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      風(fēng)積砂路基路肩滑模攤鋪施工技術(shù)分析

      2021-10-26 02:14:38戰(zhàn)
      工程技術(shù)研究 2021年13期
      關(guān)鍵詞:風(fēng)積路肩基準(zhǔn)線

      劉 戰(zhàn)

      中交一航局城市交通工程有限公司,天津 300302

      1 工程概況

      案例項(xiàng)目正線長(zhǎng)度為26.68km,路基長(zhǎng)度為25.88km。根據(jù)原設(shè)計(jì)方案,在風(fēng)積砂路基路肩處施工時(shí),采用的是預(yù)制板安裝工藝,但從技術(shù)可行性的角度來(lái)看,存在預(yù)制工作量較大、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、質(zhì)量可控性差等局限性,難以滿足質(zhì)量、效率等多重要求。經(jīng)技術(shù)優(yōu)化后,決定引入滑模攤鋪施工技術(shù),將其作為預(yù)制板安裝的取代形式,用于路基路肩施工。

      2 現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件

      該標(biāo)段施工現(xiàn)場(chǎng)以流動(dòng)沙丘及半固定沙丘為主,海拔高程為1282.0~1372.0m,高差約5.0m,地勢(shì)北高南低。沙丘主要呈新月形,局部分布有平沙地。沙漠區(qū)表面為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層(Q4eol)粉細(xì)砂,沙漠區(qū)現(xiàn)代湖淖處為風(fēng)積平沙地,下方包含粉砂、細(xì)砂、中砂等,伏基巖以砂巖、泥質(zhì)砂巖為主。

      3 滑模攤鋪施工技術(shù)

      滑模攤鋪施工所用裝置為滑模攤鋪機(jī),配套了豐富的機(jī)械裝置、電子裝置等,彼此協(xié)同運(yùn)行,兼具自動(dòng)化水平高、經(jīng)濟(jì)高效等多重應(yīng)用優(yōu)勢(shì),可一次完成攤鋪、振搗、抹平等全流程的各項(xiàng)工作,正常工況下單臺(tái)設(shè)備的日鋪設(shè)里程可達(dá)300m。較之于原設(shè)計(jì)方案的預(yù)制安裝方法而言,滑模攤鋪施工技術(shù)可以省去預(yù)制和運(yùn)輸兩個(gè)耗時(shí)較長(zhǎng)的環(huán)節(jié),無(wú)須投入大量的人力資源,可達(dá)到集約化施工的效果。

      3.1 施工原理及流程

      (1)施工原理?;C(jī)集多類(lèi)裝置于一體,料斗、木耙、工作基礎(chǔ)面層穩(wěn)定結(jié)合,構(gòu)成具有密封性的空間。根據(jù)施工要求制備混凝土,通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后將其轉(zhuǎn)至罐車(chē)連接料斗內(nèi),攪拌后入模,應(yīng)用振搗棒改善混凝土內(nèi)部的狀態(tài),提高其密實(shí)度,由此形成形態(tài)良好、穩(wěn)定可靠的路肩等相關(guān)結(jié)構(gòu)。此外,滑模機(jī)還適配高精度的傳感器及液壓馬達(dá)等裝置,根據(jù)施工要求提前設(shè)定程序,再高效運(yùn)行,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)線的自動(dòng)化檢測(cè)與控制,滑模攤鋪施工精度得到了保證。

      (2)施工流程。具體流程如下:測(cè)量放樣→設(shè)置導(dǎo)向線→卸料→攤鋪→設(shè)置拉桿→刮平→伸縮縫施工→收面→養(yǎng)護(hù)。

      3.2 試驗(yàn)分析

      在現(xiàn)場(chǎng)取風(fēng)積砂樣品(要求其具有代表性,否則試驗(yàn)結(jié)果難以反映實(shí)際情況,不利于確定施工工藝參數(shù)),組織室內(nèi)試驗(yàn)分析,由此測(cè)定風(fēng)積砂的基本特性及彼此間的關(guān)系,即最大、最小干密度的具體值,進(jìn)而探討干密度與含水率的關(guān)系。不僅如此,還要在現(xiàn)場(chǎng)選取200m長(zhǎng)的試驗(yàn)段,組織室外風(fēng)積砂填筑試驗(yàn),可應(yīng)用水墜法和濕法,目的在于測(cè)定合適的分層厚度及其他相關(guān)關(guān)鍵參數(shù)[1]。

      3.3 原料選擇及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

      (1)原料選擇。在選取風(fēng)積砂時(shí),著重考慮的是粒徑在0.075mm以上的顆粒,要求其占比達(dá)到總質(zhì)量的85%以上,將滿足此要求的材料應(yīng)用于路基攤鋪施工中。

      (2)壓實(shí)質(zhì)量控制指標(biāo)。該指標(biāo)考慮的是地基系數(shù)K30(達(dá)到80MPa/m)和相對(duì)密度Dr(至少達(dá)到0.7)兩項(xiàng),用于綜合評(píng)價(jià)壓實(shí)施工質(zhì)量。

      (3)干密度相關(guān)指標(biāo)。風(fēng)積砂屬級(jí)配不良細(xì)砂,可利用量筒法組織測(cè)量,以確定最小干密度,測(cè)得為1.46g/cm3;可利用振動(dòng)錘擊法測(cè)定最大干密度,測(cè)得為1.75g/cm3。根據(jù)所測(cè)定的兩項(xiàng)指標(biāo),制得兩者的關(guān)系圖,用于呈現(xiàn)風(fēng)積砂相對(duì)密度與干密度的關(guān)系,具體如圖1所示。

      圖1 風(fēng)積砂相對(duì)密度與干密度的關(guān)系

      3.4 攤鋪施工要點(diǎn)

      綜合考慮施工質(zhì)量要求、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件等多重因素,經(jīng)技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)效益性等多方面的對(duì)比分析后,決定將滑模攤鋪機(jī)用于路基、路肩處的施工中,以機(jī)械化作業(yè)的方式高效完成攤鋪工作。

      (1)基準(zhǔn)線的設(shè)置方法。攤鋪施工過(guò)程中,設(shè)備沿著基準(zhǔn)線滑行,基準(zhǔn)線的設(shè)置情況將在很大程度上影響滑模攤鋪機(jī)的攤鋪效果,應(yīng)切實(shí)提高基準(zhǔn)線的設(shè)置水平??v向方向傳感與高度傳感共用相同的基準(zhǔn)線,在配套時(shí)要求兩傳感器呈特定的交角關(guān)系。橫向間距也是基準(zhǔn)線設(shè)置時(shí)需重點(diǎn)考慮的內(nèi)容,路中心基準(zhǔn)線樁固定位置到攤鋪面板邊緣的橫向間距為325cm,具體隨著路基寬度的變化而發(fā)生改變;對(duì)于基準(zhǔn)線樁縱向間距,則需根據(jù)路段特點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整,平面直線段施工條件較佳,取20m較合適;曲線段、緩和曲線及縱斷面豎曲線段需適當(dāng)進(jìn)行加密處理,間距取10m較合適[2]。

      (2)混凝土拌和及運(yùn)輸。以配合比為準(zhǔn),精準(zhǔn)稱(chēng)量原材料并充分?jǐn)嚢瑁蠡炷辆哂芯鶆蛐?,攤鋪過(guò)程中可利用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和,期間加強(qiáng)對(duì)混凝土質(zhì)量的檢驗(yàn)。運(yùn)輸時(shí)混凝土容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,需密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)氣候及運(yùn)輸距離,靈活調(diào)整水灰比,避免出現(xiàn)坍落度過(guò)大或過(guò)小的情況,若過(guò)大則難以有效保證路緣石的穩(wěn)定性,易導(dǎo)致該處發(fā)生沉陷變形現(xiàn)象,同時(shí)表面缺乏完整性與光滑性;若過(guò)小則將明顯加大振搗作業(yè)的難度,難以滿足高效施工的要求。為實(shí)現(xiàn)對(duì)坍落度的有效控制,除了在拌和階段注重原材料質(zhì)量、配合比等,還需有效縮短運(yùn)輸時(shí)間,提前規(guī)劃一條順暢、平順的運(yùn)輸?shù)缆罚瑢⒃谕具\(yùn)輸時(shí)間縮短至30min以內(nèi)。

      (3)攤鋪施工。①滑模攤鋪機(jī)遵循勻速運(yùn)行的原則,以1m/min較合適,不宜隨意大幅度變更速度。通常,振搗棒倉(cāng)內(nèi)漿料量需高于振搗棒約10cm,并且需盡可能保證料位高度的穩(wěn)定性,其上下波動(dòng)幅度以小于4cm較為合適。②滑模攤鋪機(jī)運(yùn)行期間,振搗速度的控制區(qū)間以6000~11000r/min為宜,結(jié)合實(shí)際情況,認(rèn)為9000r/min左右最具可行性,適度振搗,避免過(guò)振、漏振。施工人員需密切關(guān)注混凝土的稠度,據(jù)此靈活調(diào)整攤鋪機(jī)的運(yùn)行工藝參數(shù)(速度、振搗頻率)。攤鋪機(jī)脫離混凝土后,隨即暫停振搗棒的運(yùn)行。③沿線路方向布設(shè)泄水孔,間距以2m左右較為合適,材料選用的是管徑為0.05m的PVC透水管,進(jìn)水側(cè)用土工布(0.2m×0.2m)包裹,通過(guò)泄水孔的布設(shè),避免大范圍積水的情況。經(jīng)混凝土攤鋪后,及時(shí)通孔,清理內(nèi)部的雜物,若內(nèi)部達(dá)到潔凈狀態(tài)則將透水管塞入其中,并對(duì)混凝土采取振搗處理措施,以提高其密實(shí)度。

      (4)伸縮縫施工。伸縮縫的設(shè)置屬于精細(xì)化作業(yè)內(nèi)容,但對(duì)整體施工質(zhì)量具有明顯的影響,需以現(xiàn)場(chǎng)護(hù)坡形式、邊坡高度為主要參考依據(jù),合理控制伸縮縫的間距。路肩伸縮縫布設(shè)要求如表1所示。攤鋪后,組織伸縮縫切縫作業(yè),縫寬按0.02m控制,設(shè)置的伸縮縫應(yīng)與空心塊護(hù)坡主骨架、護(hù)腳及基礎(chǔ)伸縮縫對(duì)齊,設(shè)置后向縫內(nèi)填適量的瀝青麻筋。每日完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)或因某些特殊原因而中斷施工(中斷時(shí)間達(dá)到初凝時(shí)間的2/3或更長(zhǎng))時(shí),需設(shè)橫向施工縫。并且,對(duì)于空心塊護(hù)坡與拱型骨架護(hù)坡的交界部位,也可以設(shè)置伸縮縫[3]。

      表1 路肩伸縮縫布設(shè)要求 單位:m

      (5)收面修整及養(yǎng)生。攤鋪機(jī)抹平混凝土后,安排施工人員持續(xù)開(kāi)展至少2次壓光處理,期間密切關(guān)注混凝土的成型質(zhì)量情況,采取合適的處理措施。例如,線型跑偏時(shí),可利用平衡靠尺予以修復(fù),表面存在氣泡時(shí)則可以安排專(zhuān)員處理并在原配合比的基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),較適宜的是采用塑料薄膜灑水覆蓋的方法,要求全過(guò)程中溫度和濕度均穩(wěn)定在合理區(qū)間內(nèi),時(shí)間以7d為宜。隨路面混凝土強(qiáng)度的逐步提高,待其達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后,撤除養(yǎng)生覆蓋物,行人可在該處行走。

      4 結(jié)束語(yǔ)

      綜上所述,文章以某工程實(shí)例為依托,圍繞滑模攤鋪施工技術(shù)展開(kāi)探討,對(duì)比分析其在風(fēng)積砂路基路肩施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并總結(jié)了實(shí)際作業(yè)中的關(guān)鍵要點(diǎn),如混凝土配制、攤鋪、振搗、伸縮縫設(shè)置、養(yǎng)生等,實(shí)踐證明,該施工技術(shù)能夠提高滑模攤鋪施工的整體施工質(zhì)量。

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