路缘石、路肩板和防护墙等混凝土构造物现场滑模施工工艺

1、.路缘石、路肩板和防护墙等混凝上构造物现场滑模施工工艺Slipforrrt Construcfiort Techniques of Curb，artier&Parapet赵国普1罔正明2，陈鹏举，王福明3(I江苏州明工程机械有限公司n苏扬州225801) (2中立二公局海远通路桥I程公司，上海200l 35) (3内蒙古鄂；多斯盒通局，内蒙古郫尔多斯017000)0引曹路缘石、边沟、防护墙等混凝土构造物处在公路、桥梁的硝侧主要起到规整、排水、安 全和美化交通的作用是现代公路特别是高等级公路不可或缺的组成部分。上述混凝士构 造物传统的施TT艺有两种：预制法圈一)和现场围定模具浇筑击(图2

2、)，同滑摸机现场 瓣模挺TT艺相比这两种方法存在效率低、成本高、质最差等块点，在发选国家传统的 施工工艺基本被淘汰绝大多数T程都采用现场滑模丁艺。目1 M目*镕目柱*安装目2目定攮R自女我国采用滑模施丁T艺(图3)起步较晚，mJ且璺刊进口滑横机价格高、配套设备要求 高、施1i技术相对复杂操作困难等因素的影响造成滑模施丁初期调试时间长、效率低， 增加r工程造价严重地影啊了滑模工艺在国内的推广速度和质苗。当前国内多数路缘 打、防护墙等1：程仍采用传统的施工疗法在提高施T进度和质量方面遭遇r瓶琐而且 随着劳动力价值的不断提高，靠耗J|I太量劳动力施T的传统方法增加了1。程成年州此枉 同内肖传滑模技术

3、堪快推J-滑模T艺从提高工程质艟、建啦速度以及降低造价占|l是势在 必行，也符合我垌公路建设当前所处快速稳定发展阶段的盟求。*;滑模施工原理：在滑模施工现场混凝土运输车把料从拌和场运到摊铺现场t料到 滑模机主机料斗供料螺旋或皮带旋转把料输送副模具料斗内成型模具的前面肖料位高 出成型模具人口时，启动滑模机前进并开启振动器在模具的后面摊铺fI指定形状的构 造物。振动器的振动频率通过控制旋钮连续可调根据滑横机的摊铺速度设定合适的振动 频率，构造物的高层和线形由电子系统自动控制。目3横*Im场1滑模麓工设鲁包括前场设备、后场设备和运输车前场主要是滑模机、切割机和泥刀等后场主要是 搅拌站、装载机等。11

4、路缘打、防护墙滑横机 路缘石、防护墙滑模机最早起源于美国+从小型挤压滑模机、中型自行式滑模机发展到大型滑模机，目前滑模机的厂商主要集中在美国，其次有德国澳大利亚等，知名品牌有 Power Curl_r、gomaco、Mi1erfo珊less、Wirtgen等。在国内滑模机制造商较少自行式滑模机 的代表厂家江苏四明工程机械有限公司反推挤压滑模机的厂家有秦皇岛卢龙机械厂、北京首瑞等。目前在国内用于滑模浇筑混凝土的滑模机有多种，按外形尺寸和重量分为小型、中 型和大型，小型的滑模机一般重量在1吨以内均为反椎挤压式。靠蜒旋或推杆把混凝土 挤压到模具中成型，主要用于铺筑小型拦水带中型滑模机多为三轮支撑，边

5、置模具重 量约23吨，主要用于铺筑宽度不超过60厘米、高度不超过50厘米的巾型路缘石；大型滑 模机为履带支撑，有2履带、三履带和4履带三种，整机重量在lO吨左右，发动机功率在60千瓦以上主要适用于浇筑高度在60厘米以上的防护墙和宽度超过50厘米大断面尺寸 的混凝土构造物。充分发挥此类滑模机的工作效率。按行走方式分为自行式和反推式， 前者具有行走驱动装置，自己行走，后者没有行走驱动装置，在施工时依靠被挤压混凝 土的反作用力前进。按所浇筑混凝土的塌落度分为干硬性混凝土滑模机和塌落度混凝 土滑模机。前者靠挤压成型或者外置振动器成型，依靠外置振动器成型的滑模机是自行 式，其发明单位为江苏四明工程机械有

6、限公司，在国内江苏、浙江、河北、内蒙等多个省区已被推广使用。 12混凝土搅拌站用于路缘石、防护墙滑模施工的搅拌站有滚筒式和强制式两类，具体选用要参考工程 用混凝土的类型。若是干硬性混凝土可采用滚筒搅拌站，如果滑模工程使用塌落度混凝 土，则需采用强制搅拌站，如果是防护墙工程，强制搅拌站需配备配料仓，并具有自动计量 控制系统以获得均匀稳定的混凝土，确保工程质量。13混凝土运输车农业运输车、拖拉机、卡车和搅拌运输车都可以运输混凝土，具体选用要结合实际工 程情况。如果是干硬性混凝土，而且构造物的断面尺寸不大(每米用料量在005米3以内) 可使用农用运输车、拖拉机等小型运输设备。如果构造物的断面尺寸需使

7、用中型自卸卡车 并配备装载机往滑模机料都内上料。如果是具有塌落度混凝土，工程为具有安全保障的防 护墙等重要构造物。必须采用混凝土搅拌运输车。2水泥混凝土21原材料1111)粗集料 粗集料可选用机制碎石、破碎的砾石或卵石和干净、坚硬的砾石，含泥量不大于l，针片状颗粒含量不大于15，压碎值不大于28，颗粒尺寸在520mm之间，筛分通过率满足表l。筛网尺寸(mm)通过率()2541001919010095320554750102360"-'5lt彝l,l'If,lli 3532)细集料(砂)细集料应选用天然砂或河砂，不宜使用风化旱砂。砂要干净，含泥量不得超过3，颗粒最大尺寸

8、不超过5ram，筛分通过率满足表2。筛网尺寸(mm)通过率()95310047595"-"1001oo4580O2710300152103)水泥 水泥宜选用强度高、收缩性小、抗冻性好的普通硅酸盐水泥。初凝时间要求在4 h以上，受潮部分硬化的水泥不得使用。根据构造物的强度要求，可选用325和425标号的 水泥。4)粉煤灰 粉煤灰主要用于提高混凝土的和易性、取代部分水泥降低材料成本。其细度(0045mm方孔筛筛余，)不大于20，烧失量不大于8，含水量不大于l。粉煤灰不是必用材料， 而且标号高于30号的混凝土不允许添加粉煤灰。对于25号内的混凝土，如果施工当地方便 买到粉煤灰，可

9、考虑用水泥重量的20取代15的水泥，即不过多影响构造物的强度。又 能起到增加混凝土摊铺的和易性。改善成型质量。51水 使用天然干净水，水中不得含有油、酸、碱或其它杂物。 22混凝土配合比用于滑模施工的混凝土有干硬性混凝土和塌落度混凝土两种，前者塌落度为0。2era， 后者塌落度为27cm，常用混凝土的标号有C20、C25和C30。混凝土的塌落度和标号都影响 配合比；在实际工程中，理论配合比在试铺阶段起参考作用，实际采用的配合比要通过试 铺和测试确定。1)干硬性混凝土的配合比下表3为用于实际工程的干硬性混凝土配合比，混凝土设计标号25Mpa。混凝土假定密度2400 kg·m3。354

10、l篡彝材料_表3干硬性混凝土配合比 材料名称I立方米备注粗集料1219kg晶大尺寸为lOmm细石料砂子747l=g 砂率38，细度模数20 水泥315kg425水泥水120kg水荻比n38坍落度5into其他摊铺后7天试块强度29 3Mpa；摊铺后28天试块强度31 4MPa21塌落度混箍土的配合比 下表4塌落度为3864mm混凝土配台比表4塌落麈混凝土配合比 公制单位美制单位材料名称备注1立方米IYard仉JS粗集料891kg1500lb最大尺寸为20mm细石料，砂子891kg150mb水泥325蚝550Ib38耐rmn塌落度空气46舡63滑横施工工艺31盛和澄胬的配置 采用下硬性混凝上与塌

11、落度混凝土进行滑模施工在材料和设备上是有区别的1nf且人员的配覆也不相同，下面以横断面积为0 Im2(网4)，每天摊铺l 5km混凝土构造物的滑模工程为例概述施工人员和设备配备情M。目4一#tm带的镕*i31 1千磋性混凝土滑模施工1)王要设备配王滑模机：SMC一522自行式多功能滑横机l舟(江苏四明I：程机槭有眼公可生产)如 罔5能摊铺干硬性混凝土和塌落度混凝土，最大摊铺建度达到IOmmia，实际摊铺速度5m，mIn：口5 SMC-5绷*E$日tn搅拌站：JSS00双卧轴强制搅拌站l台(山东方圆生产)，不配配料仓生产率达到30 mVh用于搅拌棍凝土和砂浆； 装薮机：ZLIOF龠IZLl2F装

12、载机各l台(山东青州装载机厂生产)，额定装载质嚣It，装斗容量0 43 m；运输车：el卸混凝土运输车35辆运距近使用3辆运距远使埚45辆，运输车装料容 量为23m3。砂浆运输车1辆容量为2 m：切割机：04砷混凝土切割机1台最大切割深度选15em。2)人员配王后场人员：搅拌站操作员1名：上料人员(装载机上料需3名：人工上料需46名)；筛砂 T1名。人员合计(装载机上料5名，人工上料8名)。前场人员：基准放线员2名；滑模机撵控人员3名(包括操作手1名、转向、纵坡控制系统雌 控人员1名和滑模机料斗整料员1名)；t料人员(装载机L料需1名；人J料需68名3014 名组成I班，2班轮流上料)；砂浆人

13、员3名(包括装浆员、整浆员和拌浆员)；柑造物表面修整员 23,g；养生员2名(覆盖塑料布)；切缝员2名。人员合计(装载机上料15名，人T上料22名)。运输人员：每辆运输车配备一名司机合计35人。 在实际施上巾浚上程总人数为23人。3 12塌落度混凝土滑模施工1)i晏设备配王滑摸帆：PowerCurbs5700一B滑横机l台(嘲6)最大摊铺逮堙达到12mmln宴际摊铺速 度5 mmi：目6 POWeCu怃5700一B镕n搅拌站：JS500双卧轴强制搅拌站l卉(山尔方圆生产)雕n功il址系统牛r：率站刘30 m5h川t丁搅拌濉凝上和砂裴： 裴戟机：巩IOF装载机J台(山东肯州袈戴机厂生产)额定装载

14、质触II装斗容量043 m，； 运输车：j圮凝土搅拌运输车23辆逗距近使J2辆运距远使用3辆运输牟装辩彝址为5In：切剂帆：0400混凝土切割机l台最大哪割深度逃15cta。21人女配置后场人员：搅拌站操作员2靠：上料人员(装载机上料3名)，人员合lf5名。 前场人员：摹准放线员2名；拊模机撵控人员2名(包括撵作手1名、转向、耋l坡拄制系统监控人员1名)；运辅乍下料槽管理显1名；纷造物表面修精吼23名；养生员2名(覆盖塑料 布】；切缝员2名。人虽合计12名。运输人员：每辆运输车配备一名刮机合计23。 在实际施】中谈T程总人数为20人， 32花工前准备3 21基准安装 ”基准部件包括立桩，基：E

15、绳托杆托杆目定支架、镬定螺钉、基准绳和张管嚣2)几个注意事项 a一段基准绳以200m长度为限进行张紧放样，过长将导致基准绳张进度不够； b直线段立桩间距为lOm。弯道段立桩的间距要小，弯道半径越小，立桩间距就越小。譬如如果弯道的半径为lOre。立桩的间距约为1m，这样可保证滑模机滑出线性柔美的构造物：c托杆固定支架上要有水平和竖直两个通空，确保基准绳的高程和方向可调； d立桩位置的选择要使基准绳离开构造物的距离不小于30cm2】(实际距离结合具体滑模机)；e除两端用于基准绳打结的桩斜打在基础内外。中间的立桩要垂直确保基准绳位置 的调整。3)安装过程 a按照上述注意事项把各桩固定好，然后把每个立

16、桩的托杆同定支架、托杆和锁紧螺钉安装好，并初步调整它们的高度和方向；b把基准绳的的一端打结固定在起始斜桩的下部，另一端连在张紧器上再把张紧器 上的绳头固定在终端斜桩的下部，然后通过张紧器把钢丝绳张紧；c把适度张紧的基准绳放在中间每一根立桩托杆的绳槽内。然后按照每一根立桩检 测基准绳的高度和方向是否与设计要求一致，否则松开托杆固定支架的螺钉进行调整，调 整好后检测基准绳的松紧度用拇指压在两斜桩中间部位相邻两个立桩基准绳的中间位 置，如果下催超过5mm，说明张紧不够，再增加张紧度，直到下垂量小于5ram。张紧度调整 合适后，再一次检测和调整基准绳的高程和方向。322基层平整不同种类的滑模机对基层平

17、整度的要求是不一样的，但是平整的基层对任何滑模机的摊铺质量都是有益的。 干硬性混凝土滑模机：反推挤压滑模机和SMC一522自行式多功能滑模机在施工时其模具装置处于浮动状态，而且是干硬性混凝土，模具侧板与基层间小的缝隙不会造成过多 的漏料。浮动的模具机构对低的基础有找平能力，对于高的基层通过模具两侧的可上下活 动的侧板来适应，所以当采用干硬性混凝土滑模机施工时，对基层的平整要求不高，只需施工前对过高(超过2em)和过低(低于2em)的路段进行修整即可。 塌落度混凝土滑模机：此类滑模机是依靠内插振动棒对塌落度混凝土振动成型，塌落度混凝土在振动棒振动时呈液态性能，提出的砂浆具有一定的压力，即使从模具

18、的较小缝 隙也能流出。而且这类滑模机的模具装置通过料斗与机身刚性相连，如果基层不平整，在 突起的地方常顶模具，突起的地方硬度很强时会破坏模具，同时影响构造物的线形。所以358 l筑彝材料一在施工前要参考预先铺设的基准对基层进行平整平整可分为粗整和细整。桩整是对基 层巾过高和过低的部位进行整修可采用人L或小型机具如挖机，平板振动夯)完成，凸 起处进行平整凹处用基层辩填充，然后雎实。粗整之后在浇筑混凝土的基层l：的不平箍 樽到了挺高但仍存在小的不平整，常会在浇筑时漏料遗成材辩浪费和路面撙染。小的不 平整在基层上多处可见必须依靠设备完成平整多敦塌落睦滑模机都带有链平装置在 浇筑前单独完成整平，也町整

19、平和浇筑同时完成。33横娩工 不同类的滑摸机在施工的总体过群基本一致，但在具体操作和橱整L有些区刺下面分别介绍两种常用滑模机的施工过程。3 3 1 SMC一522自行式多功能滑模机的滑梗施工I采用千硬性混凝土囤7l a参考侧面的基准使滑摸机就位确保模帆与基准绳平行方向控制器、纵坡控制器处扯止确的位越和高度横坡控制器诃整到平衡位置井使各控制器处于n动控制状态： l·滑模机的主料斗l料们动发动机使滑模机秆驶速度和振动颠率也值器处在O擅置把前进停止后退开关打到前进捎启曲螺旋电位器把主科：的料送到偾j料·I cI-直 到料忙刚高于模具进料u旋转行走电位器使其处在行走速度约为3mml

20、n的位置当模具 的后端出现混凝土时旋转振动器电位器使其处在80的频率：c岩模具的后端铺H：I一2mK的成型的掏遗物时，把前进停止厢地If共打到停止档把摸浆装拦放到构造物上然后把砂浆装人摸浆裴置的浆斗内。把村进停止后j且开盖打 到莉进特滑模机继续前进螺旋和振动装置棱先前设定的速度和频率工作在梗其的后 面滑出连续的构造物；d j嘲整螺旋速度使横冉前面的料位稳定在合适的位戡： e谢整摊铺建度使滑横建度运输车供料速度相吻合： f调整振动频宰，使其与摊铺建度相吻台。33 I PowetEurbs 5700一B自行式滑模机的滑横施工(采用塌落度混凝土罔8目8塌藩*±8参号侧面的基准使滑奠机就位确

21、保澍模机与堆准绳平行，方IhI拄制器、纵坡 控制嚣址在正确的位置和高度横坡控翩器凋锆到平衡位髓蚌使各控制器处于自动 控制状态；b启动发动机使油门处在照大位置； c肩动供料螺旋给滑模机的供料螺旋上料： d旋转相应振动器建度电位器在巾速位置；e当模具料斗巾的料位高过模具进料上位时，保持振动捧振动，直到混凝土经过振动 到达横具尾部时停止振动：f然后把滑模机高低速开关打刘低速位置并打开行走振动开关振动器控制开关 打到开位置慢慢推动行走速度控制手柄，滑模机慢慢前进，在模具的后面滑出连续的构 造物：g调整振动频率使铺出的构造物饱满、平滑； h调整摊铺建度使滑横速度与运输车供料速度相吻合 34赡工后续养生与

22、保护341养生1)用塑料棰覆盖养生(1t19)目10 E在*洼”镕孽g±i#±搠34 2保护I)在低温季节需用稻草扦蹰盖在构造物的I：嘶进行保温确保正常嗣化所需的潞度(10以j)；2)掏造物刚刚浇筑后24小时冉严禁行人践踏7天内严禁车辆在f面行驶3)严禁在新筑的构造物l：面乱浩乱画。35坊缝o 路缘石、防护墙等构造物的宽度基本上都小于lm所以对这类混凝土构遗物不做纵向缝只需馓横向缩缝和臃缝。1)缩，硅缩缝是防止混凝土构造物在养生期(硬化)困收缩产生裂缝俗称假缝或半缝。对于使 用干硬性混凝土的滑模工程可采用厚度为35mn,fO金属板和切割机制作缩缝；对于使用 塌落度混凝土的f

23、模工程多采片I切割机制作缩缝不方便采用切割机的通过手动工具人 工完成(如内拦钢筋的防护墙)。构造物缩缝的可距为36m深度约38ram(或构造物高度 的lH)缝宽3-6ram。盒屈板加工缩缝过程：滑模后立即进秆；用水浸湿金属板的切口把金虚扳横邑搴构造 物的整个断面埘芷慢慢压人构造物压的深度控制在38mm左右然后轻轻地摆动金属 饭(减少金属扳取瑞后表面的沾科)J从构造勘中取出，最后再用砂浆涂在缝的表面 预防雨水通过缝隙进人构造物的内部切割机加工缩缝过程(图11)：待滑摸24，1,时后进行，过早切割会躅混凝上没有充分硬 化在切割过程中引起混凝土的脱落过迟切帮田过分硬化的混凝上对锯片砻扭严重。把切 割

24、帆对正要切缝的部位缓慢地把锯片啪人到探度满足要求时冉平稳地把锯片移出同 上述一样用砂浆把切缝涂住。2)涨缝混凝土在夏季高温时会体积膨胀，做涨缝就是防止膨胀造成的拱起破坏。涨缝间距差 别很大，小的为lOm，大的超过lOOm，正常设定在20m，深度为构造物的高度，缝宽约20ram， 多采用切割机加工。4提高滑模工程质量的主要注意事项1)对于首次使用的新模具要通过试铺确定是否有结构不合适的地方，通过修改加以 完善：2)试铺也能确定材料的配比与塌落度是否正确。通过调整确定合理的配合比和塌落 度，在拌合站保持测控；3)每天滑模机在摊铺之前，在模具的内侧涂上润滑油或洒水便于脱模，基层洒水湿润 增强构造物的

25、接地强度：4)采用干硬性混凝土施工时，必须用砂浆抹面，砂浆的厚度2mm左右为宜；5)采用塌落度混凝土施工时，结合构造物的高度确定塌落度值，构造物高，塌落度 要低，构造物低，塌落度值可高；为确保构造物的平顺、光滑，要注意振动棒的安装高度 和方向以及适宜的振动频率，当塌落度高，摊铺速度慢时要调低振动频率，否则要增大 振动频率：6)在滑模施工过程中，要确保稳定的摊铺速度，无特殊原因不得随意调整摊铺速度。6)当滑模中途因特殊情况暂停时间超长时(干硬性混凝土可暂停的时间为20min，塌 落度混凝土可暂停的时间为lOmin)，需把料斗内的混凝土滑完，在此做个冷缝，滑模机就 此就位后再重新摊铺：7)当环境气温低于5时严禁滑模施工。5与传统施工方法的比较1)传统的预制工艺需事先确定预制场地，需耗用大量的模具，需运输车搬运到现场， 在逐块安装时需大量的人力，在搬运的过程中常出现预制块的破损，同滑模工艺相比存在 效率低、劳动成本高、材料浪费等问题，而且对于形状复杂、断面尺寸较大的构造物因运输 和安装困难。通过预制工艺无法实现；2)在现场采用