谈DBI技术的使用

谈DBI技术的使用

广东冠粤路桥有限公司李连生

1.0引言

众所周知，错台、唧泥等病害主要发生在水泥混凝土路面的横接缝处，横接缝的质量好坏，将直接影响行车质量；如果接缝处理不好，对接缝还要做大量的养护工作，而路面的养护工作不仅花费大而且影响交通。解决路面接缝问题的方法，一是不设或尽量少设接缝，如钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土路面；另一种方法是按常规的混凝土路面分缝，但在所有的横向接缝处设传力杆，提高混凝土板块间的整体性，从而达到消除或尽量减少接缝病害的目的。

对于第一种方法，不设接缝是不可能的，少设接缝则造价较高，施工难度大，目前尚难以推广使用；对于全缩缝布设传力杆，目前已在欧美等国使用，而在我国则还未被广泛使用。迄今为止，在我国已建成的高速公路中，仅有约200公里采用全缩缝设传力杆，而且除了河北宜大高速公路和广东汕汾高速公路有53公里用DBI技术施工外，其他全部采用预制传力杆钢筋支架施工。全缩缝设传力杆在我国未被广泛应用的原因主要有：

（1）由于传力杆的施工采用预制钢筋支架设置传力杆的方式，增加的钢筋支架用量几乎与传力杆等量，使得路面造价较高；

（2）由于国内修建全缩缝带传力杆的水泥混凝土路面少，资料缺乏，对这种路面结构在各种荷载和环境条件下的工作性能缺少必要的评价；

（3）由于施工工艺的原因，影响了施工进度和传力杆的设置精度。

（4）设计和施工规范没有做强制性规定。

其实，早在70年代后期和80年代初期，水泥砼路面全缩缝设传力杆在一些欧美国家已开始应用，目前在比利时、丹麦、美国、芬兰、法国、德国等国家已得到较广泛的使用，尤其是在使用了传力杆自动打入技术（即DBI技术）以后，这种应用更加广泛。

2000年首次在广东省高速公路水泥砼路面建设中使用全缩缝设传力杆，并采用DBI技术进行施工。此试验路经过建设、施工单位有关专业技术人员的共同努力，在上级有关领导、专家的指导、支持下，取得了圆满的成功。经过三年的通车运营观测，路面接缝平整，没有错台、唧泥等病害，证明在广东省高速公路建设中使用传力杆自动打入技术（即DBI技术）条件已成熟，可以更加广泛使用。

本文通过过总结该该路段的的施工，，并参考考有关技技术资料料，谈谈谈DBI技术的使使用及其其质量控控制。2.0DBI技术2.1DBI技术简介介DBI是英文Dowel-barinserter的缩写，，意为““传力杆杆自动置置放机””，DBI技术就是是在滑模模摊铺机机上配备备DBI，，为全缩缝缝布设传传力杆的的高等级级公路实实现高质质快速施施工的技技术。滑模摊铺铺机上配配备的DBI目前有两两种型式式，一种种是DBI自带动力力的，如如美国GOMACO公司和CMI公司生产产的滑模模摊铺机机带DBI；；另一种是是DBI不带动力力的，即即DBI所需的动动力由滑滑模摊铺铺机主机机提供，，如德国国的Wirtgen公司和CMI公司生产产的滑模模摊铺机机带DBI。。这两种DBI均可以独独立于滑滑模摊铺铺机，即即不使用用DBI打入传力力杆时可可以将DBI拆卸下来来。2.2DBI构造DBI的构造如如图导轨传力杆压压入器拉柱传力杆托托盘盘传力杆布布料盒传传力杆布布料盒盒牵引绳绳2.3使使用DBI技术的施施工工艺艺DBI位于振捣捣仓和挤挤压底板板之后,当滑模摊摊铺机行行走到预预先标识识好置放放传力杆杆的位置置时,操作人员员按动开开关,使DBI上的传力力杆托盘盘锁紧装装置松开开,将传力杆杆按设定定的平面面位置放放落于已已挤压成成型的水水泥混凝凝土面上上,紧接着传传力杆压压入器将将传力杆杆压入水水泥混凝凝土内至至设计深深度,然后收回回压入器器,DBI恢复原位位。在上述操操作过程程中，从从按动DBI开关以后后至DBI恢复原位位，整套套DBI系统是相相对于滑滑模摊铺铺机移动动的，也也就是在在打入传传入杆过过程中，，摊铺机机可以继继续往前前摊铺，，而DBI则相对于于路面静静止，保保证了传传力杆置置入的准准确性和和在压入入传力杆杆过程中中不会扰扰动已经经成型的的混凝土土。在DBI完成操作作后，紧紧跟着DBI的搓平梁梁和后面面的抹平平刮板即即对因压压力入传传力杆而而产生的的洞隙进进行修复复、抹平平、保证证了路面面的平整整度。3.0使使用DBI技术的要要求3.1对对传传力杆的传传力力杆的材材料及规规格传传力力杆用I级钢筋，，用于缩缩缝传力力杆一般般长50cm，直径φ25mm~φφ30mm。美国则采采用φ38mm~φφ46mm,甚至有采采用传力杆的的位置设设计传传力力杆一般般设计位位于1/2板深深处。传传力杆在在板中的的压入深深度可以以通过事事先设定定，由电电脑控制制、调整整DBI压入传力力杆的深深度，因因此在施施工路段段的水泥泥砼路面面时，如如有不同同板厚需需调整传传力杆的的压入深深度，可可以通过过电脑随随时调整整。传力杆沿沿横向方方向的分分布，目目前一般般采用等等距布设设，设计计间距为为30mm。但国外有有研究认认为，在在轮轨迹迹密集带带可较密密布设传传力杆，，而在轮轮迹较少少处则较较疏布设设传力杆杆，这样样可以更更有效地地发挥传传力杆的的作用，，这种不不等距布布设传力力杆可以以通过相相应调整整传力杆杆压入器器的距离离来解决决。传传力杆杆的加工工传力杆在在加工时时必须采采用锯断断，或由由钢铁厂厂直接成成型生产产；而不不能采用用挤压切切断，形形成偏头头，否则则将影响响传力杆杆在混凝凝土板中中的滑动动。传力力杆长度度在加工工时应略略短于传传力杆布布料盒的的宽度，，一般短短5mm左右，以以免传力力杆在分分配时卡在布料料盒中。另应在传传力杆一一端不少少于一半半杆长加加10cm范围内做做涂层,用于防防锈和滑滑动用，，可用沥沥青、环环氧涂层层，聚氯氯乙烯薄薄膜。有有的国家家甚至采采用电镀镀的方式式。电镀镀方式在在我国暂暂时还未未有采用用，但在在较高温温度施工工时最好好不要使使用沥青青涂层，，以避免免传力杆杆堆放在在DBI上的布料料盒时互互相粘接接，影响响布料盒盒将传力力杆送入入传力杆杆托盘中中。根据据汕汾高高速公路路施工经经验，最最好在传传力杆中中间20cm范围涂防防锈漆后后，再对对传力杆杆一半杆杆长套上上两层聚聚氯乙烯烯薄膜。。3.2对对水泥泥混凝土土的要求求

3.2.1水泥混混凝土的的坍落度度用用于滑滑模摊铺铺的水泥泥混凝土土除了要要满足强强度、耐耐久性、、经济性性的要求求外，其其工作性性也相当当重要，，尤其对对使用DBI技术的水水泥混凝凝土的工工作性要要求更高高。如坍落度度太小，，则不易易于振捣捣密实，，容易产产生蜂窝窝、麻面面和拉裂裂。尤其其是在使使用DBI打入传力力杆后，，如坍落落度太小小，当压压入传力力杆后搓搓平梁和和抹平板板将不能能完全修修复混凝凝土表面面洞隙，，需用人人工辅助助修复而而影响平平整度；；如坍落落度太大大，将难难以使混混凝土振振捣后形形成密实实的骨架架结构，，在压入入传力杆杆后，可可能会由由于骨架架承载力力不均而而使传力力杆产生生倾斜、、偏差，，影响传传力杆的的布设精精度。根据汕汾汾高速公公路水泥泥混凝土土路面的的施工经经验，最最佳的水水泥混凝凝土坍落落度为2~4cm。混混凝土的的可滑性性混凝土的的可滑性性主要有有两项要要求。一一是新拌拌混凝土土排气密密实的振振动粘度度系数要要适宜，，并应与与摊铺速速度和振振捣频率率形成最最佳匹配配；二是是摊铺施施工后，，表面砂砂浆厚度度4mm左右，表表面砂浆浆不能太太薄，否否则难以修复因打打入传力力杆而形形成的洞洞隙，但但路表面面砂浆也也不能太太厚，否否则振捣捣后软混混凝土路路面边缘缘不稳定定，易溜溜角塌边边，最好好的砂浆浆厚度是是在搓平平梁前面面能形成成一条直直径约20cm的砂浆条条。3.3施施工操作作的要求求滑滑模摊摊铺速度度不应过过快，摊摊铺速度度宜在1.0~1.5m/min，以保证DBI打入传入入杆过程程中不扰扰动已成成型的水水泥混凝凝土。因因为DBI起动操作作后，即即沿着导导轨与摊摊铺机相相对移动动，而导导轨长是是一定的的，如果果摊铺机机移动过过快，在在DBI还没完成成操作时时导轨已已走完，，此时摊摊铺机将将带动DBI向前移动动，使压压入混凝凝土的传传力杆压压入器拖拖动混凝凝土向前前移动，，因此摊摊铺速度度不应过过快。DBI操作人员员应集中中精神，，及时起起动DBI开关，保保证传力力杆准确确布设于于设计位位置。如如个别传传力杆打打入位置置与原设设计识位位置有差差别，应应及时重重新标出出传力杆杆的打入入位置，，使切缝缝正确位位于传力力杆中间间。3.3.3加工好的的传力杆杆搬运过过程中应应防止变变形，以以及防止止用于传传力杆滑滑动用的的包装薄薄膜脱落落。3.3.4打入传力力杆后，，铺助工工人应尽尽量不要要踩在刚刚成型的的水泥混混凝土路路面上做做修复工工作，以以免扰动动传力杆杆，影响响其布设设精度。。3.3.5每天作业业完成后后应及时时清洗，，保养DBI的构件，，保持其其良好的的工作态态。4.0使用DBI技术施工工与用支支架法施施工比较较4.1施施工工速度比比较根据汕汾汾高速公公路的施施工经验验，使用用DBI技术施工工，可以以根据摊摊铺速度度和天气气条件用用自卸车车纵向预预先布料料20~50m，保证滑模模摊铺机机可以基基本匀速速施工，，每天的的施工速速度一般般可摊铺铺600~800m。全缩缝布布设传力力杆的水水泥混凝凝土路面面。采用支架架法施工工时，如如采用自自卸车纵纵向布料料,则每每布料好好5m(设计缩缝缝距离)，就要要停下来来安装、、固定传传力杆支支架，然然后再布布料。这这样布料料和安装装传力杆杆支架交交替进行行，常常常造成摊摊铺机停停机，影影响施工工速度。。而如果果采用布布料机或或其他机机具侧向向布料，，虽然可可以提前前安装好好一定数数量传力力杆支架架，但由由于布料料程序复复杂，也也往往引引起摊铺铺机停机机待料。。根据掌掌握的施施工资料料，不管管采用哪哪一种方方式布料料，使用用支架法法施工的的施工速速度一般般每天只只能施工工300~500m全缩缝设传传力杆的水水泥混凝土土路面。4.2施施工质量量比较4.2.1平整度度：使用滑模摊摊铺时，如如摊铺机停停机，尤其其在长时间间停机熄火火时，摊铺铺机的相当当一部分重重量将由软软水泥混凝凝土承载，，在已基本本成型的路路面上压出出坎痕来，，尽管事后后用人工修修复，但还还是影响路路面平整度度。因此使使用滑模摊摊铺时，停停机越多，，对平整度度的影响就就越大。使用DBI技术施工，，因为一般般不受安装装传力杆支支架和布料料的影响，，滑模摊铺铺机能保持持大致匀速速行驶，停停机的情况况少，路面面平整度较较好。汕汾汾高速公路路水泥混凝凝土路面的的平整度经经广东省质质检站检测测，合格率率达到99.6%，，按评定标标准，平整整度δ值达到95%合格率率，平整度度检测项目目就可以评评满分），，就是一个个很好的例例子。采用支架法法施工，因因如4.1所述滑模模摊铺机停停机情况较较多，其平平整度质量量将不如使使用DBI技术施工的的质量好。。4.2.2传力杆设置置精度使用支架法法施工，因因传力杆由由人工绑扎扎，传力杆杆两端的水水平度、绑绑扎高度以以及在纵向向的位置将将难以做到到整齐划一一，传力杆杆的设置精精度较难以以控制。尤尤其是由于于滑模摊铺铺机设置的的前仰角挤挤推混凝土土前进摊铺铺时，对对预先置放放的传力杆杆钢筋支架架产生很大大的摊力，，从而使固固定不太稳稳固的支架架或传力杆杆产生位移移、倾斜，，对传力杆杆的设置精精度影响更更大，严重重倾斜的传传力杆还将将造成在车车辆的振动动下，顶破破混凝土而而危及行车车安全。在汕汾高速速公路中采采用支架法法施的胀缝缝，后来发发现在部分分胀缝旁边边有不规则则裂缝，经经挖开检查查发现就是是因为摊铺铺机推动胀胀缝传力杆杆支架位移移，引起胀胀缝板的不不规则位移移，造成切切缝对不准准胀缝板而而引起的。。而采用DBI技术施工，，传力杆的的置放精度度是由机器器来保证的的，它没有有上述采用用支架法施施工的弊端端，只要传传力杆压入入器不变形形，压入时时间准确，，传力杆压压入后不要要人为扰动动，传力杆杆的置放精精度是完全全有保证的的。在汕汾高速速公路施工工后共挖开开了17道道缩缝和9道胀缝，，经检测传传力杆的置置放精度，，证明了上上述的分析析，用DBI技术施工的的传力杆比比用支架法法施工的胀胀缝传力杆杆精度高。。详见表1。4.2.3对缩缝的的影响采用支架法法施工，由由于钢筋支支架都要稳稳固地锚固固于基层上上，而支架架又与水泥泥混凝土路路面浇筑成成一整体，，从而影响响了混凝土土板块的自自由伸缩，，使缩缝无无法正常裂裂开。有的的甚至是面面板伸缩时时通过钢筋筋支架带动动基层开裂裂，而基层层又反射回回来引起面面板开裂，，给路面留留下了较大大的质量隐隐患。而用DBI技术施工则则不存在此此问题。4.3成本比较用DBI技术施工全全缩缝传力力杆的成本本主要是：：DBI台班费，DBI辅助操作人人员人工费费。按每天天施工单幅幅双车道（（8.5m）700m计算，大约约每公里（（单幅双车车道）的费费用是7.1万元。。用支架法施施工全缩缝缝传力杆，，其成本组组成是支架架钢筋、支支架的制作作安装费。。支架钢筋筋按有关设设计单位的的设计图纸纸计算，每每单幅双车车道（8.5m）约需用90kg，包括支架的的制作安装装费每公里里（单幅双双车道）的的成本费用用大约是9.3万元元。如果采采用侧向布布料还要增增加布料设设备的