水泥混凝土路面滑模摊铺机施工工法

撰稿人：王银芝 兰 勇

中铁八局集团成都铁路工程有限公司

二○○四年一月八日

一、前言

水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、稳定性好、养护维修费用低等优点，是当前市政道路和高等级公路发展的主要路面结构形式。然而，路面的平整度又是确保车辆安全行驶的基本条件。但是，我国“八五”以前修建的水泥混凝土路面少、等级低、施工技术落后，特别是路面整平工作几乎是全靠人工和部分简易小型机具来完成，不仅劳动强度大、效率低，而且路面平整度效果差，整体质量难以保证。

近几年，随着我国高等级公路及市政道路的迅猛发展，对水泥混凝土路面质量要求越来越高，如何引进并使用现有相适应的先进施工机械已成为我司抢占市场，拓展施工领域的重要工作之一。

2002年，我司竞标参与施工的贵阳市金阳新区道路工程，是贵州省积极响应中央关于实施西部大开发战略的重大决策项目，是贵阳市人民政府为民办实事的形象工程、民心工程。我司承担了金阳新区两条主干道工程。其中，金西大道全长7.5公里，兴筑路全长2.3公里，路面宽度为60米的双向六车道，路面结构由25厘米厚手摆片石层、20厘米厚C10水泥混凝土稳定层及26厘米厚4.5抗折水泥混凝土面层构成。两条道路为适应金阳新区的房建及招商引资工作的需要，工程必须在当年国庆节实现通车目标。

我司在考察了目前世界范围内三大滑模摊铺机厂商的具体情况后，首次选定并购进GP2600型滑模摊铺机。在金阳新区三个月的施工中，通过10公里道路工程的施工实践，取得了良好的社会效益和经济效益。

在我司工程技术人员的共同努力下，《水泥混凝土路面滑模摊铺机引进及施工工艺》科技成果于2002年通过集团公司评定验收。在施工过程中通过不断总结和提高，形成本工法。

二、工法特点

1、速度快、效率高。施工中只要供料和辅助工作能及时跟上，可保持高速连续作业，最高生产速度可达3m/min。

2、整平效果好。路面宽度在9.75米以内可一次成型。

3、整机性能好，适用能力强。该机为全电脑自动控制，其工序作业均连续而有序。摊铺速度、平纵坡度及平面成型均由电脑控制，能适应各

种等级水泥混凝土路面施工。

4、操作简单，操作人员经厂商技术人员的专业培训15天左右，即可自行操作并掌握其要领。

5、能改善施工条件，降低劳动强度。使用该机后，既不需要侧模板，又可减少大量的劳动力。

6、安全便捷，降低造价。

三、适用范围

本工法适用于宽度在3~9.75米，板厚≤48厘米的各种等级公路、市政道路、机场货场、码头等水泥混凝土路面工程。

四、施工工艺

（一）施工工艺流程

（二）施工方法

1、基准线设置

（1）、横向支距：基准线桩固定位置到摊铺面板边缘的横向支距应根据滑模摊铺机侧模到传感器的位置而定，一般2～4履带跨中摊铺，两侧路面边缘宜不小于1m宽度，最小不得小于0.65m。基准线上的标高应为其所在位置的路面边缘高程计入支距横坡高度后，加上设定的架设高度。

（2）、纵向间距：平面直线段应小于等于10m，圆曲线段视弯道半径大小，一般可为5～7m。

（3）、基准线桩固定：基层顶面到夹线臂的高度为50cm，自基准线所在位置的路面边缘高程算起的基准线统一架设高度为30cm。基准线桩夹线臂夹口到桩的水平距离为30cm。夹线臂到桩顶垂直距离为15cm。

（4）、基准线长度：一根基准线的最大长度不得大于450m。超过此

长度并需要继续摊铺时，应续接基准线，续接方式应通过同一个过渡桩的

夹线臂口平顺连接。

（5）、基准线张紧

基准线两端应各设一个紧线器，并应偏置在基准线桩外侧30～50cm处 。在第一根桩与紧线器之间，应设一根扯线桩，扯线桩的夹线臂应低于基准线桩夹线臂。扯线桩应钉牢固，不能因弯道水平拉力而倾斜。基准线必须张紧，每侧基准线应施加大于等于1000N的拉力。张紧后基准线上的垂度不应大于1.0mm，基准线应先张紧，再扣进夹线臂槽口。

（6）、基准线施工要求

基准线设置好以后，禁止扰动。摊铺时，严禁碰撞和振动。一但碰撞变位，应立即重新测量设定。基准线接头不得大于1cm。每100m基准线不得多于2个接头。多风季节施工时，应缩小基准线桩间距。风力达到5～6级时应停止施工。

2、混凝土拌合质量控制

（1）、施工开始及搅拌过程中都应按规定的频率检验坍落度、坍落度损失、含气量、泌水率、混凝土凝结时间、砂石料含水量及混凝土容重等。在寒冷或炎热气候下施工，混凝土拌合物从搅拌机出料时的温度应分别控制在30～35℃之间，并应加测原材料温度拌合物的坍落度损失率和凝结时间等。

（2）、混凝土拌合物应均匀一致，不得有未加水的干料、未拌匀的生料和离析等现象，干料和生料禁止用于路面摊铺。搅拌楼每盘之间和两台搅拌楼之间，混凝土拌合物的坍落度允许误差为±1cm。试拌及滑模摊铺时的坍落度，应按确定的坍落度值加上当时气温下运料所耗时间的坍落度损失值确定。在雨天或阵雨后，应按砂石料实际含水率及时微调加水量。

（3）、在保证拌和物质量的前提下，应科学编制搅拌计算机程序，合理搅拌时间，以增加混凝土的产量。

3、混凝土运输

（1）、混凝土运输时间：运输到现场的混凝土拌合物的坍落度有所损失，但必须适宜滑模摊铺。摊铺完毕允许最长时间，应根据气温及摊铺现场拌和物的工作性确定，混凝土运输允许最长时间宜短于摊铺允许最长时间0.5h。

（2）、运输技术要求：

a、运送混凝土的车辆，在装料时，应防止混凝土离析，每装一盘料应挪动一下车位，卸料落差高度不得大于2m。混凝土一旦在车内停留超过初凝时间，应采取紧急措施处置，防止混凝土硬化在车厢内。

b、混凝土运输过程中要防止漏浆、漏料和污染路面。列日、大风、雨天施工，应遮盖自卸车上的混凝土。运输车辆在每次装混凝土前，均应将车厢清洗干净并洒水湿润。

4、混凝土卸料、布料

滑模摊铺普通水泥混凝土路面，必须有

专人指挥车辆均匀卸料。滑模摊铺时，机

前的最高料位不得高于滑模摊铺机前松方

控制板顶面，料位的正常高度应在螺旋布

料器叶片最高点以下，亦不得缺料。机前

缺料或料位过高时，采用挖掘机适当布料

和送料，布料应与摊铺速度相协调。

5、滑模摊铺机首次摊铺位置校准

首次摊铺前，应在直线路段采用钉桩或基准线法校准滑模摊铺机挤压底板4角点高程和侧模前进方向。4个水平传感器控制挤压底板4角高程；2个方向传感器进行导向控制（设置在摊铺机左侧）。按路面设计高程、横坡度或路拱测量设定2～3根基准线或4～6个桩，将6个传感器全挂上两侧基准线，并检查传感器的灵敏度和反应方向，开动滑模摊铺机进入设好的桩位或线位，调整水平传感器立柱高度，使滑模摊铺机挤压底板恰好落在精确测量设置好的木桩或基准线上，同时，调整好滑模摊铺机机架前后左右的水平度。令滑模摊铺机挂线自动行走，再返回校核1～2遍，正确无误后，方可开始摊铺。

6、初始摊铺路面参数校正

在开始摊铺的5m内，必须对所摊铺出的路面标高、边缘厚度、中线、横坡度等技术参数进行复核测量。机手应根据测量结果及时缓慢地在滑模摊铺机行进中反向旋转滑模摊铺机上水平传感器立柱手柄，校准挤压底板摊铺路面 的高程和横坡，误差应在规定值范围内。及时调整拉杆的打入深度及压力和抹平板的压力及边缘位置。检查摊铺中线时，应在设方向传感器的一侧，通过钢尺测量基准线到滑模摊铺机侧模前后的横向距离，有

误差时，缓慢微调前后两个方向传感器架立横梁伸出的水平距离，消除误差。禁止停机剧烈调整高程、中线及横坡等，以免严重影响平整度等质量指标。从滑模摊铺机 起步—调整—正常摊铺，应在10m内完成，并应将滑模摊铺机工作参数设置固定保护起来，不允许非操作手更改或撞动。第二天的连接摊铺，应先检查滑模摊铺机挤压底板4个角点的位置，再将滑模摊铺机后退到前一天做了侧向收口工作缝的路面内，到挤压底板前对齐工作缝端部，开始摊铺。

7、滑模摊铺机的操作

（1）、机手操作滑模摊铺机应缓慢、匀速，连续不间断摊铺。滑模摊铺速度，根据拌合物稠度和设备性能可控制在0.8～2.0m/min之间。当料的稠度发生变化时，先调振捣频率，后改变摊铺速度，不得料多时追赶，然后随意停机等待，间歇摊铺。

（2）、摊铺中，机手应随时调整松方高度控制板进料位置，开始应略设高些，以保证进料。正常状态下应保持振捣仓内砂浆料位高于振捣棒10cm左右，料位高低上下波动宜控制在±4cm之内。

（3）、滑模摊铺机以正常摊铺速度施工时，振捣频率可在6000～11000r/min之间调整。应防止混凝土过振、漏振、欠振。机手应随时根据混凝土的稠度大小，调整摊铺的速度和振捣频率。滑模摊铺机起步时，应先开启振捣棒2～3min，再推进。滑模摊铺机脱离混凝土后，应立即关闭振捣棒。

（4）、滑模摊铺纵坡较大的路面，上坡时，挤压底板前仰角宜适当调小，同时，适当调小抹平板压力；下坡时，前仰角宜适当调大，抹平板压力也宜调大。

（5）、滑模摊铺弯道和渐变段路面时，单向横坡，使滑模摊铺机跟线摊铺，应随时观察并调整抹平板内外侧的抹面距离，防止压垮边缘。

（6）、机手应随时密切观察所摊铺的路面效果，注意调整和控制摊铺速度，振捣频率，夯实杆、抹平板位置、速度和频率。

（7）、连接摊铺时，滑模摊铺机一侧履带上前次水泥混凝土路面的时间应控制在养护7天以后，最短不得少于5天。同时，钢履带底部应铺橡胶垫。纵向连接摊铺路面时，应对连接纵缝部位人工进行修整，连接纵缝的横向平整度符合不同公路等级的要求。并用钢丝刷刷干净粘附在前幅路

面上的砂浆，应刷出粗细抗滑构造。

8、胀缝施工

前置法施工时，应预先加工好胀缝钢筋支架，传力杆无沥青涂层的一端焊接在运载架上，接缝板夹在两支架之间。施工前运至现场，待摊铺至胀缝位置前方1～2m处，将支架准确定位，用钢钎将支架和胀缝板锚固在基层上，保证支架不推移，胀缝板不倾斜。然后卸料或布料，用手持振捣棒振实胀缝板两侧的混凝土，滑模摊铺机通过。

9、养生剂养生

水泥混凝土路面采用喷洒养生剂方式养生时，养生剂喷洒剂量、成膜厚度、适宜的喷洒时间应通过现场试验确定。喷洒养生剂的厚度应足以形成完全封闭的薄膜；喷洒应均匀，成膜厚度应一致；喷洒后的表面不得有颜色差异；喷洒时间宜在表面混凝土泌水完毕后进行；喷洒高度宜控制在0.5～1m。

10、路面切缝

采用桁架式切割机对路面混凝土进行切缝施工。通常情况下，在路面混凝土摊铺完（12~16）小时后，施工人员在混凝土表面行走而不留下压痕时即可进行切缝施工，并尽量在较短时间内完成相应段路面混凝土切缝施工，以确保混凝土面板不被拉裂。

11、路面刻纹

采用桁架式刻纹机对路面混凝土进行刻纹施工。

（1）、先按设计要求进行划线并完成分块切缝工作。

（2）、在分块内，再进行精确的划线，其划线标准为（以5m分块为例）

刻纹深度：3mm

刀片宽度：

2.5mm

每组间距：25mm

每组刻纹宽度：550mm

组间间隙：75mm

（3）、刻纹时间：通常情况下，在路面混凝土摊铺完3天后即可进行刻纹施工。

（三）、施工过程中的注意事项

1、滑模摊铺中出现问题的处置

滑模摊铺的表面应平滑，几何形状规矩，不应出现麻面、拉裂、塌边、溜肩等病害现象。出现问题应立即查找原因，迅速采取措施。

（1）、摊铺中应经常检查振捣棒的工作情况。发现路面上在横断面某处多次出现麻面或拉裂现象，表示该处的振捣棒出了问题，必须停机检查或更换该处的振捣棒，摊铺后，发现路面上留有发亮的振捣棒拖出的砂浆条带，则表明振捣棒过深，必须调整正确位置至振捣棒底缘在挤压底板的后缘高度以上。

（2）、在摊铺宽度大于等于8m的双车道路面时，若左右卸了两车稠度不一致的混凝土时，摊铺速度应按偏干一侧设置，并应将偏稀一侧的振捣棒频率迅速调小。

（3）、滑模摊铺路面出现横向拉裂现象，应从如下几方面进行检查： a、拌和物局部或整体过干硬、离析，集料粒径过大，不适宜滑模摊铺，或在该部位摊铺过快，振捣频率不够，混凝土未振动液化而拉裂。应降低摊铺速度，提高振捣频率。

b、挤压底板的位置和前仰角设置是否变化，前仰角过小时必定拉裂，前仰角过大，亦可能拉裂，应在行进中调整前2个水平传感器，即改变挤压底板为适宜的前仰角，消除拉裂现象。

c、拌和物较干硬或等料停机时间较长，起步摊铺速度过快，也可能拉裂路面。等料停机时间较长时，应间隔15min开启振捣棒振捣2～3min；起步摊铺时，宜先振捣2～3min，再缓慢推进。

（4）、当混凝土供应不上，或搅拌楼出现机械故障等情况时，停机时间不得超过当时气温下混凝土初凝时间的2/3，超过此时间，应将滑模摊铺机开出摊铺工作面，并做施工缝。当滑模摊铺机出现机械故障，应紧急通知后搅拌楼方可停止生产，在故障停机时间内，滑模摊铺机内混凝土尚

未初凝，能够排除故障，允许继续摊铺，否则，应尽快将滑模摊铺机拖出摊铺工作面。故障排除后，重新起步摊铺。

2、摊铺过程中的路面修整

（1）、对打侧向拉杆时被挂坏的侧边；抹平板未抹到的边缘；及出现倒边、塌边、溜肩现象处，应顶侧模或上部支方铝管，边缘补料修整。左右连接摊铺的纵缝处应进行适量修整。

（2）、对滑模摊铺机起步摊铺段及施工接头，应采用水准仪抄平，采用大于3m的方铝管边测边修整。

3、滑模摊铺结束，必须及时地做好两项工作

（1）、将滑模摊铺机驶离工作面，先将所有传感器从基准线上脱开，并解除滑模摊铺机上基准线自动跟踪控制，再升起机架，用水冲洗干净粘附的混凝土，已结硬在滑模摊铺机上的混凝土，应轻敲打掉。清理干净后，应对与混凝土接触的机件喷涂废机油或吹（揩）干防锈。同时，对滑模摊铺机进行当日保养，加油加水，打润滑油等。

（2）、设置横向施工缝。

应先将从滑模摊铺机振动仓内脱出的厚砂浆铲除丢弃，然后设置施工缝端模和侧模，插入拉杆和传力杆，并用水准仪测量面板高程和横坡。为使下次摊铺能紧接着施工缝开始，两侧模板应向内各收进2～4cm，且宜小不宜大，长度与滑模摊铺机侧模板等长或略长。

五、机具设备（每班）

六、劳动组织（每班）

七、质量控制

1、混凝土施工配合比控制

（1）、混凝土施工坍落度的综合损失值为10~15毫米，确定塌落度值混凝土施工塌落度控制在35~50mm。

（2）、混凝土施工配合比的控制：针对路面混凝土表面裂纹、平整度不稳定等质量现状，应对混凝土施工配合比作多次调整。首先是砂率调整：为减低面层浆液的厚度，通过现场质量对比，确定砂率为35%为宜。其次是外加剂调试：经过现场质量及使用效果对比，使用FDN—T型高效缓凝减水剂。最后进行水泥及粉煤灰调试：采用水泥同粉煤灰共用，以此拌制的混凝土水化热适度，混凝土抗折及抗压强度满足设计要求，表面浆液及混凝土粘结力适合收面及抹光。

2、砂石料质量控制

砂石级配的控制及粉尘含量的控制：对碎石生产线生产的碎石必须经过了鄂破、反击破及园式立破二级破碎，经过了二次园式振动筛的筛分，同时对碎石粉尘含量进行严格控制，通过对生产的砂石产品检验合格后方可进场。

3、混凝土搅拌站系统控制

（1）、计量系统控制：首先，对整个系统进行定期的计量检定。其次，严格对砂石料、外来料及水的计量稳定状况的检查。

（2）、操作系统控制：严格控制散装水泥的入罐温度。

4、摊铺成型后的路面检定符合有关标准。

八、安全措施

根据滑模机械化施工特点，做好安全生产和保卫工作。施工前，施工单位应对员工进行安全生产教育，树立安全第一的思想。

（一）、滑模施工安全生产规定

1、在搅拌站的拌和锅内清理粘结混凝土时，必须有两人以上，方可进行，一人清理，一人值守操作台。

2、运输车辆后退时应鸣警报，并有专人指挥和查看车后。

3、施工中，在滑模摊铺机的支腿臂、抹平板上严禁站人。夜间施工，在滑模摊铺机上应有明亮的照明和明显的示警标志。

4、施工中所有机械设备禁止机手擅离操作台，严禁用手触摸或用工具处理正在运转的机（构）件。

5、严禁在水泥路面滑模摊铺机及相关机械设备上吸烟和使用任何明火。

（二）、交通安全

交通繁忙的路口应设立标志，并有专人指挥。夜间施工，路口及基准线桩附近设置警示灯或反光标志，专人管理灯光照明。

（三）、用电安全

施工机电设备应有专人负责保养、维修和看管，确保安全生产。施工现场的电线、电缆应尽量放置在无车辆、人、畜通行部位。

（四）安全防护

现场操作人员必须按规定配戴防护用具。有毒、易燃的燃料、填缝材料操作时，其防毒、防火等应按有关规定严格执行。

九、效益分析（经济技术分析）

（一）、经济效益

1、该工法与传统的简易摊铺机械施工方法相比，可以不用侧模板。可以节约水泥（5~8）%，节约劳动力（90~95）%，经综合测定，其综合造价可以节约（25~32）元/立方米。

2、工程进度快。随着摊铺机操作技能的熟练而逐渐加快了工程进度，其摊铺速度由试摊铺的（0.3~0.5）m/min提高到正式摊铺的（0.4~0.8）

m/min，再提高到顺利摊铺施工的（1.2~3.0）m/min。

（二）、社会效益

通过该工法，既培养了一支专业施工队伍，又锻炼了了一批设备操作及维护人才，制定并完善了搅拌站生产，混凝土运输及滑模摊铺机各施工工艺及配套的生产、调度、监控管理体系。

通过对金西路及兴筑路已完工程的质量检验，混凝土抗折及抗压强度均满足设计要求。混凝土行车道板路面标高、路面中线及路面结构尺寸均满足设计要求及验收规范。混凝土路面平整度达到一级路面标准，其误差值有90%以上的点均在3毫米以内。工程质量受到了监理及建设单位的好评。同时，又为我司占领贵州更大的水泥混凝土路面工程的市场份额打下了坚实的基础。

十、工程实例

1、金西路路面工程

金西路路面工程里程为K0+000~K7+500，全长7.5公里，为水泥混凝土路面，路面宽24米，半幅路面宽12米，横坡1.5%，最大纵坡7.2%，路面板厚26厘米。2002年7月24日至8月4日为试摊铺阶段，共完成路面摊铺860米。经过设备调试及路面质量检测，其各项技术指标符合设计要求，并进行正式摊铺作业，于2002年9月28日完成金西路路面工程施工，较建设单位9月30日的计划工期提前了3天。

2、兴筑路路面工程

兴筑路路面工程里程为K0+000~K2+300，全长2.3公里，为水泥混凝土路面，路面宽24米，半幅路面宽12米，横坡1.5%，最大纵坡8.1%，路面板厚26厘米。兴筑路在金西路K5+500处交叉，摊铺机摊铺至交叉处时，进行兴筑路路面摊铺施工，其水泥混凝土路面工程摊铺作业时间仅用了18天，较建设单位的计划工期提前5天。