滑模摊铺路缘石及纵向排水沟施工技术的探讨

滑模摊铺路缘石及纵向排水沟施工技术的探讨

孙岩

广东冠粤路桥有限公司广东广州510000

摘要：近年来，随着我国高速公路建设的飞速发展，公路工程施工新技术、新工艺的不断推进，高速公路附属工程的机械化施工代替人工施工将成为当下高速公路施工的发展新趋势。本文通过使用维特根SP15多功能水泥滑模摊铺机摊铺路缘石及纵向排水沟的工程实例、混凝土搅拌车的改造、混凝土的配合比设计及施工质量的控制，探讨滑模摊铺路缘石及超高段纵向矩形排水沟的施工技术，以及混凝土的质量对滑模摊铺施工的影响。

关键词：滑模摊铺；路缘石；纵向排水沟；混凝土质量控制；施工技术

1引言：

传统的路缘石施工工艺是在预制构件场集中预制及现场人工安装的方式，超高段纵向矩形排水沟的施工工艺则是以人工立模、混凝土现浇为主。与之相比，滑模摊铺路缘石及超高段纵向排水沟具有施工速度快效率高、线型平顺美观、整体强度高、节省时间，降低成本，节约资源，形状规则，表面平整，稳定性强等特点，能够有效减少纵向排水沟和路缘石在基层、沥青施工过程中损坏的数量，对路面工程的施工进度、施工质量有着明显的经济效益。目前，滑模摊铺路缘石及超高段纵向排水沟已经在广东省龙川至怀集公路（龙连段）LM2合同段得到成功运用，现通过多功能滑模摊铺机的工作原理、运输车辆改造、配合比设计、施工质量的控制等几方面探讨一下滑模摊铺路缘石及纵向排水沟的施工技术，以及混凝土质量对滑模摊铺施工的影响。

2多功能滑模摊铺机的工作原理及施工工艺

2.1工作原理

维特根SP15多功能滑模摊铺机是由控制系统、布料装置、行走及转向装置、电气系统、整平装置、混凝土装置（模具）等构成。工作原理是混凝土经布料装置进入模具与基础之间，在内置振捣棒的作用下，通过成型的模具形成设计形状的路缘石、矩形排水沟。路缘石、矩形排水沟的标高及线型通过摊铺机的转向传感器和高度传感器进行自动控制。

2.2施工工艺

工作面准备--测量放样、定位传感器桩线--摊铺机就位--洒水湿润--混凝土拌和、运输--起步振捣、滑模摊铺--检测标高、厚度微调--覆膜养生--切缝。

3混凝土搅拌车的改造

滑模摊铺的混凝土坍落度需控制在1.5~4.0cm之间（应根据天气、温度、运距调整），且要求混凝土在到场和到场0.5~1h内保证坍落度在1.5~3.5cm范围稳定。这种混凝土是一种低坍落度干硬性混凝土。

普通的混凝土搅拌车对这种混凝土会存在进出料速度慢，卸料后混凝土残余量过大的问题；同时混凝土在搅拌车罐体内流动性小，会加重搅拌车液压系统负担；国外为解决运输这种低坍落度干硬性混凝土专门设计了半干式混凝土搅拌车，而这种搅拌车在我国应用较少，这就需要对现有的搅拌车进行改造。

本项目的做法是：切除罐体后锥最后面的螺旋叶片以及罐体内圆柱段的大部分，并且增加大进料斗的容积，延长进料斗下的滑料槽伸进罐体内部。

改造后，混凝土直接进入罐体内部，不会积在进料斗，缩短进料时间，而卸料不受任何影响；缺点是大大较少运输混凝土的体积。但改造的搅拌车直接解决了低坍落度干硬性混凝土进卸料速度慢、卸料后混残余量过大的问题，为滑模施工提供了运输保障。

4混凝土的配合比设计

目前滑模技术在设备和工艺方面已相当成熟，而施工难点在于配合比设计、坍落度控制。其中坍落度是决定路缘石、矩形排水沟质量及外观的关键因素。坍落度过大，会造成滑出的混凝土无法成型、塌掉；坍落度过小，施工过程中会形成拉裂现象。

本项目经过多次对比试验和试铺，通过使用特殊的外加剂，成功解决了混凝土滑模摊铺时坍落度控制难、摊铺成型难的技术难题。

滑模路缘石按设计要求C25混凝土，坍落度控制在15～40mm范围内、砂率为60%以上、砂石比约为1.5、水灰比宜在0.22左右。

滑模矩形排水沟按设计要求C25混凝土，坍落度控制在15～40mm范围内、砂率为50%～55%、砂石比约为1.1、水灰比宜在0.5左右。

路缘石及矩形排水沟配合比设计（设计强度C25）如下：

5施工质量控制

5.1原材料控制

滑模机对混凝土坍落度、和易性的要求非常苛刻。因此，对原材料的控制尤为重要。

5.1.1水泥

选用普通硅酸盐水泥，其强度、收缩性、抗冻性、初终凝时间应符合要求。

5.1.2碎石

本标段使用5～25mm碎石，压碎石值≤28%，针片状≤10%，颗粒级配筛分合格无风化、杂质。有条件时，可选用或掺入部分卵石，以改善混凝土的滑动性能。

5.1.3砂

选用天然干净的中砂（河砂），砂中小于0.075mm部分含量不得大于2%，细度模数在2.5-3.0之间为宜。

5.1.4外加剂

使用减水剂，以减少用水量，改善和易性、坍落度和提高强度。使用粉煤灰替代部分水泥，提高粘聚性，减少麻面（但不适用于长距离运输的混凝土）。增加外加剂的引气功能，减少滑模混凝土表面的气泡。

5.2施工前的质量控制

基层高程偏差大、平整度差、宽度不够、强度不足等，对滑模施工的线型和高程控制影响较大，因此应严格控制基层的线型与高程指标。

5.3施工中的质量控制

滑模过程中随时检测路缘石、矩形排水沟顶面高程，误差控制在±5mm以下。检测基准绳距模具的水平距离，如有偏差要及时调整。

摊铺时行走速度不当，易造成滑出的混凝土推挤、鼓包、断裂、高度不足等现象。根据施工经验，滑模机工作速度宜控制在1.5~4.5m/min，料斗中混合料数量不宜超过斗高的1/2，摊铺速度应与振捣频率、料斗内的混合料数量、供料速度以及基层平整情况相匹配。

施工期间，试验人员要在现场负责配料过磅、含水量和灰剂量的控制，要经常抽查坍落度，依气温和运距适时调整水灰比，确保混凝土质量合格。所以混凝土运输路程不能太长，以5km为宜。滑模前应检查混凝土质量，不合格的不能使用。对于运输路程长且可使用的混凝土，上料前必须派人用铁锹从下向上翻拌，以防因坍落度不同，影响滑模施工质量。

6混凝土的质量对滑模摊铺施工的影响

6.1坍落度过大的混凝土容易造成混凝土沉陷变形，表面起泡；坍落度过小，混凝土的水含量降低，其内摩擦阻力增大，集料间粘结力减小，会使混合料下料振捣困难，不易成型，且造成蜂窝麻面现象。

6.2和易性良好的混凝土出浆量适中，出浆量的大小对滑模混凝土外观影响有着一定的影响，振捣时混凝土出浆量的大小直接决定了混凝土外观是否圆滑美观。同时，和易性好的混凝土能够减少后期的人工修饰，降低人工对成型混凝土的干扰，使混凝土外观更加自然、美观。

6.3外加剂的挑选亦对滑模摊铺有一定影响。因路缘石、矩形排水沟体积小，其模具空间较小，振捣施工时模具内气泡排除效果较差，滑模后的混凝土表面会产生许多气泡。因此外加剂应该以引气功能为主。

7结语

在滑模摊铺施工过程中，现场的精细化管理是施工质量的前提，而合理的混凝土配合比设计以及良好的混凝土质量是滑模摊铺施工质量管理的重中之重。

参考文献

[1]《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTG/TF30-2014）

[2]《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）

[3]《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》（JTJ/T037.1-2000）