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摘 要:通过滑模摊铺机施工混凝土路面监理的实践,提出实际工作中应重点控制的关键工序及主要因素,可有效地提高水泥混凝土路面的工程质量。
关键词:混凝土路面;滑模;施工监理
随着我国公路建设的飞速发展,提高公路工程质量是公路建设的首要问题。采用新工艺、新材料、新方法提高公路建设速度、确保施工质量、降低工程费用一直是公路研究、设计、施工和管理者探索追求的目标。海南省自1998年从美国和德国引进混凝土滑模摊铺机,首先在西线高速公路三亚出口路城市主干道进行试生产,取得了理想的效果。嗣后又在西线高速公路九所、八所、洋浦、昌江出口路(一级公路)及陵保线、通三线(二级公路)进行混凝土路面摊铺,吸引了国内许多同行前来参观学习。至2000年底,海南省采用滑模摊铺机施工的水泥混凝土路面总面积达188万m2,通过质量监督部门检测各项指标均达到优良标准。目前,在建的海口~文昌高速公路混凝土路面,质量控制仍然比较理想。海南交通工程监理公司承担了所有上述工程的施工监理服务工作。对滑模摊铺机混凝土路面施工监理,总结出一套行之有效的监理经验,介绍如下,供同行参考。
1 施工准备中的监理控制
监理工程师必须抓好施工准备阶段的工作,认真检查各工序完成情况以及是否符合有关规定要求。这一阶段应重点做到:规范施工行为,确保机械配套、状态良好;原材料质量应符合设计及规范要求,工序衔接顺畅,完善质保体系、检测手段,做到有序施工。
1.1原材料的质量控制
原材料的质量将直接影响到施工质量,必须按照《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》(JTJ/T037.1-2000)要求对原材料质量进行检验,监理人员要随同施工技术人员一同到已初步选定的材料厂家抽取有代表性的试样,试验各项技术指标,选定符合规程要求的原材料,施工单位方可与供应商签订供货合同,并标明所要材料的技术控制指标和要求,以便控制进场的材料质量,根据进度需要适时组织材料进场。如在海口~文昌高速公路混凝土路面原材料选择上,我们抽检岩石强度10组,碎石筛分、压碎值、含泥量等16组;对水泥产品进行了2次全面性
能抽检;监理人员对材料试验认真把关、亲自操作,选定了符合技术要求的碎石厂家溪边、黄竹、东路3个石场。砂子:南渡江三号砂场;水泥:海南“海岛”PO42.5;粉煤灰:海南火力发电厂;外加剂:广东柯杰牌KJ-70A。
1.2混凝土的配合比试验
要摊铺出高质量的水泥混凝土路面,首先要有高质量的混凝土拌合物,在各种原材料符合要求的前提下做好配合比设计是至关重要的。为此监理驻地试验室与施工试验人员一同工作,掌握第一手资料。海文高速公路混凝土路面施工中,在满足弯拉强度、工作性、耐久性和经济性的四项基本要求前提下,通过预定方案,经过70组的试配来确定所选用的各种材料所占比例。为满足施工要求,考虑到海南无抗冻性及抗盐性要求,确定混凝土中的含气量控制在2%~4%,粉煤灰掺量需根据水泥成分中含粉煤灰量多少确定。例如:海文高速公路确定掺入海口火力发电厂干排一级粉煤灰57kg;采用了细度模数为2.8的海南南渡江下游河砂;在3家外加剂产
品中,在试验检测基础上,又将样品送到北京权威鉴定部门检验,最终选定广东柯杰KJ-70A引气高效缓凝减水剂。
1.3混凝土搅拌及摊铺设备工作性能计量确认
海南引进5台混凝土滑模式摊铺机,例如:SF6004加强型滑模式摊铺机是美国CMI公司生产
的先进产品,安装有自动调平和转向传感器,可自动调整水泥混凝土面层的厚度和摊铺行走方向,可以连续完成摊铺、振动、捣实、刮平、成型、抹光等工序而不用固定的模板,它能够自动铺筑公路路拱、超高、平滑弯道和变坡,能适应面板厚度变化,能自动设置拉杆及进行桥面铺装和钢筋混凝土路面铺装,是修筑高等级水泥混凝土路面不可缺少的机械设备。ELBAMTIC-C4搅拌楼是全自动批量生产混凝土系统,它由1个砂仓、4个石料仓、1个外加剂池、2个水泥罐仓、1个粉煤灰罐仓和电子控制台等组成,每盘搅拌时间35~50s,生产率125m3/h,电子控制台可按设定自动控制供料、称重、计量及进行砂含水率测量。称重误差2%,如超过偏差,自动停机1min,进行内部调整,二次补给。达到标准后,恢复搅拌。虽然设备先进,但每次搬运安装后每台搅拌站在投入生产前都要通过法定部门计量标定。滑模摊铺机也必须进行试铺砂、土或水稳料,100m长,当检验机械的各项性能达到要求后,方可批准试验路段施工。
1.4施工组织管理与人员培训
任何先进的设备都得由人操作,为减少人为误差,特别是现代化的大型筑路设备如何安排施工工艺流程,操作及辅助人员在施工流程中如何工作都将影响施工质量与施工进度,故应严格审核施工工艺,对施工人员进行岗前培训,使他们明白所在岗位的责职,与其他岗位、工序如何衔接,以及工作质量标准,监理人员在每道工序前应做哪些检查,特别是在工序衔接中施工管理人员更应明白并指导操作人员做好工作。
2 施工过程质量体系控制
2.1建立施工质量体系
为了确保施工质量,除了对人员进行培训外,更重要的是建立行之有效的《项目质量管理体系》,确定工程项目管理目标,包括思想体系、控制体系、组织体系,健全各项规章与制度。
2.2监理人员各负其责
结合施工合理配置监理人员,应使每位监理人员都清楚自己的岗位职责。一般每作业班配备3人跟班监理。前场2名监理人员为随机监督员与摊铺准备监督员,摊铺准备监督主要检查基层标高控制、基层面杂物清扫、核查放线高程和厚度、复核胀缝板钢筋及位置等;随机监督主要控制混凝土布料、到场混凝土质量、抽查坍落度,如果出现坍落度异常或混凝土出现质量问题,应及时与后场监理人员联系,滑模摊铺中查看振捣器是否工作,混凝土厚度、外观问题应及
时处理,掌握拉毛及锯缝时间,随时抽查平整度。后场1名监理人员主要是控制碎石、砂、水泥和外加剂质量,原材料出现差异不准上料和使用,随时抽查拌合楼电脑控制的配合比情况,抽查混凝土出机时的坍落度,结合大气温度及试验数据考虑运输途中水份损失控制水灰比。海文高速公路施工气温在25~32℃,运输距离为15km,混凝土出机运到摊铺现场,坍落度损失为1.0~1.5cm,摊铺机工作处坍落度:美国SF6004机型为2.0~2.5cm、德国SP1600型为1.8~2.3cm为最佳工作性混凝土。
3 滑模摊铺混凝土路面
3.1架设基准线质量控制
布设基准线的质量高低直接影响到混凝土路面验收时的高程,监理对基准线布设必须班班抽查,以保证达到设计高程要求,当左右2条基准线布设合格后,还要在混凝土摊铺有效范围内横向拉1根线,核查路面实际铺装厚度是否满足要求。
主要控制如下:
(1)每5m设1个基准线控制桩,核查其左右高程;
(2)?3mm钢绞线须拉紧不能下垂;
(3)基准线桩安置要竖直牢固;
(4)严格控制好单双坡度变化点位置。
3.2基层清扫及胀缝板钢筋安置
基层验收后的一段时间,表面难免有杂物,必须清扫干净,对个别基层处产生的裂缝等,可采取加铺厚沥青来防止混凝土路面断板。在拟设置胀缝处要牢固安装胀缝支架,横向要顺直,支撑点间距为40~60cm,胀缝钢筋支架在加工厂加工,运到现场安装。
3.3滑模摊铺水泥混凝土路面
施工方应对摊铺前的准备工作进行最后一次检查,监理人员也应对该准备工作进行抽查,抽查内容:
(1)基准线高程是否变化,桩是否牢固,线是否下垂;
(2)基层是否有杂物,天气热应洒水但严禁有积水;
(3)机械性能是否正常;
(4)人员是否到位并作好相应准备;
(5)机前混凝土应有10m左右已布好料,混凝土坍落度合格。达到上述要求后,方可启动摊铺机运行。在摊铺过程中要做到:起步要缓慢、机械运行要平稳、速度要均匀、机组人员配合要默契,统一指挥协调工作要跟上,铺装行走速度为1.2m/min,振捣频率取8000~9000r/min。如果混凝土混合料供应不及时应逐步放慢行走速度,其目的是达到较好的平整度。施工过程中要时时注意观察基准线是否有变化,合理安排运力,尽可能使机不等料,料也不等机。若偶
尔出现混凝土坍落度过大的一车混合料,则不应卸在两侧,以防混凝土路面坍边,应卸在中间用布料机进行拌合改变其工作性,对于混凝土坍落度过大的也可卸到离摊铺机远的地点,使其水份在自然损失后再拌合使用。对于现场坍边的混凝土路面,要派人用靠尺精心整修。
3.4桥面、明涵顶一次性摊铺
3.4.1准备工作
为确保滑模摊铺机一次性摊铺桥涵台背搭板混凝土及桥涵台背处的平整度,要做好以下工作:
(1)桥涵两侧护栏帽基不施工混凝土;
(2)提前修好摊铺机行走桥涵的上下坡道;
(3)提前制作并安装好搭板钢筋、胀缝和缩缝钢筋;
(4)由于摊铺机较重,为防止行走作业时压坏边梁,可在桥面先施工一层桥面铺装层,但需留出9cm待摊铺机施工。表面应粗糙,以利新、老混凝土接合;
(5)认真核查各点高程,以确保保护层的厚度。
3.4.2卸混凝土混合料
当滑模摊铺机施工快到桥涵处时,经混合料初平小型勾机将摊铺机前的混合料待摊长度从原10m加到20m,以便初平勾机有时间与大型勾机向桥板、桥面钢筋网内快速将混凝土布平,或用布料机向钢筋网内布料,钢筋上下层要有足够的支撑筋,以防钢筋位置变化。此时,摊铺机的行走速度应放慢,从原来的1.2m/min降到0.5~0.7m/min,搭板处混凝土厚,应加大振动频率,以保证混凝土密实。而桥面混凝土薄,应减少振动频率,以防混凝土离析。机组人员应经常观察桥面侧有无障碍物碰机具,以顺利摊铺混凝土过构造物。
4 防滑与养护
4.1抗滑构造
滑模摊铺的混凝土路面其抗滑构造(俗称“拉毛”)一般采用软拖制作,其形式有2种:(1)布拖(纵向拖布)在混凝土平整表面拖拉长度为15~20cm,形成纵向粗糙表面暗纹;(2)拉毛机横向拉毛。拉毛控制时间主要取决于施工时的温度,海南处于热带地区,拉毛选用机械化TCM1600型拉毛养生机,拉毛时间白天控制1~2h,晚上气温低控制在3h左右为宜。
4.2养生
由于进口拉毛机自带喷洒养生剂设备,故在拉毛后及时喷洒养护剂,监理人员应随时抽查喷洒是否均匀,喷嘴是否堵塞或压力不够,当混凝土表面硬化后,全断面覆盖塑料薄膜,向内注水并压砂,在阳光照射下形成了热气养生作用,促进了混凝土强度的提高。监理在巡察中要注意塑料薄膜的完整性,如有破损,应立即修补,如混凝土表面无水气,应补充养生水。
4.3锯缝
在海南施工混凝土路面,重要的是防止混凝土在高温下的收缩裂缝和温度应力作用下的断板,因此,控制锯缝时间是非常重要的,我们主要是随施工时的温度来控制锯缝。一般在20℃时,基本在施工后10~12h内开始锯缝,锯缝前监理首先要检查混凝土强度是否达到可作业性,即混凝土强度在1~1.5MPa左右,并应不发生掉边现象;检查锯缝处放样尺寸、直顺度,并标上黑线,锯缝操作手必须是熟练工,且心细稳重,方能锯直缝。
5 温度对混凝土裂缝的影响
施工时气温对混凝土路面影响较大,特别是在热带地区,影响更加明显。海南在高气温季节施工混凝土路面,均安排在晚上进行,白天做准备工作。当气温在31℃以上施工时,混凝土路面易产生龟裂,甚至发生断板。监理应严格控制施工时的温度,温度值是开、停工的控制点。海南施工一般从下午5时开始至次日晨8时结束,冬季施工也要控制中午的气温不能超过31℃。若遇大风天则更需要控制混凝土坍落度不能大,并及时盖上塑料布,防止水份过快损失造成细微龟裂。
6 结语
滑模摊铺机混凝土路面施工,使混凝土路面质量得到了很大程度的提高。海南交通工程监理公司承担了省内全部滑模摊铺机混凝土路面施工的监理,监理的混凝土路面达140km,经省质监部门验收检测,全部为优良工程。在全国公路建设大发展时期,采用这一新设备、新工艺,必将为提高公路建设质量和公路投资效益起到积极的作用。
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