超宽幅水泥混凝土路面滑模摊铺施工工法

1、超宽幅水泥混凝土路面滑模摊铺施工工法 肖思亮 邱鹏 李飞 李纯栋 付源大庆油田路桥工程有限责任公司目录1 前言32 工法特点33 适用范围44 工艺原理45 施工工艺及操作要点45.1工艺流程：4主流程：5子流程：55.2 操作要点6摊铺机性能改进6测量放样7混合料拌和7混合料运输8滑模摊铺作业8后置胀缝10路面修整10初期养护11抗滑构造制作11切缝12后期养护13灌缝135.3 人员配置表136 设备和材料156.1设备配备156.2材料配备177 质量控制177.1执行标准177.2质量保证措施177.3 关键工序质量控制点188 安全措施188.1安全标准188.2安全保证措施199

2、环保措施199.1 环保标准199.2 环保措施2010 效益分析2010.1施工效率2010.2施工成本2011 工程实例2111.1 例一：六厂四矿-喇二联合站油田道路改造工程2111.2 例二：喇27号路-喇19号路油田道路改造工程2111.3 其他代表性工程22超宽幅水泥混凝土路面滑模摊铺施工工法大庆油田路桥工程有限责任公司肖思亮 邱鹏 李飞 李纯栋 付源1 前言随着交通量增加，近年来城市主干道、高速公路、油田主干路路幅宽度已向宽幅或超宽幅（双向4车道至8车道）方向发展。现行水泥混凝土路面施工时，如采用人工与小型机具施工，施工作业的路幅宽度仅限于34m宽（1车道）；如采用传统的滑模摊铺

3、机施工工艺，一次摊铺宽度46m（12车道），对于为超宽幅混凝土路面（4车道以上），按照现行的施工工艺无法一次成型。2013年大庆油田路桥工程有限责任公司在传统滑模摊铺施工工艺的基础上进行技术攻关，形成了超宽幅混凝土路面一次摊铺成型的施工工法，并经过中俄原油传输管道漠大林区伴行公路等6项工程项目的施工实践验证，该工法不仅缩短了施工工期、节省设备及劳动力投入、降低能耗，又保证水泥混凝土路面的实体质量和观感质量。本施工工法达到了国内水泥混凝土路面摊铺的领先水平，这项工艺革新也被大庆油田有限责任公司评为2014年度重大技术革新二等奖。2 工法特点2.0.1混凝土路面全幅一次作业成型，宽度达到812m。

4、提高了施工效率，缩短了施工工期。 2.0.2摊铺机按照行走距离自动放置拉杆钢筋，切缝机切割纵缝分幅，使路面横坡度均匀一致，提高了路面结构层平整度和整体性，消除了道路纵向分幅处板间高差。 2.0.3施工机械化水平高，节省劳动力投入，降低了劳动强度和施工成本。2.0.4整幅一次作业成型，使之与前后各工序施工作业衔接更加紧密连续，简化了路面各结构层的施工程序。3 适用范围本工法适用于宽幅或超宽幅高等级公路、油气田道路、市政道路等技术标准高、路幅宽度在812m、工程量较大的水泥混凝土道路路面摊铺施工。4 工艺原理根据路面设计宽度，改进滑模摊铺机，提高混凝土摊铺作业能力，达到全幅摊铺一次成型。加长了混凝

5、土摊铺螺旋布料器，使其能够均匀的将混合料输送至道路边缘；按照原摊铺机振捣棒组的间距向摊铺机两侧增加了振捣棒组，使其振捣范围覆盖全幅；为保证混凝土面层表面平整，更换搓了平梁，使其整平范围加宽至全幅；按照设计要求，在设计分幅处增加了拉杆钢筋压入装置，实现了混凝土路面摊铺全部施工机械化。施工时，通过搓平梁控制平整度、施工导线控制高程和道路走向、高频集成振捣棒组使混凝土密实、自动抹平装置进行饰面，从而保证超宽幅混凝土一次摊铺、优质、快速成型。5 施工工艺及操作要点 5.1工艺流程： 主流程：子流程3子流程2子流程1测量放样（）混凝土拌和（）混凝土运输（）滑模摊铺作业（）后置胀缝（）路面修整（）摊铺机性

6、能改进（）初期养护（）抗滑构造制作（）切缝（）后期养护（）灌缝（） 5.1.2子流程：1）子流程1增设拉杆压入装置更换搓平梁增加振捣装置加长螺旋布料器摊铺机试运行安装挤压模板 抹面水泥混凝土摊铺2）子流程2布料滑模摊铺准备摊铺机停车拉杆钢筋植入2）子流程3人工修边混凝土抹面 5.2 操作要点 摊铺机性能改进（1）加长螺旋布料器按照路面设计宽度，在原有摊铺机螺旋布料器两侧铆接加长，长度为B（设计宽度）-20cm，从而保证能够将混凝土混合料通过螺旋布料器旋转、推进，输送至道路两侧边缘。（2）增加振捣装置按照设计宽度和原摊铺机振捣棒间距，增加振捣装置，宽度每增加50cm增加一组振捣装置，并将其集成在

7、原机械振捣装置横梁上，并保证与原振捣棒振动幅度和频率相同。（3）更换搓平梁按照设计宽度更换原有搓平梁，为保证混凝土超宽幅摊铺路幅中央不凹陷，改造的搓平梁要用整条钢梁替代，中间无焊缝和铆接，且搓平梁顺直度偏差不超过0.5mm/m。（4）增设拉杆压入装置按照设计分块位置增设若干拉杆钢筋压入装置，并通过链条传动装置将若干拉杆压入装置和行走履带相连接，按照行走距离间歇性的将拉杆钢筋按照设计间距压入混凝土中。（5）安装挤压模板将两侧的挤压模板按照路面宽度安装在摊铺机两侧。（6）摊铺机试运行其动力能够满足满负荷工作状态下，行走距离在1m/min以上。 5.2.2测量放样 （1）采用全站仪及水准仪测量，设置

8、单向坡双线式基准线。以靠近中央分隔带一侧为导向控制线，控制混凝土路面线型，同时控制标高，另一侧钢线上放出控制标高。两侧控制线距混凝土边缘1.21.5m。 （2）基准线桩牢固打入路肩，深度不小于15cm。基准线桩纵向最大间隔为10m。 （3）夹线臂到路面顶面的距离为4575cm。拉线采用钢丝线，直径3mm，夹线用螺母顶十字线宽略大于钢丝线直径即可。通过紧线器拉紧基准线应，施加2000N的拉力。一根拉线的最大长度为100m。钢丝线由绑线固定在每个夹线螺母上，绑线采用棉质线绳，直径不大于2mm。图1：摊铺机传感器5.2.3混合料拌和（1）施工配合比混合料配合比设计要根据工程的设计要求、材料品质、施工

9、方法、操作水平及工地环境等方面，通过选择、计算和试验确定水泥、水、砂、碎石、外加剂几种材料相互之间的比例关系，并保证到场坍落度在24cm，振动黏度系数在200500N·s/m2。图2：坍落度检测（2）水泥混凝土混合料拌和采用集中拌和方式拌和混凝土混合料，产量要与摊铺机摊铺速度相匹配，、能够保证摊铺机行走速度在12m/min。混合料运输采用1520t的自卸车运料，自卸车后挡板应关闭紧密，运输时不漏浆撒料，车箱板应平整光滑，运输混凝土前将车箱清洗干净。根据施工进度、运量、运距确定车辆总数。总运力应比总拌和能力略有富余。为保证混凝土的工作性，用帷布覆盖混合料表面，防止混合料水份损失或离析。

10、图3：混凝土运输5.2.5滑模摊铺作业（1）滑模摊铺准备1）滑模摊铺机施工之前，应对下承层适当洒水湿润； 2）检查基准线位置和牢固性，确保工作缝支架和传力杆定位牢固。 3）将滑模摊铺机行走至待施工位置，安置传感器。（2）布料 1）由专人指挥运料车卸料，按照每延米混凝土用量估算卸料间距。 2）采用小型挖掘机进行初摊布料。料位高度始终保持在螺旋布料器叶片最高点以下。 3）布料松铺系数控制在1.081.15之间。布料机与滑模摊铺机之间施工距离控制在510m。 图4：初摊布料（3）水泥混凝土摊铺在滑模摊铺施工过程中，操纵人员应随时观察新拌混凝土的稠度，并根据水泥混凝土的工作性来调整滑模摊铺机的作业速度

11、和振动频率。滑模摊铺机的作业速度应控制在12m/min范围内，振动频率应控制在800011000范围内，最低振动频率不得低于6000 r/min。为防止水泥混凝土过振或漏振，开机前必须先开启振动棒，然后再行走；停机时应立即关闭振动棒。（4）抹面采用自动抹平板装置进行抹面，对少量局部麻面和明显缺料部位，应在挤压板后或搓平梁前补充适量拌和物，由搓平梁和抹平板机械修整。图5：混凝土摊铺（5）拉杆钢筋植入通过安放在滑模摊铺后的两个拉杆槽，将拉杆按照设计位置和深度压入至混凝土板块的纵向分缝处。（6）摊铺机停车滑模摊铺机施工作业完毕后，将摊铺机驶离施工作业点，升起机架，将粘附在机器上的混合料用水清洗干净，

12、并喷涂废机油防止锈蚀和粘接。另外，将端部宽度按照设计向内收23cm，保证下次摊铺时，摊铺机正常对位停车。图6：拉杆钢筋压入后置胀缝 待滑模摊铺机摊铺至胀缝位置前方12m处时，将支架放置在摊铺机前准确定位后固定，然后人工布料，使用手持振捣棒振实胀缝板两侧的混凝土，在让滑模摊铺机通过。待水泥混凝土硬化后，使用切缝机按胀缝板宽度和位置切成缝槽，缝深达到胀缝板顶部。 胀缝的构造采用平缝加传力杆形式，传力杆插入后顶端留3cm的空间作为面板热胀冷缩余地。传力杆使用光面钢筋，为防止锈蚀并使之起隔离作用，钢筋一端2/3范围内涂沥青。有涂层的端部安装套子，套子长10cm。 预先加工好钢筋支架，将传力杆无涂层的一

13、端焊在支架上，接缝板夹在两只支架之间。路面修整 （1）混凝土抹面滑模摊铺过程中采用自动抹平板装置进行抹面。对少量局部麻面和明显缺料部位，在挤压板后或搓平梁前补充适量拌和物，由搓平梁或抹平板机械修整。图7：自动抹平装置（2）人工修边摊铺完成后，人工在混凝土两侧支撑铝梁，铝梁为2×10cm，每根长度不小于4m。支撑牢固后人工修整路面边缘部分（一般宽度为20cm左右）。图8：铝梁支撑初期养护（1）混凝土表面强度生成后立即进行初期养护，使用保湿膜、土工布等覆盖物洒水保湿养生，及时洒水，保持混凝土表面始终处于潮湿状态。（2）养生初期，严禁人、畜、车辆通行，达到设计弯拉强度40%后，可允许行人通

14、行。抗滑构造制作混凝土面层采用硬刻槽，尺寸规定为：槽深35mm，槽宽3mm，槽间距1224mm之间随即调整。路面结冰地区硬刻槽采用上宽6mm，下窄3mm的梯形槽。刻槽机一次刻槽宽度不得小于500mm，刻槽不得掉边角，刻槽过程中不得中途抬起或改变方向，并保证刻槽到板边缘。刻槽后随即将路面清洗干净并恢复养生。图9：刻槽完成的混凝土面层5.2.10切缝 （1）纵缝、缩缝施工 横向缩缝可采用在混凝土凝结后，混凝土抗压强度达到（6.012.0MPa)，锯切方式修筑。其施工工艺为: 1)切缝前应检查电源、水源及切缝机组试运转的情况，切缝机刀片应与机身中心线成90°角，并应与切缝线在同一直线上。

15、2)开始切缝前，应调整刀片的进刀深度，切割时应随时调整刀片切割方向。停止切缝时，先关闭旋扭开关，将刀片提升到混凝土板面上，停止运转。3)切缝时刀片冷却用水的压力不应低于0.2MPa。同时应防止切缝水渗入基层和土基。4)当气温过高时，应适当提早切缝时间，或每隔2040m先割一条缝，以防因温度应力产生不规则裂缝。应严禁一条缝分两次切割的操作方法。 5)按照设计要求，划出纵缝及缩缝位置，然后用切缝机沿划出的走向线切缝，切缝过程中用水对锯片进行冷却。切缝深度为板厚的1/32/5，切缝完成后，尽快用沥青或胶泥等材料灌缝。图10：混凝土切缝5.2.11后期养护混凝土表面强度生成后立即进行养生，可采用喷洒养

16、生剂或保湿覆盖养生，养生天数为1421天。养生其间，严禁人、畜、车辆通行。图11：混凝土覆盖养生灌缝填缝前，采用高压水和压缩空气彻底清除接缝中的砂石及其他污染物，确保缝壁内部清洁、干燥。按照设计要求的填缝材料进行填缝，填缝要饱满、均匀、连续贯通，与缝壁黏接充分，不开裂、不渗水。5.3 人员配置表表1：拌和站人员配置序号岗位单位数量备注1工长人1负责拌和站及料场的组织、管理和协调2拌和站操作人员人13试验员人1随时检测混合料的各项指标4安全员人15电工人1负责拌和站的用电安全6装载机操作人员人47车辆指挥员人1负责指挥运输车辆倒入拌和站8力工人8负责拌和站维护工作合计： 18人表2：路面摊铺组人

17、员配置序号岗位单位数量备注1工长人1负责摊铺现场的组织、管理和协调2技术员人1负责随时解决现场的技术问题3质检员人1检测摊铺现场的实体质量4试验员人1负责检测混合料运至现场各项指标，并留置试块5摊铺机操作人员人26挖掘机操作人员人17车辆指挥员人1负责指挥运输车辆倒入摊铺机前8力工人10负责配合混凝土摊铺机摊铺施工9瓦工人6负责混凝土两侧修边和在工作桥上对混凝土进行修补合计： 24人表3：施工测量组人员配置序号岗位单位数量备注1测量工人2负责放出路线线型和标高并进行复测2力工人4负责钉基准线桩和调整高程人4负责倒运基准线桩，挂钢线合计： 10人表4：路面养生组人员配置序号岗位单位数量备注1工长

18、人1负责组织协调设备及人员2力工人6负责对混凝土进行苫盖人2负责对混凝土表面进行洒水4水罐车司机人3合计： 12人表5：切缝及灌缝小组人员配置序号岗位单位数量备注1工长人1负责组织协调设备及人员2力工人12按照设计要求操作切缝机进行切缝人6养生完成后进行灌缝合计： 19人6 设备和材料6.1设备配备具体设备配备如下：表6：设备配备表序号名称规格、型号数量单位备 注1混凝土拌和站最低产量为106190m3/h1座拌和混凝土2装载机ZL504台拌和站上料3自卸汽车运载力15m3n台不少于6台4滑模摊铺机Wirtgen SP8501台混合料摊铺，实现路面设计宽度一次摊铺成型6挖掘机CAT320B1台

19、初摊布料7切缝机4台切缩缝和纵缝8全站仪NTS-3201台线型放样9水准仪DZS3-11台高程放样10水罐车15t3台洒水养护、运输生产用水11吊车50t2台吊起摊铺机进行改装12拖拉焊接机1台焊接摊铺机组件13平板拖车1台转运摊铺机注：保证混凝土连续摊铺，而且摊铺机的行走速度要在1m/min以上，以摊铺宽度812m，厚度2024cm，来确定混凝土拌和设备产量和运输设备数量，所需拌和设备产量计算如下：T=L×h×v×1.1其中：T-拌和站最低产量L-路幅宽度h-混凝土面层厚度v摊铺机最低行走速度 经计算，拌和站最低产量为106190m3/h。 运输设备采用运载能力

20、不低于15m3的自卸汽车，数量计算如下： n=T×（1+t）÷m×t×1.1+1其中：T-拌和站最低产量t-自卸汽车自装料开始至卸料完成的时间m-自卸汽车载重量n-自卸汽车最低数量，结果取整。6.2材料配备表7：材料配备表序号名称规格型号单位数量备 注1.钢丝线3mmm不少于6002.基准线桩个不少于803.无纺布m2不少于500004.铝梁2×10cmm不少于2007 质量控制7.1执行标准公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范（JTJ 037.1-2000）公路水泥混凝土路面施工技术细则（JTG/T F30-2014）公路工程水泥及水泥混凝土试

21、验规程（JTG E30-2005）公路工程质量检验评定标准(土建工程)（JTG F80/1-2004）城镇道路工程施工与质量验收规范（CJJ 1-2008）石油天然气建设工程施工质量验收规范 道路工程(SY4210-2009)7.2质量保证措施 现场勘查过程中要充分了解现场作业状况，编制合理的施工方案。 施工前对现场工作人员做好技术交底。配合比组成设计满足混凝土设计弯拉强度、工作性和耐久性要求，每天施工配合比要根据天气、季节及运输距离调整水或减水剂的掺量。7.2.4采用具有计算机自动控制的拌和站，拌和站各种配料计量精度按以下允许偏差（%）控制：水泥：±1、水：±1、砂：&#

22、177;2、碎石：±2、外加剂：±1。 7.2.5 基准线设置 基准线的张紧度必须有2000N 的拉力，才能满足基准线垂度小于1.5mm 以内的要求。同时基准线的张拉长度不宜大于100m/ 根，并且必须遵循“ 先紧线、后挂线”安装顺序。摊铺前应对基准线作最后一次复测。严禁人员和设备碰撞、振动基准线。 7.2.6、摊铺过程中的调整 在每次铺摊初始的45m 内，利用摊铺机后的工作桥采用基准线法对所摊铺出的路面标高、厚度、宽度等技术参数进行校准复核，并将设定参数固定。摊铺过程中现场技术人员要随时采用拉线法检测板厚和标高，并及时将结果反馈给摊铺机操作手，必要时作适当的调整。 7.2

23、.7、拌和楼、运输车辆、摊铺机械的生产能力和工作状态保持稳定和配套，确保施工过程中的连续性。7.2.8、在摊铺过程中应随时调整松方高度控制板进料位置，开始时宜略高些。7.3 关键工序质量控制点表8：关键工序质量控制点序号检验项目检查时机或工序指标要求检验工具或方法1.坍落度混合料进入施工现场2-4cm坍落度筒检查2.混凝土弯拉强度养生期结束不小于设计要求留置试块3.厚度摊铺过程中随时检查或摊铺完成后取芯-10mm尺量4.抗滑构造深度抗滑构造施工完成符合设计要求铺砂法5.平整度养生完成后最大间隙5mm3m直尺检查标准差2mm平整度仪检测6.中线偏位混凝土终凝以后20mm经纬仪检查7.纵断高程混凝

24、土终凝以后±15mm水准仪检查8.横坡度水准仪±0.25水准仪检查8 安全措施8.1安全标准建筑机械使用安全技术规程（JGJ 332001）施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ 462005）安全防范工程技术规范（GB50348-2004）公路工程施工安全技术规范（JTG F90-2015）安全标志（GB2894-2008）8.2安全保证措施8.2.1在拌和站的拌和锅内清理黏结混凝土时，必须关闭主电机电源，并在主开关上挂警示红牌，要两人以上方可进行，一人清理，一人值守操作台。 8.2.2拌和站机械上料时，在铲斗及拉铲活动范围内，人员不得逗留和通过。 8.2.3运输车辆在进

25、入拌和站装混合料和在摊铺现场卸混合料时，应鸣笛倒退，并有专人指挥和查看车后。 8.2.4摊铺机械停放在通车道路上，周围必须设置明显的安全标志，正对行车方向应提前200m引导车辆转向，夜间应以红灯警示。 8.2.5施工现场必须做好交通安全工作。交通繁忙的路口应设立标志，并有专人指挥。 8.2.6夜间施工，路口及基准线桩附近应设置警示灯或反光标志，设有专职电工管理灯光照明。 8.2.7施工机电设备应有专人负责保养、维修和看管，施工现场的电机、电线、电缆应尽量放置在无车辆、人、畜通行的部位，确保用电安全。 8.2.8现场操作人员必须按规定佩戴防护用具。使用有毒、易燃的燃料、填缝料、外加剂、水泥或粉煤

26、灰时，其防毒、防火、防尘等应按有关规定严格执行。 8.2.9所有施工机械、电力、燃料、动力等的操作部位，严禁吸烟和有任何明火。摊铺机、拌和站、储油站、发电站、配电站等重要施工设备上应配备消防设施，确保防火安全。 8.2.10在混凝土施工断开处设立标志，避免车辆、行人掉入。9 环保措施9.1 环保标准公路环境保护设计规范（JTG B04-2010） 公路建设项目环境影响评价规范（JTG B03-2006） 9.1.3建设工程施工现场环境与卫生标准（JGJ 146-2013）9.2 环保措施9.2.1拌和站、生活区、路面施工段应经常清理环境卫生，排除积水、并及时整治运输道路和停车场地，做到文明施工

27、。 9.2.2施工路段和拌和场应经常洒水防尘，经常清理路上废弃物。 9.2.3搅拌楼、运输车辆和摊铺设备的清洗污水不得随意排放；每台拌和楼宜设置清洗污水的沉淀池或净化设备，车辆应在有污水沉淀或净化设备的清洗场地进行清洗。 9.2.4废弃的水泥混凝土、路面残渣和所有机械设备的修理残渣和油污等废弃物应分类集中堆放货掩埋。 9.2.5拌和场原材料的施工现场临时堆放的材料均应分类、有序堆放。施工现场的钢筋、工具、机械设备等应摆放整齐。10 效益分析10.1施工效率现行滑模摊铺技术每天每个班组摊铺作业长度约为1000m，每天施工面积约40006000m2，滑模摊铺机施工无需分幅、一次摊铺，每天摊铺作业长度约为800-1000m，面积约为800012000m2