高速公路路緣石施工中滑模攤鋪機的應用研究

黃忠

（中交四公局第五工程有限公司，西安710065）

1 引言

隨著交通行業的迅猛發展，高速公路作為我國三大交通之一，逐漸實現了全面機械化施工，提高了施工質量，加快了施工進度。在傳統的高速公路路緣石施工過程中，主要采用預制法施工，施工進度較慢，工序多，占地面積較大，路緣石整體強度不足[1]?；備仚C施工作為先進工藝，其應用極大地保障了路緣石結構的整體性與工程強度，并且明顯加快了施工進度，節省了人力、物力資源，使公路建設取得了良好的經濟與社會效益。對此，應大力推進滑膜攤鋪機的應用，為我國高速公路的發展提供推動力。

2 滑膜攤鋪機的工作原理

依照滑膜攤鋪機不同的工作原理，可將攤鋪機分為擠壓式、錘搗式、振動式、振搗式等類型。其中，應用擠壓式攤鋪機時，混合料被旋螺推進器或往復缸不斷推入模具中，充分填充模具后，混合料內部產生擠壓作用力，最終形成具有一定密實度、形狀與強度的構件。在構件成型階段，混合料將螺旋輸送器的水平反力傳遞至行走輪和機架，使整機沿路面向前推進；應用錘搗式攤鋪機時，需要在滑膜機成型模具前裝設錘搗裝置，通過錘搗擠壓混凝土，使混凝土進入成型模具內，攤鋪機行走主要依靠自撞錘的反作用力；振動式攤鋪機是在模具前裝設高頻低幅振動器，通過振動水泥混凝土，使其具有一定的密實度，攤鋪機行走主要依靠本身動力而非混合料帶來的反作用力，所以，該設備行走較為穩定；振搗式攤鋪機是在成型模具前裝設振搗棒，通過振搗棒使水泥混凝土具有一定密實度。

不同的滑模攤鋪機的工作原理雖然存在一定的差異，但是，攤鋪機的整體結構大多一致，由成型模具、喂料器、料斗、密實機構、控制系統、升降系統等構成。

3 滑膜攤鋪機在高速公路路緣石施工中的特點

和傳統使用的預制法施工相比，滑模攤鋪機的應用能增強路緣石的施工質量，提高基座混凝土強度，提高工程平整度，使工程線條較為順暢，整體穩定性良好。并且滑模攤鋪機的使用極大地節省了人力、物力資源，減少了成本投入，進一步增強了高速公路的安全性，同時，使經濟與社會效益得到顯著提升。

3.1 施工速度較快

傳統預制法施工需要提前預制路緣石，后在公路路肩預挖溝槽，將路緣石砌入其中，施工工序多，需要大量人工參與，施工進度無法保證。而采用滑模攤鋪機施工能夠實現行走攤鋪，每日生產成型路緣石約1 500 m，在地基不平（高差在±25 mm）的情況下，可直接進行路緣石鋪筑，生產效率較高。

3.2 工程成本低

滑膜攤鋪機施工中，現場僅需要1～2 名工作人員配合，大量節省了人工成本，并且可以一次鋪筑成型，無須再次加工處理，節省了傳統路緣石施工中的支模、澆筑、振搗等多項工序，最大限度地節省了時間成本。其就地生產的方式避免了原材料浪費，節省了材料。據統計，滑膜攤鋪機的應用可節省路緣石工程造價的20%～30%。

3.3 混凝土強度較高

傳統的路緣石施工將路緣石分為無數個個體，而滑膜攤鋪機的應用使路緣石基座采用整體澆筑模式，一次成型，工程整體性、穩定性較好，極大地保障了工程強度。同時，成型階段可自動擠壓，抗沖擊強度、穩定性較好。

3.4 外觀線條順暢

傳統預制法施工在裝設每個路緣石時，主要依靠人工設定每個溝槽位置，存在一定的誤差，且線條順暢性不足。而滑模攤鋪機上設置了方向自控傳感器，可以使攤鋪機自動沿著一條預先設定的路線行駛，靈敏性與精確度較高，鋪筑后路緣石線條流暢，外形美觀。并且滑模攤鋪機還能依照路緣石設計需求加工適宜模具，使路緣石工程與整體環境有效結合，提高了工程美觀性與適應性。

4 高速公路路緣石施工中滑模攤鋪機應用技術

4.1 工程整體概況

陜西神木市某高速公路施工路段全長為32.5 km，標段長15.4 km，采用雙向四車道，公路時速預設為100 km/h。排水設施設計為縱向集水溝、急流槽、路緣石等。在工程原設計中，路緣石施工采取預制法施工，后續為加快工程進度，提高路緣石施工質量，標段路緣石施工積極引進滑模攤鋪機（產地：德國；型號：WirtgrnSP-15）施工，相比預制法施工，該施工工藝平均日鋪筑量達2 km，是傳統預制法的2 倍，且施工強度較高，抗擠壓能力較強，整體美觀性較好。

4.2 原材料要求與配合比試驗

對于粗集料，應采用清潔干凈、質地堅硬、耐磨耗、高強度的扎制碎石與礫石，以5～20 mm 粒徑為主，壓碎石值不應高于28%，針片狀顆粒的含量不可超過總量的10%，礫石最大路徑不可高于20 mm。對于細集料，應選擇顆粒干凈、級配良好的河沙，粒徑應小于5 mm，小于0.075 mm 的細集料含量不可超過總量的5%，做好質量檢驗工作，合格后方可進入施工場地。對于水泥，選擇低標號硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、砂渣水泥均可，保證工程強度與和易性，保障水泥在干燥環境內長期存放。

為最大化地利用各種材料，提高路緣石施工質量與使用壽命，應在施工前選擇一段路段進行試驗，若發現問題，應及時調整配合比，尤其應重視坍落度，避免路緣石出現坍塌、出現蜂窩小包、拉裂等現象，保證路緣石表面平順光滑。同時，在試驗中應選擇最佳作業速度，若選擇振搗式攤鋪機，應選擇適宜的振幅和頻率，全面發揮攤鋪機作用。在本次施工中，最終實驗得出的水灰比為0.58；施工現場坍落度為3～5 cm；施工配合比為：水泥∶細集料∶粗集料=370∶868∶868。

4.3 施工準備工作

依照工程設計需求，在高速公路瀝青路面面層施工前，應在混凝土路面兩側放出邊線，加密控制點，直線段加密控制點間距應控制在10～20 m，曲線段加密控制點間距應控制在5 m，以釘連接控制點，打好白線或者直接拉扯鋼絲繩，在定點處測量路寬，不可低于設計路寬。測量放線結束后，應做好切邊工作。在切邊過程中，切割機標尺應放置在放線中心，操作人員應保障操作手均衡用力，以保證切割機行駛速度均勻。切邊時，應保障瀝青路面結構層的厚度與設計相符，并及時用運輸車將切割下的混凝土運出施工現場。切邊時，應保障冷卻水的清潔，避免污染基層路面，保證路面整潔度。最后，切割時應保證切邊準確、直線順直、曲線圓滑，并及時清理切邊產生的碎屑、浮漿，為后續施工順利進行奠定基礎。

4.4 混凝土拌和與運輸

混凝土拌和質量直接關系著路緣石工程整體質量，因此，操作人員應嚴格控制。上料時，應注意料不串倉，存料不可少于料倉容量的1/2。在拌和樓每工作4～5 h 后，應對其檢查一次水泥進料口，檢查是否堵塞，保障水泥進口暢通，確保水泥供給。嚴格控制現場混凝土坍落度在30～50 mm。為保證混凝土順利拌和，應重視拌和樓的清理及養護工作，避免拌和樓帶病運行，影響拌和質量。

混凝土拌和完畢后，還應重視運輸工作，若運輸過程中車輛行駛速度不均勻，可能導致混凝土離析；若車輛行駛過快，可能導致攤鋪機無法及時攤鋪，影響路緣石質量。因此，混凝土運輸時，應選擇經驗豐富的司機，避免行駛過快或過慢，保障行駛速度均勻，滿足攤鋪機的攤鋪需求。同時，混凝土運輸時，應選擇專用運輸斗車。另外，嚴格控制時間，混凝土在斗車內時間不可超過40 min，嚴格控制混凝土質量。

4.5 振動參數設計

水泥混凝土具有干硬性，經過振動，能夠改變其物理性能，同時，在自重作用下，骨料重新排列，提高了混凝土的密實度。實踐表示，混凝土振動時，振幅越大，則混凝土液化水平越高，可以提高混凝土的流動性。但是，若流動性過大，也會導致混凝土內集料排布混亂，導致路緣石嚴重變形。若振幅過小，則路緣石難以達到理想密實效果，影響路緣石質量與作用發揮。對此，結合此次工程實際情況，經過科學試驗，最終得出：本次使用滑模機最佳振幅為0.2～0.4 mm。

4.6 攤鋪與抹平

滑模機攤鋪之前，應做好基層質量檢查工作，若發現缺陷，應及時修正，避免缺陷不斷發展，為高速公路安全帶來隱患。在路緣石施工前，應做好滑膜攤鋪機內部模具的潤濕工作，避免混凝土在黏附在模具上，影響產出路緣石表面的平滑性。攤鋪機運行時，攤鋪初運行速度在0.5～1.0 m/min，正常行駛時速度可提升至1.0～2.0 m/min。同時，施工人員應根據混凝土的實際情況、攤鋪效果等對施工參數微調，對部分缺陷進行人工修飾，保障其外觀質量。注意：施工階段應盡可能減少大幅轉向、停車等情況，保證工程連續性。當混凝土攤鋪不連續時，將滑膜機退回至已攤鋪端20～30 cm，重新澆筑時，應放緩澆筑速度，加強連接處振搗，能有效消除鼓包，減少氣泡的產生。

4.7 養護、切縫

在路緣石成型后，應在10～12 h 內展開養護工作。通常，應每日進行灑水工作，保證路緣石表面濕潤度，并覆蓋薄膜，降低水分散失，防止混凝土出現裂縫。如此持續5～7 d，養護工作完成。若施工地處南方，空氣濕潤，天氣多雨，應做好防水工作。切縫應在路緣石成型后24 h 內完成，每15 m 設置1 道伸縮縫，縫寬控制在20 mm，縫深控制在40 mm 以上，切縫完畢后用瀝青砂填平。

5 結語

路緣石施工作為高速公路重要工程，不僅起著安全防護作用，還關系著公路工程的排水性能，在高速公路中發揮著重要作用，因此，應嚴格控制路緣石的施工質量?；備仚C施工技術作為新型技術，其應用加快了施工進度，提高了工程質量與外觀水平，降低了施工成本，值得推廣。但是，在滑膜攤鋪機實際施工中，仍存在諸多問題，應積極借鑒國外先進工藝，根據我國實情對該技術進行創造性研究，推動滑模攤鋪機施工技術發展。