浅谈隧道洞内路面三机联动施工工艺

浅谈隧道洞内路面三机联动施工工艺

郭振华

(中交一公局西北工程有限公司，西安710000 )

摘要：本文以河南郑西项目隧道洞内路面施工为例，创新采用改进版三辊轴混凝土摊铺机，即“三辊轴+搅龙轴+排振器”，有别于传统隧道洞内路面施工直接采用三辊轴混凝土摊铺机进行施工，大幅度提高了隧道路面结构施工进度、外观质量，真正做到内实外美。

关键词：隧道路面，磨光机，平整度

1前言

郑西高速栾双段LSZCB-1项目经理部三分部隧道洞内路面设计C40混凝土，层厚26cm，路面宽度8.75米，采用分幅浇筑工艺；项目隧道单线全长10公里，根据设计要求分幅浇筑长达20公里，施工进度压力大，采用普通的三辊轴混凝土摊铺机加人工振捣方式进行路面摊铺，路面平整度及振捣均匀密实性难以保证。

在本项目隧道洞内路面施工中，我们集中采用改进版三辊轴混凝土摊铺机，即“三辊轴+搅龙轴+排振器”，有别于尧栾标段隧道洞内路面施工的传统直接采用三辊轴混凝土摊铺机进行施

2路面施工工艺比选

路面施工有两种施工工艺，方案一采用常规三滚轴+刮平尺，方案二采用路面摊铺排振一体机进行施工，四机联动施工工艺。

常规三滚轴                        路面摊铺排振一体机

1.从成本分析：三滚轴0.5万元，需要两人进行振捣，每人每天300元，一天多出人工费600元，路面摊铺排振一体机需要0.9万元，无需2人进行配合振捣，按照一个隧道单洞1200考虑，施工完成需要10天，方案二比方案一节省0.2万元，施工长度越长节省越多。

2.从进度分析：方案二振捣同时振捣，比方案一节省了振捣时间，施工1米大约节省5分钟。

3.从安全分析：方案一用人工振捣，和三滚轴施工易发生冲突，存在较大的安全隐患，方案二路面摊铺排振一体机减少了施工干扰，更安全。

4.从质量方面：方案一采用铝合金刮尺进行精确刮平，平整度差；而方案二采用四机联动施工工艺，平整度好。

综上所述：用路面摊铺排振一体机进行施工，三机联动施工工艺更适合。

3工艺特点

⑴该摊铺机可实现对混凝土料的均匀摊铺，加上搅龙轴，更加节省人力，摊铺效率极高；

⑵高速运转的振动机构及排振，搭配使用，可使混凝土迅速达到流动状态，有效提高混凝土的密实性，特别是对低坍落度混凝土，也能达到理想的密实度与平整度；

4施工工艺及操作要点

⑴该机由两台电机做动力，通过变速结构，将动力传到三根辊轴上，运行稳定、牢靠；

⑵摊铺自动平整系统：主要由螺旋辊轴及传动链条组成，螺旋叶片辊轴是由两端向中心反向旋转的，螺旋叶片间又焊有隔断，当螺旋叶片辊轴转动时，就自动布料摊平，同时又通过螺旋隔断块，将混凝土间歇压实；

⑶振动削平系统：主要由驱动电动机带动减速机构偏心振动轴组成，振动辊轴在电动机的驱动下将高出模板的混凝土料向前削平，同时偏心产生振动力将混凝土振动夯实，偏以振动辊轴的高速旋转打击水泥面层将辊轴前超高混凝土向前削平，不会产生爬坡现象；

⑷搅龙摊铺整平系统：在主机前增加一套自动左右平整，双重搅拌混凝土搅龙装置，结构更理想；将混凝土倒入板仓后，启动振动辊轴电机，搅龙与振动辊轴同时运转，一面整平，一面提浆;

⑸在搅龙轴之前，固定排振系统：由5根φ50振捣棒均布加固成型，设置自动升降系统，同时插入，插入深度可保证能完全对混凝土层厚内进行振捣密实，再由同一开关控制，同时振捣，匀速前进，振捣棒均匀分布，保证混凝土不漏振，不过振，再辅以后续摊铺整平，振动削平，充分保证混凝土密实性及平整度。

⑹行走液压整平系统：主要由驱动电机，换向减速箱传动变速机构，两根同向转动辊轴组成。减速机带动转动辊轴转动整机前后运行，同时实现对混凝土滚压整平，提浆的作用；

⑺纠偏调整系统：(a)在前进行驶工作过程中，驾驶操作端速度快时，应用手迅速将纠偏手柄向行驶方向压下，使快速端减速，调整至两端无偏斜而顺直行驶时松开手柄使其纠偏器复位进行正常行驶。(b)在前进行驶工作过程中，驾驶操作端行驶速度慢于相对一端，将行驶方向改变至反方，向行驶方向压下纠偏手柄，使快速端减速至正常行驶。             

机械现场图

5质量控制

4.1试验路的质量控制

路面摊铺前，应进行不少于200 m长的试验铺筑段，以便检验机械性能、机械配套组合、施工工艺、施工工艺参数、路面的成型质量控制、生产时拌和楼与摊铺现场之间的协调能力等能否达到路面质量要求，否则加以调整。

4.2施工过程质量控制

1、水泥混凝土路面施工分半幅施工，要求各工序平行流水，相互交错，施工机械、工具、劳力、必须密切配合。工程使用的品种多、数量大、要求严，必须进行科学管理，道路施工现场分布面广、作业战线长、条件差，必须有严格的施工组织设计，施工前须做好充分的准备，尤其对进场材料的试验，做好路面混凝土的配合比设计。对调平层及仰拱回填面顶面进行测量，对所使用的高程控制点进行联测，确保各层设计厚度，凿除浮渣、清除泥土、石粉等杂物，并用高压风冲洗干净。

2、测量放样，根据设计图纸放出中心线及边线，设置涨缝、缩缝等桩位。混泥土基层按混凝土面层位置设置一样的纵、横接缝，且与面板的接缝对齐。面层施工前，在面层表面对传力杆位置进行精确放样，并用钢钎锚固。

3、安装模板，安装模板前须对调平层、基层进行检测，模板的平面位置与高程须符合设计要求，平面位置偏差不大于5mm，纵向高程偏差不大于3mm，模板须安装稳固，能承受摊铺、振捣、整平时的冲击和振动作用。模板间的连接须紧密平顺，不得有错缝、错位和不平顺现象，模板接头处填塞紧密以防止漏浆，模板内侧须涂隔离剂。模板安装就位后，要横向拉线，检查混凝土中部的厚度，测量值小于设计厚度时，须将高出的调平层、基层削平以保证混凝土路基层的厚度。

4、提浆整平，混凝土经振捣机振实后，应立即用三辊轴进行提浆和整平。三辊轴滚压整平时，应有专人处理轴前料位的高低情况，过高时应辅以人工铲除，轴下有间隙时，应使用混凝土找补。三辊轴整平后，表面宜采用横向通长的铝合金刮尺往返2～3遍进行精确刮平，使混凝土表面的平整度基本达到σ=1.2之要求。同时应进行清边整缝，清除粘浆，修补缺边、掉角。混凝土用直尺刮平后，待其表面泌水完毕后及时进行精平，静平采用磨光机，以保证路面表面平整度。

5、拉毛处理，精平完成后，必须再拉毛处理，以恢复细部抗滑构造。路面拉毛压槽必须使用专用工具，并在水泥浆硬结前做好；拉毛时严禁水泥浆体剥离路面，不得形成水泥渣。

6、养生拆模，混凝土拉毛完成后，用土工布覆盖晒水养生，模板拆除时间要根据气温和混凝土强度的增长而确定，拆模时间可根据下表确定：

7、加强施工质量检测，试验人员必须按规范要求的数量、频率及方法进行现场取样自检，配合中心试验室按指定的施工规范要求的方法和频率进行抽样检测。现场施工技术人员应在工程完成一段后，对施工项目进行现场质量检测，确保本工序合格才能进入下一道工序施工。

8、施工中严格按《《公路隧道施工技术规范》（JTGT 3660—2020）要求对材料、混合料及路面进行检测控制。

5效益分析

经济效益：

（1）采用普通三辊轴施工洞内路面：

三辊轴单价5000/台，项目采购5台，花费25000元；

满足项目工程质量要求，需三辊轴施工后，仍需三名工人进行收面整平，（大刮杠2人+小刮杠1人），才能保证 施工平整度；混凝土布料人员3人（1人放+2人初步摊铺），加上开机器工人及带班，总体施工人员为8人。

（2）采用隧道洞内路面三机联动施工工法浇筑隧道混凝土路面：

改良机械单价11000元/台，项目采购5台，花费55000元；

达到项目品质工程要求，需1人二次收面整平就可保证施工平整度；混凝土布料人员2人，加上开机器工人及带班，总体施工人员为5人。节省人工3人，节省费用5500*3=16500。第一月投入多出13500，但后续会产生持续经济效益。

社会效益：

采用改良后机械，提高施工进度的同时，施工人员少，降低安全风险。

6 结论

该机械投入我项目隧道施工后，大幅度提高了隧道路面结构施工进度、外观质量，真正做到内实外美。

施工效果