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摘要：近年来，随着我国高速公路的迅猛发展，水泥混凝土路面在高等级公路路面的使用也越来越广泛，同时，在我国公路建设中水泥混凝土滑模摊铺工艺以其施工机械化程度高、规模大、速度快、质量稳定、技术含量高等特点也得到更加广泛的应用。本文结合山西某城市间高等级高速公路工程实践，从原材料控制、配合比设计、拌和与运输、摊铺与振捣等方面探讨分析了滑模摊铺施工过程中的控制要点。
关键词：高等级公路；水泥混凝土；滑模摊铺；配合比设计
青海省某城市间高等级公路全长78.3km，主线双向四車道。主线路面结构设计在封层上浇筑30cm厚水泥混凝土面层，沥青下封层1cm，贫混凝土基层20cm，水泥稳定碎石底基层21cm。另路基宽度为27m，砼路面为2x11.25m宽（其中包含了路缘、路肩），29~31cm厚。该工程施工材料主要有河砂、石料、P.O.42.5R普通硅酸盐水泥及具有高效缓凝和保塑作用的复合型减水剂等。摊铺工艺为滑模摊铺施工新工艺，该工艺是指采用滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面的施工工艺方式，具有不需架设边缘固定模板的特征。而由于该工程工程量较大、标准要求高、工期较紧且材料需求量大，因此，为确保水泥混凝土路面摊铺施工的顺利进行，笔者认为应在施工前做好充分的施工准备和施工组织。
一、 滑模工艺施工前准备
1、 机械设备
本工程中主要用到水泥砼路面机械设备有120m3/h和150m3/h强制式砼拌和楼各1台、75m3/h强制式砼拌和楼3台、7台50L型装载机、3台维特根SP850型滑模摊铺机（产自德国）、3台1.0m3挖掘机、36台15t自卸汽车、6台8t洒水汽车、13台切缝机、3台切缝机、3台刻槽机。另再各配2台40KW和400KW的发电机，用于备用。
2、 机械设备的配套
一套齐备完好的机械设备是滑模摊铺施工工艺采用的前提条件。在现场施工中，机械施工的主要程序是装载机上料（后场操作）→拌和楼拌料→自卸车运料、卸料→挖掘机布料（前场操作）→滑模摊铺机摊铺，由于施工过程中的每个施工工序都是相互紧密联系的，若其中某个设备或环节出现问题将导致整个施工过程中断无法继续施工。如摊铺机，它是整个环节中最重要的环节，若其出现故障且未能得到及时修理，将导致运输及前场待摊的几十甚至上百多立方的混凝土全部作废，造成较大的经济损失。因而，施工单位应成立一个专门的维修保养组，做好设备的维修保养工作。同时，他们还应充分准备好设备的零件特别是易损零件以备不时之需。
3、 技术力量
由于滑模摊铺施工的机械化程度高、规模大，因此，在施工前必须配足技术人员队伍、管理、指导、组织、协调等，一旦发现问题就应马上提出并处理。本工程共组织了技术组、质检组、安全组、前场组、后场组、试验组、材料组、测量组和后勤组9个班组，他们各司其责，相互协调，并统一由一名副经理负责。
4、 材料供应
由于滑模摊铺施工的速度较快，上序紧凑，因而，施工过程中必须保证各项材料的供应充足，其中砂材料应提早将一个月的用量备足，而水泥则按2200t/d准备。
二、 滑模工艺施工中质量控制
1、 原材料质量控制
水泥混凝土滑模施工的原材料须同时符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）和《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》（JTJ/T037.1-2000）中的相关规定以及实际工程情况。其中混凝土中分量最大的组成材料-集料中粗集料可使用碎石、卵石和砾石，它们的最大粒径分别要小于20mm、31.5mm、31.5mm，而细集料中的石粉粒径不得大于0.15mm。同时，根据相关研究资料表明，最大粒径的增加，将致使混凝土坍落度变大、粘聚性变差，从而振动中容易出现流浆、离析现象，较难制作匀质混凝土路面，进而在滑模摊铺时会经常出现塌边或倒边现象。而在本工程中，采用的粗集料的最大公称粒径为26.5mm，且施工效果也比较好。
2、 配合比设计
与小型机具人工摊铺不同，水泥混凝土路面滑模摊铺的配合比在满足经济性、耐久性、工作性及抗弯拉强度的基础上，更应该保证施工的最佳工作性及稳定性与可滑性的试配。其中，混凝土应满足拌和物均匀、稳定、和易性价、保水性好、粘聚性能优等特点，以避免新铺路面出现塌边、泌水、蜂窝、麻面、拉裂、倒边等不良现象。而要满足以上要求必须在混凝土配合比设计方面下功夫，要反复对原材料的选择、集料配合比和水灰比控制等方面进行试验、比较，以确定一个最优工作性的原材料及施工配合比。本工程中采用了P.O42.5R水泥及本地石场的碎石，普通混凝土由15~25.5mm、9.5~15mm、4.65~9.5mm三级配按45:45:10的比例混合组成。
另外，为确保混凝土路面的平面位置和高程符合设计要求，应严格执行“二人二次”测量复核制度。在施工前还需保证基层洒水湿润，以确保基层与面层间滑动向的存在，但切记不可积水。
3、 拌和与运输
在拌和过程中，为防止干料、生料、离析料的产生，实验员须对砼的外观进行鉴定，并适当使用掺和剂，而在出料时还应控制混合料温度在10~35℃之间，否则，须对原料及水泥进行降温处理。同时，还应控制机口塌落度和滑模摊铺塌落度。
在运输过程中应保证砼卸料落差小于2m，且在冬季和夏季时应根据气温情况和运距对砼进行遮盖。同时，砼的运输应符合运输运行最长时间和摊铺完成运行最长时间的相关规定。另外，摊铺完毕时间最好短于初凝时间1h。
4、 摊铺与振捣
摊铺机起步时，应先启动振捣约2min再行走，待机时则应立即关闭振捣棒，且为保证其正常工作，在摊铺时须经常检查振捣棒的工作状态。
虽然摊铺机能自行抹平路面气孔或麻面带来的缺陷，但在某些情况下还应进行人工局部修整，如出现倒边、塌边、溜肩等现象；同时，须使用一把4m长自制铝合金直尺对路面进行平整度修整。为保证平整度的连续性，刮尺时应采用两把尺沿路线纵向连续交错重叠1m左右进行；另外，还应对填挖交界处、涵洞通道两侧、顶部、路桥连接处等路段进行钢筋网补施工；最后，还须采用前置法等方法对水泥混凝土路面的胀缝进行施工。
三、 结论
综上所述，滑模摊铺工艺的使用可以提高行车的舒适性，且速度快、质量好，是我国今后高等级公路水泥混凝土路面施工的主要工艺技术。若要保证摊铺出的路面具有高强度、变异性小、耐久性好且具有适合滑模工艺实施的最佳工作性等特点，施工单位应选择高质量的混凝土原材料、性能优异的外加剂，并严格控制将混凝土配合比控制住。
关键词：高等级公路；水泥混凝土；滑模摊铺；配合比设计
青海省某城市间高等级公路全长78.3km，主线双向四車道。主线路面结构设计在封层上浇筑30cm厚水泥混凝土面层，沥青下封层1cm，贫混凝土基层20cm，水泥稳定碎石底基层21cm。另路基宽度为27m，砼路面为2x11.25m宽（其中包含了路缘、路肩），29~31cm厚。该工程施工材料主要有河砂、石料、P.O.42.5R普通硅酸盐水泥及具有高效缓凝和保塑作用的复合型减水剂等。摊铺工艺为滑模摊铺施工新工艺，该工艺是指采用滑模摊铺机摊铺水泥混凝土路面的施工工艺方式，具有不需架设边缘固定模板的特征。而由于该工程工程量较大、标准要求高、工期较紧且材料需求量大，因此，为确保水泥混凝土路面摊铺施工的顺利进行，笔者认为应在施工前做好充分的施工准备和施工组织。
一、 滑模工艺施工前准备
1、 机械设备
本工程中主要用到水泥砼路面机械设备有120m3/h和150m3/h强制式砼拌和楼各1台、75m3/h强制式砼拌和楼3台、7台50L型装载机、3台维特根SP850型滑模摊铺机（产自德国）、3台1.0m3挖掘机、36台15t自卸汽车、6台8t洒水汽车、13台切缝机、3台切缝机、3台刻槽机。另再各配2台40KW和400KW的发电机，用于备用。
2、 机械设备的配套
一套齐备完好的机械设备是滑模摊铺施工工艺采用的前提条件。在现场施工中，机械施工的主要程序是装载机上料（后场操作）→拌和楼拌料→自卸车运料、卸料→挖掘机布料（前场操作）→滑模摊铺机摊铺，由于施工过程中的每个施工工序都是相互紧密联系的，若其中某个设备或环节出现问题将导致整个施工过程中断无法继续施工。如摊铺机，它是整个环节中最重要的环节，若其出现故障且未能得到及时修理，将导致运输及前场待摊的几十甚至上百多立方的混凝土全部作废，造成较大的经济损失。因而，施工单位应成立一个专门的维修保养组，做好设备的维修保养工作。同时，他们还应充分准备好设备的零件特别是易损零件以备不时之需。
3、 技术力量
由于滑模摊铺施工的机械化程度高、规模大，因此，在施工前必须配足技术人员队伍、管理、指导、组织、协调等，一旦发现问题就应马上提出并处理。本工程共组织了技术组、质检组、安全组、前场组、后场组、试验组、材料组、测量组和后勤组9个班组，他们各司其责，相互协调，并统一由一名副经理负责。
4、 材料供应
由于滑模摊铺施工的速度较快，上序紧凑，因而，施工过程中必须保证各项材料的供应充足，其中砂材料应提早将一个月的用量备足，而水泥则按2200t/d准备。
二、 滑模工艺施工中质量控制
1、 原材料质量控制
水泥混凝土滑模施工的原材料须同时符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）和《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》（JTJ/T037.1-2000）中的相关规定以及实际工程情况。其中混凝土中分量最大的组成材料-集料中粗集料可使用碎石、卵石和砾石，它们的最大粒径分别要小于20mm、31.5mm、31.5mm，而细集料中的石粉粒径不得大于0.15mm。同时，根据相关研究资料表明，最大粒径的增加，将致使混凝土坍落度变大、粘聚性变差，从而振动中容易出现流浆、离析现象，较难制作匀质混凝土路面，进而在滑模摊铺时会经常出现塌边或倒边现象。而在本工程中，采用的粗集料的最大公称粒径为26.5mm，且施工效果也比较好。
2、 配合比设计
与小型机具人工摊铺不同，水泥混凝土路面滑模摊铺的配合比在满足经济性、耐久性、工作性及抗弯拉强度的基础上，更应该保证施工的最佳工作性及稳定性与可滑性的试配。其中，混凝土应满足拌和物均匀、稳定、和易性价、保水性好、粘聚性能优等特点，以避免新铺路面出现塌边、泌水、蜂窝、麻面、拉裂、倒边等不良现象。而要满足以上要求必须在混凝土配合比设计方面下功夫，要反复对原材料的选择、集料配合比和水灰比控制等方面进行试验、比较，以确定一个最优工作性的原材料及施工配合比。本工程中采用了P.O42.5R水泥及本地石场的碎石，普通混凝土由15~25.5mm、9.5~15mm、4.65~9.5mm三级配按45:45:10的比例混合组成。
另外，为确保混凝土路面的平面位置和高程符合设计要求，应严格执行“二人二次”测量复核制度。在施工前还需保证基层洒水湿润，以确保基层与面层间滑动向的存在，但切记不可积水。
3、 拌和与运输
在拌和过程中，为防止干料、生料、离析料的产生，实验员须对砼的外观进行鉴定，并适当使用掺和剂，而在出料时还应控制混合料温度在10~35℃之间，否则，须对原料及水泥进行降温处理。同时，还应控制机口塌落度和滑模摊铺塌落度。
在运输过程中应保证砼卸料落差小于2m，且在冬季和夏季时应根据气温情况和运距对砼进行遮盖。同时，砼的运输应符合运输运行最长时间和摊铺完成运行最长时间的相关规定。另外，摊铺完毕时间最好短于初凝时间1h。
4、 摊铺与振捣
摊铺机起步时，应先启动振捣约2min再行走，待机时则应立即关闭振捣棒，且为保证其正常工作，在摊铺时须经常检查振捣棒的工作状态。
虽然摊铺机能自行抹平路面气孔或麻面带来的缺陷，但在某些情况下还应进行人工局部修整，如出现倒边、塌边、溜肩等现象；同时，须使用一把4m长自制铝合金直尺对路面进行平整度修整。为保证平整度的连续性，刮尺时应采用两把尺沿路线纵向连续交错重叠1m左右进行；另外，还应对填挖交界处、涵洞通道两侧、顶部、路桥连接处等路段进行钢筋网补施工；最后，还须采用前置法等方法对水泥混凝土路面的胀缝进行施工。
三、 结论
综上所述，滑模摊铺工艺的使用可以提高行车的舒适性，且速度快、质量好，是我国今后高等级公路水泥混凝土路面施工的主要工艺技术。若要保证摊铺出的路面具有高强度、变异性小、耐久性好且具有适合滑模工艺实施的最佳工作性等特点，施工单位应选择高质量的混凝土原材料、性能优异的外加剂，并严格控制将混凝土配合比控制住。