏置，能輕松對接模具以及供料車輛。多種液壓震動控制以及多樣性模具能達到各種施工要求。而且擁有智能運輸理念，設備可通過液壓調節機身高度，左右履帶具有液壓偏置功能，可調節履帶間距，供料螺旋的調節更減少了機械的立體空間，方便轉場和運輸，先進的設備也是滑模施工取得巨大成就的重要因素之一。

此類DBA滑模施工經濟環保，滑模機一次通過可完成立模、機械振搗、粗刮平、補料、精刮平、抹刀抹平、拆模、墊泥安裝等多道工序，省工省時，降低成本。220L的水箱容量配合高壓水槍系統能在作業完成后迅速清洗設備，不致使混凝土凝固。低消耗、低排放、成型結構物質量周期長等，都大大加快DBA滑模施工邁向環保的步伐。

塞內加爾機場高速項目的滑模施工主要包括DBA滑模施工、GBA滑模施工、路緣石滑模施工以及攔水帶滑模施工。此類滑模施工不僅體現它的高質量、高產量，而且便于操作，成型接縫少，線型直順美觀；更能節省人力物力，縮短工期，有效地節約工程成本。

2 DBA滑模施工工藝及技術研究

2.1 選模備材

在明確施工內容的前提下，由于模具的多樣性，需要選擇相應的立模模具來進行結構成型。

其次就是材料準備， DBA的施工需要橫向加入2條?12mm的鋼筋，所以在施工之前需要沿施工路徑擺放鋼筋，并滿足搭接長度L=50d=60cm進行焊接。在需要安裝過水槽的地方要提前做好記號標記，并提前放置過水槽。

2.2 放樁校線

所采用SP15滑模機是通過接觸式傳感器來實現成型路徑的，所以施工前需要完成放樁并校正引導線高程。使用GPS測量儀對立模邊緣進行精確放線，直線段每12.5m放置一個專用可調整的鋼釬樁，用以控制高程，然后在12.5m之間再放置一個，隨前后樁校線，以達到平滑成型的目的。DBA施工中，將卡線槽離地參數設為52cm，樁距離瀝青邊緣標點為90cm，線槽距樁卡扣邊緣為15cm。之后掛上專用的尼龍繩并用絞盤拉緊至合適的張緊度，然后由測量人員進行高程校正控制。

2.3 機械對機調試

在滑模作業之前，要進行機器校對。首先讓滑模機處于滑模開始大致位置；再根據預先畫的邊界線對準模具內邊板處；安裝接觸式自動找平儀傳感器（4個），并調整伸縮架使傳感器搭在引導線上；把水平儀分別放在模具上橫向、縱向位置處，同時指揮操作手把機器調到水平；用鋼卷尺測量模具所需的下降高度并指揮操作手調節模具立模高度；最后根據操作平臺的控制面板上調節接觸式傳感器與引導線的接觸強度，調試完成后操作平臺上鎖定數據，此時便完成了對機調試。

2.4 澆筑成型

2.4.1 進料

將攪拌車后退到滑模機的右前方，使混凝土攪拌車的卸料斗位于滑模機進料斗的正上方，啟動攪拌車的卸料開關開始卸料，滑模機操作手打開輸送皮帶進料，將混凝土運輸到模具料斗內。

2.4.2 初振

將振動棒轉速設置在50%，機械工作擋置于低速擋（烏龜擋），并調節行駛速度至0，啟動振動棒，將模具內的料擠壓到模具后下方，直至有混凝土從模具尾端溢出，然后關掉震動開關。

2.4.3 澆筑

初振完成后，將所有自動控制傳感器上的開關都置于自動狀態，打開工作前進擋，緩慢提升速度，使機械緩慢穩定前行，調整振動大小，使成型結構物表面光滑順暢。根據卸料速度適當調整澆注速度，使二者節奏相匹配，澆注速度提升后，振動棒的振動速度也應相應增加，在調整完成至正常澆注后，不要隨便更改澆注速度和振動棒的轉速。

圖1 DBA滑模施工

2.4.4 成型控制

澆注過程中，要有專人負責測量已成型結構物的高程，橫坡和線形以及光潔度，如果檢測到縱坡和線形的誤差超出設計要求，可通過縱坡傳感器和轉向傳感器支架上的調節手柄進行修正，如果檢測到橫坡的誤差超出設計要求，可通過調節模具上2個手控器調節副板升降，進行誤差修正。

2.4.5 光面、做接頭

滑模成型后，在其頂面有蜂眼的地方，可以從模具排氣口位置處用抹刀取少量砼漿來將其抹平，待到成型結構物有一定的強度后，用折疊的塑料到或軟布條進行光面處理。在DBA開頭和結尾處，需要按照設計做接頭搭接GS4的安裝。倘若長距離的DBA在整條施工未完成的情況下，也需要對接頭做長4-5cm,厚度1-2cm的外形臺階，以便第二天施工模具搭接。

2.5 養護

當混凝土澆注完成具備一定的強度，在成型結構物上用手指壓無痕跡時，方可噴灑養護液，之后用足夠覆蓋成型物寬度的防護布進行覆蓋，兩邊用黃沙壓住，防止水分流失，同時盡量保證防護布處于濕潤狀態，一般在第二天后可進行灑水養護。

2.6 切伸縮縫

為了保證成型結構物的質量外觀，防止混凝土伸縮導致其不定向開裂，需要每隔5m切割一條縱向伸縮縫，引導其受力于伸縮縫中，以保證質量要求。

2.7 施工注意事項

1）在滑模過程中，出現給料中斷不僅影響施工進度，且當中斷時間超過30分鐘后，模具內的混凝土會出現嚴重凝結現象，時間過長很可能導致模具損壞報廢。因為混凝土有一個凝結期，所以超過30分鐘后應該立即提模，防止不必要的損失。

2）為了保證施工進度，每天應該有專業人員進行拆樁放樁，在滑完一段引導線圈后，應立即撤走引導線，繼續往前方接頭處安裝。特別是每天施工完成，需要留下看守看管設備和放樁的引導線，防止被破壞；第二天早上開始施工之前，需要檢查引導線是否連接完好，有無被移動，若存在問題，需要重新校正，以保證施工質量和施工的連續性。

3）每天施工完成，必須用高壓水槍清潔設備，特別是模具和輸送皮帶；模具有混凝土，會影響第二天施工成型質量，流面不光滑。輸送帶系統若有凝結的混凝土，會導致輸料過程中，結塊混凝土磨損皮帶，甚至出現卡死等情況。

3 塌落度控制

3.1 保證攪拌車輛性能

合理配備攪拌車數量，比如lot3的滑模施工，綜合捷斯段施工現場到PK10混凝土拌合樓距離和滑模施工速度2個因素，需要5輛攪拌車才能滿足施工要求，以避免混凝土供應不上，導致滑模施工中斷。而攪拌車的性能也是影響滑模成型量的一大因素，攪拌車老化、罐內混凝土結塊多、攪拌葉片磨損過大等都會影響攪拌車的出料速度和出料量，從而影響滑模施工進度，造成人力物力損失。

3.2 混凝土拌和配比控制

成型結構物的外觀、質量都與混凝土的塌落度有著密切關聯。塌落度在2cm以下時，混泥土攪拌車卸料困難，導致機械集料時間過長，影響施工進度；其次混凝土與模板的粘附力大于混凝土本身的粘附能力，還會使振動棒振動力度不均，滑出模板的成型結構物易開裂，出現質量問題。若塌落度大于4cm，混凝土的流動性增大，可塑性降低，成型結構物會出現高程塌落、兩側膨脹、流面不光滑、有蜂窩、麻面等現象。這2種情況都很容易因成型質量問題而導致返工或施工暫停；所以我們需要嚴格按照技術提供的配比系數進行塌落度控制，具體配比（見表1）。

3.3 環境和運輸距離影響

塞內加爾全年溫度較高，對混凝土含水量有一定影響。滑模施工由于氣溫高，砼土水分蒸發快、初凝、終凝時間短，致使混凝土出模時容易出現蜂窩、麻面等現象，故應采取以下措施：

表1 各項滑模施工配比系數

1）配出適應高溫施工的砼配合比。

2）控制運輸時間，調節出模速度。

3）及時清理粘在模板內腔的硬化結塊。

4）隨時觀察砼出模強度及表面質量。

3.4 塌落度實驗

1）用濕抹布檫濕塌落筒、鐵鏟、抹刀等實驗用具，塌落筒上口直徑為100mm，下口直徑為200mm，曾喇叭狀。

2）取來混凝土樣品，將塌落筒放在不吸水的剛性平板上，漏斗放在塌落筒上，鎖定塌落筒，分3次注滿塌落筒，每次高度約占筒高的1/3，每層用搗棒沿外緣向中心插搗25次不得沖擊。各次插搗應均勻分布，插搗底層時，搗棒應貫穿整個深度，上面兩層應插透本層并插入下層20-30cm，插搗筒邊混凝土時，搗棒可以稍稍傾斜。

3）填裝結束后，用抹到抹去多余混凝土并刮平筒口，清除筒底周圍的混凝土，拆除鎖扣，在不受橫向及扭力作用下5-10s內提起塌落筒，從裝料到提筒結束應在150s內完成。

4）將塌落筒倒立放在剛性平板上，搗棒橫放在塌落筒頂平面上，用鋼尺測出搗棒底部平面到試樣模型頂面位置處的垂直距離，即為該混凝土的塌落度，然后根據塌落度來確定混凝土和易強度能否滿足施工要求。

3.5 質量監控

滑模作業應設專人負責檢查砼的出模強度，砼實際強度應不低于0.2MPa，在流面出現微小質量變動時，需輔助操作手調節振動棒振動大小，以達到完美成型，當出模砼發生流淌或局部塌落時應立即停滑。

4 安全環保

4.1 設備安全

該設備屬于施工型機械，履帶式行走裝置不適合遠距離跑動，所以當設備需要遠距離轉移時，需要用拖車和吊車進行轉運，上下拖車時需要高度注意設備安全狀況，運輸之前需要將滑模機固定好，防止運輸過程中設備滑落。每天工作結束后，需要有專門的設備看管人員，夜間需要保安看守，以防設備損壞丟失。

4.2 勞保安全

滑模是一項需要用混凝土澆注成型的施工，所以施工過程中，所有作業人員必須穿戴勞保服裝，勞保鞋，安全帽等等，以保證施工人員健康安全。

4.3 施工安全

滑模施工屬于高強度作業，由于設備進料需要接合攪拌車，所以在攪拌車倒退時要特別注意，避免人員受傷；其次當GBA滑模施工時，機械會面臨邊坡作業，操作及監管人員需時刻關注機械走向，以防設備走偏側翻；同時，外側調試模具人員應高度注意自身安全，由于外側經放樁后空間極其狹小，傳感器連接桿很容易碰到外側人員，發生安全事故。

圖2 邊坡作業安全防護

4.4 操作規范化

參加滑模施工人員，必須接受技術培訓和安全教育，了解工程滑模施工特點，熟悉本安全規范的有關條文和本崗位的安全技術操作規程，通過考核合格方能上崗工作，主要施工人員應相對固定。

4.5 交通安全防護

滑模施工現場，必須具備相對平整，道路通暢的條件；在施工現場劃出不少于200m的施工危險警戒區，危險警戒線應設置安全錐形筒和明顯的警戒標志牌；在交通復雜的情況下，需配備交通安全員。

4.6 環保措施

SP15型滑模機是節能型機器，擁有低油耗、低排放的優點，但卻能夠澆注出高耐性的混凝土路面及整體結構物。從生態學的觀點講，從新建模到其質量失損需要重建時的周期較長，極大地保護了環境；其積極意義在于排放低，降低了能源需求，且不需要消耗寶貴的自然資源，該機器受交通干擾小，便于場地施工，降低了施工范疇限制，混凝土路面能夠減小輪胎的滾動阻力，從而降低了機器的油耗。

5 結語

DBA滑模施工是一項高效高產的成型施工，它不僅最大限度地提升混凝土的使用價值，而且施工便利，安全隱患小。成型的DBA具有重大的安全效應以及美觀效果，是高速公路項目不可或缺的組成部分。在塞內加爾高速公路項目的滑模施工過程中，我們總結了大量的經驗教訓，不管是攪拌車車輛性能，還有混凝土塌落度控制以及施工工藝的提升等，都給予我們一次新的洗禮。對類似滑模施工，我們有著極大的自信和施工能力，也在項目的滑模施工中創造了極大的經濟價值，施工技術也得到了質的提升。文中所述施工技術，均已在塞內加爾布萊斯迪亞涅國際機場高速公路項目的滑模施工中應用，并取得較大成就。