摘要：在高等級(jí)公路工程水泥混凝土路面施工過(guò)程中，滑模攤鋪機(jī)是一種常用的攤鋪機(jī)械，具有自動(dòng)化程度高、施工速度快、路面平整度好、抗彎拉強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。文章以實(shí)際工程為例，介紹了滑模攤鋪機(jī)的施工優(yōu)點(diǎn)和工作原理，然后對(duì)德國(guó)維特根SP-850攤鋪機(jī)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了探討，以期為類似工程在應(yīng)用攤鋪機(jī)方面提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：三柳高速公路；維特根SP-850機(jī)；基準(zhǔn)線設(shè)置；攤鋪機(jī)；公路工程 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U415 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0181-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.092

1 工程概況

本項(xiàng)目為廣西三江到柳州段的高速公路工程，地處廣西壯族自治區(qū)北部，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為雙向四車道，速度設(shè)計(jì)達(dá)100km/h，路基寬26m，路面寬11.25m×2=22.50m，由厚30cm的水泥混凝土構(gòu)成路面，選用滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行施工。

2 滑模攤鋪機(jī)的施工優(yōu)點(diǎn)

第一，動(dòng)態(tài)平整度較高。在連續(xù)的長(zhǎng)距離攤鋪施工時(shí)，較人工小型機(jī)具，滑模施工具有較高的路面板動(dòng)態(tài)平整度，人工小型機(jī)具在實(shí)際施工時(shí)，控制水泥砼路面為3m，平整度低于3mm均很難，而滑膜施工可有效保持瀝青砼的平整度。

第二，具有較高的抗折、抗彎拉強(qiáng)度。滑模攤鋪機(jī)施工時(shí)，選用高頻振搗棒進(jìn)行振搗，其振搗頻率為12000r/min，高出人工振搗的幾十倍，且可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)砼的塌落度來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)控振搗頻率，確保砼振搗最佳，避免發(fā)生漏振情況。同時(shí)由于滑模攤鋪機(jī)自重?cái)D壓使得砼面板成型，有效提升砼路面密實(shí)度。路面密度越高則其強(qiáng)度也越高，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)同等砼板滑膜施工要比人工施工高約15%，且人為影響較少，質(zhì)量更高。

第三，具有較高的施工速度和自動(dòng)化程度。滑模攤鋪機(jī)借助液壓傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)混凝土標(biāo)高和中線的自動(dòng)化控制，整個(gè)施工過(guò)程包括振搗、擠壓、成型、打拉桿、做面等均采用一次性完工。

3 滑模攤鋪機(jī)的工作原理

第一，維特根SP850砼攤鋪機(jī)主要由布料螺旋器、振搗倉(cāng)、擠平梁、搓平梁、超級(jí)抹光器、傳感及控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和機(jī)體及履帶行走機(jī)構(gòu)等組成。整機(jī)最大工作重量52t，可鋪筑10～50cm厚的砼板塊，板塊寬度可在2.5～9m，根據(jù)需要進(jìn)行組合調(diào)整。攤鋪機(jī)的工作寬度調(diào)整根據(jù)施工面板寬度按0.5m或1m寬度的鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)機(jī)架寬度調(diào)節(jié)油缸在2.5～9m的寬度范圍內(nèi)組合，調(diào)整組合時(shí)各鋼結(jié)構(gòu)間的底面應(yīng)保持在同一水平面上。在配置專門機(jī)構(gòu)后，可在擠平梁和搓平梁之間打入縱向傳力桿，在砼板側(cè)面打入側(cè)拉桿。

第二，維特根SP850砼攤鋪機(jī)施工工藝流程：布料→振搗提漿→擠壓成型→搓平→抹光，螺旋布料器把砼料均勻布好，松方控制板控制進(jìn)入高頻振搗區(qū)料的數(shù)量，砼料通過(guò)高頻振動(dòng)棒振搗密實(shí)起漿，夯板將面層粗骨料搗入下層再經(jīng)底板成型模板擠壓成型，超級(jí)抹光板抹平、提漿，修補(bǔ)缺陷使面層平整，最終利用攤鋪機(jī)上的可調(diào)控的側(cè)模和加長(zhǎng)尾側(cè)滑模進(jìn)行砼板塊施工成型。

4 滑模攤鋪機(jī)關(guān)鍵施工技術(shù)

4.1 施工準(zhǔn)備

在施工之前，要建立高效的施工指揮調(diào)度機(jī)構(gòu)，并將施工技術(shù)交底工作做好。施工人員在施工之前，要全面解施工標(biāo)準(zhǔn)和施工技術(shù)規(guī)范。對(duì)機(jī)械設(shè)備、工序人員和物資材料配備情況進(jìn)行檢查，保證施工順利開展。

4.2 施工測(cè)量

在進(jìn)行攤鋪工作前，為保證攤鋪平整度和攤鋪高程，需要使用全站儀對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行布放。導(dǎo)線點(diǎn)要布置在混凝土外側(cè)0.75～1.4m。在進(jìn)行導(dǎo)線架設(shè)之前，要利用水準(zhǔn)儀對(duì)導(dǎo)線標(biāo)高進(jìn)行測(cè)定，導(dǎo)線的長(zhǎng)度要保持在300m。施工前和施工過(guò)程中要檢測(cè)導(dǎo)線，控制好攤鋪過(guò)程中的厚度和標(biāo)高。

4.3 基準(zhǔn)線的設(shè)置

滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，主要根據(jù)基準(zhǔn)線對(duì)攤鋪高度和攤鋪方向進(jìn)行確定的?；鶞?zhǔn)線設(shè)置準(zhǔn)確與否會(huì)直接對(duì)攤鋪路面的標(biāo)高、線形走向、板厚、面寬、縱坡等指標(biāo)造成影響?；備仚C(jī)兩側(cè)分別是高程傳感器、高程傳感器和方向傳感器，其中高程傳感器連接高程引導(dǎo)線，按照線路高程相應(yīng)方位安設(shè)高程引導(dǎo)線，而方向傳感器連接導(dǎo)向線，依照線路的平曲線方位安設(shè)導(dǎo)向線。施工時(shí)選用深入基層的鋼桿對(duì)高程引導(dǎo)線和導(dǎo)向線進(jìn)行固定，直線處間隔10m布設(shè)一根鋼桿，彎道處間隔3m或5m布設(shè)一根。設(shè)置好基準(zhǔn)線后要進(jìn)行復(fù)測(cè)和校核，避免漸變和彎道之前出現(xiàn)差錯(cuò)?；鶞?zhǔn)線設(shè)置好后，不允許擾動(dòng)、碰撞。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可將基準(zhǔn)線設(shè)置為單向坡雙線式和雙向坡雙線式。

4.4 攤鋪機(jī)行走區(qū)硬化處理

攤鋪施工時(shí)，保持滑模攤鋪機(jī)行進(jìn)區(qū)域的硬化是確保路面平整的基礎(chǔ)，故要做好路面底基層和墊層的前期準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)合理有效的施工方案，進(jìn)而確保攤鋪機(jī)在鋪設(shè)基層、底基層和墊層行進(jìn)。如果在硬路肩和中央分隔帶行走時(shí)，要對(duì)路面進(jìn)行硬化，并對(duì)滑模攤鋪機(jī)行走區(qū)承載力進(jìn)行檢查，避免因行走區(qū)域承載力不足出現(xiàn)塌陷或起伏的情況，影響傳感器對(duì)信息的反饋，進(jìn)而影響路面攤鋪施工的平整度。

4.5 滑模攤鋪機(jī)參數(shù)的調(diào)整

滑模攤鋪機(jī)開始作業(yè)前，要準(zhǔn)確地對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行穩(wěn)機(jī)，并調(diào)整和檢定相應(yīng)參數(shù)，包括傳感器的靈敏度、反應(yīng)程度、行進(jìn)的平穩(wěn)性等，設(shè)定相應(yīng)的振搗棒高度及頻率，通?？刂普駬v棒下緣高度為低壓擠壓底板下端5cm處，即振搗時(shí)控制振搗棒深入混凝土表層下3～5cm，其余均位于路面上，有效防止混凝土含氣量的流失及方便表層的提漿處理，通常振搗頻率控制在6000～12000r/min，可結(jié)合攤鋪機(jī)行進(jìn)速度及混合料的塌落程度適當(dāng)修整。同時(shí)確保振搗棒數(shù)量，以45cm的間距均勻排列，控制邊部振搗棒距邊緣不超過(guò)25cm。為有效提升擠壓的密實(shí)度，需適當(dāng)調(diào)整擠壓底板，控制仰角為3°左右，仰角太大易出現(xiàn)拉裂問(wèn)題，太小則擠壓不到位。此外提漿夯板不易超過(guò)擠壓底板，通常為0.5～1cm，即可增厚表面又有利于平整度。搓平梁需略低于擠壓底板后端高程的2～3mm，表面砂漿需預(yù)留一定余量，振搗均勻后除去過(guò)厚的砂漿，進(jìn)而保持混凝土表面的平整度和密

實(shí)度。

4.6 滑模攤鋪機(jī)的攤鋪施工

控制攤鋪機(jī)前面的卸料量為1/2螺旋布料器高，攤鋪機(jī)啟動(dòng)后混合料就進(jìn)入了攤鋪機(jī)，初始階段需結(jié)合實(shí)際攤鋪情況實(shí)時(shí)調(diào)整攤鋪機(jī)參數(shù)，到達(dá)理想狀態(tài)時(shí)進(jìn)行鎖定，然后可開展大面積攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。其理想狀態(tài)是攤鋪機(jī)搓平梁前端水泥砂漿攤鋪均勻、細(xì)膩、無(wú)骨料卷起，表現(xiàn)為圓柱狀，攤鋪后路面均勻平整、無(wú)坍邊和掉角，厚度均勻。當(dāng)混合料級(jí)配比合適后，適當(dāng)調(diào)整攤鋪機(jī)行進(jìn)速度、振搗頻率、超坡角、擠壓板仰角以及超級(jí)抹平板壓力等，均可使得攤鋪機(jī)呈現(xiàn)理想狀態(tài)。

滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪過(guò)程中，要均勻、緩慢地進(jìn)行攤鋪，攤鋪過(guò)程中不允許中斷。根據(jù)設(shè)備性能和拌合物塌落度將滑模攤鋪速度保持在0.8～1.5m/min。當(dāng)混合料的塌落度出現(xiàn)變化時(shí)，要先對(duì)振搗頻率進(jìn)行調(diào)整，然后對(duì)攤鋪速度進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)攤鋪料過(guò)多時(shí)，不能追趕，需要停機(jī)等待后進(jìn)行間歇攤鋪。攤鋪過(guò)程中，機(jī)手要隨時(shí)對(duì)松方高度進(jìn)行調(diào)整。為保證順利進(jìn)料，攤鋪初期要稍微高一些。正常情況下要將振搗倉(cāng)中砂漿料的位置控制在高于振搗棒10cm左右，料位上下的波動(dòng)不能超過(guò)4cm。使用滑模攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪施工時(shí)，將振搗頻率保持在6000～12000r/min之間，避免出現(xiàn)漏振、過(guò)振和欠振的情況。操作人員要根據(jù)混凝土的塌落度對(duì)振搗頻率和攤鋪速度進(jìn)行控制?；備仚C(jī)起步時(shí)，要先將振動(dòng)棒開啟2～3min后再進(jìn)行推進(jìn)。在對(duì)縱坡比較大的路面進(jìn)行攤鋪時(shí)，攤鋪機(jī)上坡過(guò)程中要適當(dāng)調(diào)整擠壓底板前的仰角，另外要將抹平板壓力適當(dāng)調(diào)小。在攤鋪機(jī)下坡的過(guò)程中，要適當(dāng)調(diào)大前仰角，并適當(dāng)調(diào)整抹平板壓力。當(dāng)滑模攤鋪到漸變路面和彎道路面時(shí)，要對(duì)抹平板內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間的抹面距離進(jìn)行觀察和調(diào)整，合理控制底模前仰角和擠壓角及側(cè)模頂翹度，避免將邊緣壓垮。作業(yè)人員要隨時(shí)對(duì)攤鋪路面的攤鋪效果進(jìn)行觀測(cè)，并對(duì)攤鋪速度進(jìn)行調(diào)整，控制好振搗頻率。

施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：最佳攤鋪行駛速度：1.2m/min；最佳振搗頻率：8000r/min（該參數(shù)應(yīng)根據(jù)料的實(shí)際坍落度做適當(dāng)調(diào)整，但不能低于6000r/min）；擠壓底板仰角：2°；振搗棒高度：振搗棒底部距路面下5cm；超坡角：5mm。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，滑模攤鋪技術(shù)具有攤鋪速度快、攤鋪質(zhì)量好、抗折強(qiáng)度高、路面動(dòng)態(tài)平整性好等優(yōu)點(diǎn)。工程施工后，公路路面的平整度、強(qiáng)度和外觀質(zhì)量均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，取得良好的施工效果，值得類似工程借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：朱廣君（1970-），男，吉林舒蘭人，上海遠(yuǎn)通路橋工程有限公司工程師，研究方向：攤鋪機(jī)技術(shù)。

（責(zé)任編輯：王 波）