論路面瀝青砂攔水帶滑模施工技術(shù)

王 平

（貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

攔水帶是道路路側(cè)攔截路表水的堤埂，傳統(tǒng)攔水帶多為砌石結(jié)構(gòu)，預(yù)制路緣石工序繁雜，施工質(zhì)量難以保證。瀝青砂攔水帶滑模施工，無須預(yù)制場(chǎng)地，可立即在完工瀝青混凝土路面上進(jìn)行施工，基本上能達(dá)到同步施工[1]。減少了等待時(shí)間和對(duì)環(huán)境的二次污染，可有效縮短施工周期，保障攔水帶強(qiáng)度、線形質(zhì)量，工藝優(yōu)勢(shì)顯著[2]。基于此，該文依托具體工程，對(duì)路面瀝青砂攔水帶滑模施工技術(shù)展開研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程概況

某高速公路第一合同段，距項(xiàng)目合同工期只剩1.5個(gè)月，且將迎來當(dāng)?shù)氐挠昙荆氌s在雨季來臨前完成路肩邊13 414 m攔水帶的砌筑安裝，在此情況下項(xiàng)目部決定采用瀝青砂攔水帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)預(yù)塊砌筑方案。

2 工藝原理

瀝青砂攔水帶施工主要是利用滑模攤鋪機(jī)自身的工作原理：

（1）滑膜攤鋪機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)減速驅(qū)動(dòng)螺旋葉片擠壓推進(jìn)器轉(zhuǎn)動(dòng)，瀝青砂在葉片擠壓作用下，被壓入成型模具，瀝青砂內(nèi)部產(chǎn)生一定的擠壓力同時(shí)利用模具上的高頻低幅的振動(dòng)器，形成具有一定密實(shí)度、強(qiáng)度的混合料，在模具中成型攔水帶[3]。

（2）滑膜施工階段，瀝青砂對(duì)螺旋葉片的水平反力作用在滑膜機(jī)上，驅(qū)動(dòng)行走輪向前滑動(dòng)，進(jìn)行下一段施工。

（3）滑膜機(jī)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操控系統(tǒng)、成型系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、機(jī)身車架等構(gòu)成。滑膜機(jī)傳動(dòng)方案是從動(dòng)力系統(tǒng)向執(zhí)行系統(tǒng)傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)成型系統(tǒng)、行走系統(tǒng)等系統(tǒng)工作?；備佅到y(tǒng)傳動(dòng)方案見圖1。動(dòng)力系統(tǒng)為柴油發(fā)電機(jī)組，位于機(jī)身車架后半部分，為滑膜攤鋪設(shè)備提供驅(qū)動(dòng)力。操作系統(tǒng)為電液控制，具備自動(dòng)、半自動(dòng)控制功能，操控系統(tǒng)控制對(duì)象有液壓系統(tǒng)、行進(jìn)姿態(tài)控制系統(tǒng)等，滑膜攤鋪系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

圖1 滑模機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)原理

表1 瀝青砂攔水帶滑模機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3 施工工藝流程

施工工藝流程見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

4 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

按照相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)驗(yàn)收要求等，查驗(yàn)、檢查原材料質(zhì)量；組織施工技術(shù)人員開展圖紙會(huì)審、施工技術(shù)、安全交底。

主要材料及主要設(shè)備準(zhǔn)備見表2、表3。

表2 主要材料表

表3 主要設(shè)備表

4.2 測(cè)量放線

用GPS按照10 m/點(diǎn)測(cè)放出攔水帶掛線施工控制點(diǎn)，掛線時(shí)按5 m/點(diǎn)加密；用白粉細(xì)線根據(jù)加密控制點(diǎn)依次彈出滑膜攤鋪系統(tǒng)行進(jìn)指線，再將滑膜攤鋪機(jī)置于邊線上，操作滑膜機(jī)操作系統(tǒng)，使指示桿對(duì)準(zhǔn)行進(jìn)控制線，確保線形順直[4]。

4.3 攔水帶接縫處理

攔水帶直接與瀝青中面層外側(cè)和瀝青上面層相結(jié)合，施工作業(yè)前將壓實(shí)的瀝青上面層邊緣用帶切刀的鋼輪壓路機(jī)將其切整齊，工作面清掃干凈，無泥土雜物，再灑上瀝青黏層油，施工中做到清掃一段，灑布一段，施工一段，始終保證作業(yè)面干凈。

4.4 瀝青砂拌和、運(yùn)輸

瀝青砂混合料采用廠拌法拌和，瀝青砂攔水帶各種材料比例為：碎石（2.35~9.5 mm）85%；礦粉15%；油石比6.5%?；旌狭习韬蜁r(shí)間控制在35~45 s，拌和溫度控制在165~175 ℃，出場(chǎng)溫度不得低于160 ℃。

運(yùn)輸設(shè)備采用自卸小型運(yùn)輸車，加蓋篷布保溫、保水，車廂內(nèi)均勻噴灑柴油、水混合液，防止混合料粘結(jié)在車廂上。

4.5 攔水帶滑模攤鋪

（1）滑膜攤鋪施工階段，料車、攤鋪設(shè)備同步行進(jìn)，由工人將料車內(nèi)混合料送入攤鋪機(jī)料倉(cāng)，保持料倉(cāng)內(nèi)混合料總量不低于料倉(cāng)容量的2/3。混合料攤鋪溫度控制在160~130 ℃，防止混合料溫度過高、過低造成攔水帶變形、坍塌、密實(shí)度不足等問題。

（2）混合料到場(chǎng)后，用插入式溫度計(jì)量測(cè)混合料入場(chǎng)溫度，防止混合料溫度過低、過高影響攔水帶攤鋪施工質(zhì)量；若混合料溫度過高，可適當(dāng)放置降溫，待溫度達(dá)到施工允許范圍再開展滑膜攤鋪；若溫度稍低，宜加快滑膜、夯實(shí)頻率，確保攔水帶攤鋪密實(shí)性；溫度低于130 ℃的混合料嚴(yán)禁投入使用。

（3）滑膜攤鋪勻速、緩慢進(jìn)行，速度控制在1.5~3 m/min；遇大縱坡上坡段，在滑膜機(jī)前方設(shè)置一人牽引設(shè)備，大縱坡下坡段，設(shè)置一人后拉滑膜機(jī)，防止攤鋪機(jī)行進(jìn)速度過快、過慢，影響攔水帶滑膜攤鋪質(zhì)量[5]。

（4）施工階段隨時(shí)檢查攔水帶攤鋪厚度、位置、線形，及時(shí)糾偏調(diào)整，確保攔水帶尺寸、線形等參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。

4.6 表面處理

（1）攔水帶滑膜成型后，用抹子對(duì)表面進(jìn)行輕壓加固、整平，并修整攔水帶線形，確保施工線形平直。

（2）表面處理完成后，如表面有需要修補(bǔ)的位置，在瀝青料冷卻前采用人工用原瀝青混合料進(jìn)行修補(bǔ)，根據(jù)瀝青砂攔水帶尺寸制作的鋼模進(jìn)行擠壓成型處理，確保瀝青砂攔水帶整體性，待冷卻后再移開鋼模。

（3）施工期間，攤鋪設(shè)備后方設(shè)置專人收集灑落的混合料，鏟除急流槽口施工時(shí)進(jìn)水口混合料，重新利用；工間或每日下工后，及時(shí)清除料斗內(nèi)壁、輸送器葉片等部位黏結(jié)的瀝青混合料，防止運(yùn)動(dòng)部件過載。

4.7 瀝青砂攔水帶保護(hù)

瀝青砂攔水帶施工完畢后及時(shí)將已經(jīng)完成的瀝青砂攔水帶區(qū)域進(jìn)行封閉，防止任何設(shè)備和車輛進(jìn)入損壞瀝青砂攔水帶，待瀝青砂攔水帶冷卻后可以解除封閉。

5 質(zhì)量控制措施

（1）施工前，按材料入場(chǎng)要求、檢測(cè)要求檢查材料質(zhì)量，機(jī)械設(shè)備按操作規(guī)程調(diào)試，確保材料各項(xiàng)性能符合規(guī)范要求，機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，從源頭上降低質(zhì)量弊病發(fā)生概率。

（2）施工階段嚴(yán)格把關(guān)各工序施工質(zhì)量，確保各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量處于受控狀態(tài)；拌和前必須對(duì)拌和機(jī)進(jìn)行全面清洗，拌和站嚴(yán)格按配合比通知的比例配料開盤，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)拌和溫度、拌和時(shí)間要求拌和混合料。

（3）在檢測(cè)施工材料的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)原材料質(zhì)量及規(guī)格進(jìn)行全面檢測(cè)，盡可能選擇有質(zhì)量保障、生產(chǎn)規(guī)模較大的材料生產(chǎn)廠商，并建立長(zhǎng)期合作關(guān)系。

6 安全保證措施

（1）定期檢查、維護(hù)施工設(shè)備，確保施工設(shè)備保持良好的工作狀態(tài)，杜絕設(shè)備施工安全隱患；特種設(shè)備、專業(yè)設(shè)備100%持證上崗。

（2）施工場(chǎng)地涉及多工序、多工種交叉作業(yè)區(qū)域，設(shè)置專人負(fù)責(zé)指揮、協(xié)調(diào)；進(jìn)入場(chǎng)地人員，必須按照規(guī)定佩戴勞保用品，嚴(yán)禁非作業(yè)人員、技術(shù)人員隨意出入施工場(chǎng)地。

（3）施工區(qū)域要有醒目的標(biāo)志牌和提示語，避免可能發(fā)生的意外事故；涉及夜間施工的工序、場(chǎng)地，必須配備完善的照明系統(tǒng)，并安排專職夜巡人員。

（4）建立安全管控小組，實(shí)施三級(jí)安全教育機(jī)制，做好安全培訓(xùn)工作。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)專職安全人員的培訓(xùn)，提升安全人員的專業(yè)技術(shù)能力，培養(yǎng)能夠靈活應(yīng)對(duì)各種動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)性人才。強(qiáng)化安全培訓(xùn)的體系管理及執(zhí)行力度，進(jìn)一步促進(jìn)安全人員執(zhí)行力的提升，將安全制度落到實(shí)處[6]。

7 環(huán)保措施

（1）成立綠色施工組織機(jī)構(gòu)，認(rèn)真學(xué)習(xí)、貫徹國(guó)家、地方環(huán)保法規(guī)；施工前落實(shí)環(huán)保交底，樹立項(xiàng)目全員環(huán)保意識(shí)。

（2）瀝青混合料拌和場(chǎng)地不得設(shè)置在村莊、水塘、居民區(qū)附近；廢棄混合料應(yīng)集中處理，盡量循環(huán)利用，嚴(yán)禁隨意拋灑。

（3）自卸車運(yùn)輸粗細(xì)骨料時(shí)，必須加蓋篷布，并根據(jù)運(yùn)輸?shù)缆窊P(yáng)塵情況，設(shè)置灑水設(shè)施或配備灑水車灑水抑塵。

（4）保持操作面和周邊區(qū)域的整潔整齊，在施工現(xiàn)場(chǎng)劃分處理垃圾的專屬區(qū)域，安排專人對(duì)施工場(chǎng)地堆放的垃圾進(jìn)行分類，并定時(shí)定點(diǎn)完成垃圾的外運(yùn)，卸料時(shí)應(yīng)當(dāng)保持平穩(wěn)，嚴(yán)禁對(duì)垃圾進(jìn)行拋擲。

（5）依據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，制定環(huán)保管理預(yù)案，及時(shí)更新自身的知識(shí)儲(chǔ)備，學(xué)習(xí)國(guó)家及地方層面不斷更新發(fā)布的環(huán)保法規(guī)、制度，創(chuàng)建環(huán)保施工的企業(yè)文化氛圍，將環(huán)保理念貫穿于項(xiàng)目施工管理的全過程。

8 效益分析

8.1 經(jīng)濟(jì)效益

利用該施工技術(shù)方案，與傳統(tǒng)攔水帶施工工藝相比，不需要預(yù)制場(chǎng)地，且全程機(jī)械化率高，可節(jié)約大量人工成本，提高生產(chǎn)效率，以該案例項(xiàng)目為例，兩種施工方法效益對(duì)比如表4。

從表4可知，滑膜施工效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)預(yù)制施工效率，可節(jié)約大量材料及人力成本，節(jié)約工期37天，減少成本25.6萬元，同時(shí)也減少了原材料的浪費(fèi)。

表4 傳統(tǒng)預(yù)制安裝方案與瀝青砂攔水帶滑模施工效益對(duì)比分析

8.2 社會(huì)效益

采用瀝青砂攔水帶滑模施工，與傳統(tǒng)工藝相比，無須預(yù)制場(chǎng)地，減少了場(chǎng)地占用及場(chǎng)地污染，同時(shí)能夠顯著提升攔水帶施工質(zhì)量，且滑膜成型攔水帶外觀質(zhì)量?jī)?yōu)異，線型順暢、整體穩(wěn)定性好?；诟咚俟佛B(yǎng)護(hù)工程的特殊性，攔水帶滑膜施工工藝工期較短，可有效縮短交通管制的時(shí)間，降低道路養(yǎng)護(hù)對(duì)交通的不利影響，社會(huì)效益顯著。

9 結(jié)論

綜上，某高速公路合同段采用了瀝青砂攔水帶滑模施工技術(shù)方案，實(shí)際1個(gè)月的時(shí)間完成全部瀝青砂攔水帶鋪設(shè)，節(jié)約了成本，減少原材料的浪費(fèi)，為其他相鄰標(biāo)段提供了良好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。該技術(shù)方案具有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）瀝青砂攔水帶滑模施工技術(shù)，可以使攔水帶一次成型，簡(jiǎn)單方便、工藝可靠。

（2）該施工技術(shù)方案施工后的攔水帶，不僅線形好，外觀漂亮，還具有較高的抗沖擊強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

（3）采用瀝青砂攔水帶滑模施工，不需要預(yù)制場(chǎng)地，能立即在完工瀝青混凝土路面上進(jìn)行施工，基本上能達(dá)到同步施工，減少了等待時(shí)間和對(duì)環(huán)境的二次污染，可顯著縮短工期，降低攔水帶施工成本。該技術(shù)方案適用于各等級(jí)新建、改擴(kuò)建及大修公路瀝青混凝土路面的瀝青混凝土路緣石、攔水帶施工。