护肩板水泥混凝土滑模摊铺施工工法.pdf

1、1护肩板水泥混凝土滑模摊铺施工工法护肩板水泥混凝土滑模摊铺施工工法 1 前言前言 随着我国高等级公路的飞速发展，护肩板滑模混凝土机械化施工程度越来越高，技术标准也向高标准发展，使工程质量有了进一步的保证，缩短了建设时间，节约了工程成本，这对于提高施工质量加快施工进度有着重要作用。但滑模混凝土摊铺护肩板施工技术尚未研究成熟，如何保证质量，目前尚处于研发更新阶段，相关的研究较少，尤其是对于沙漠地区施工，没有形成系统研究。本施工技术依托京新高速临白段 LBAMSG3 项目总承包管理部第九合同段护肩板滑模施工，选择维特根 SP15 型摊铺机进行摊铺，通过施工准备及试验段施工确定适合沙漠地区的混凝土滑模

2、摊铺坍落度、施工配合比、摊铺机摊铺速度、人员机械配置等，并在实际施工段中加以控制以上检测项目及不断优化；既保证了施工质量，降低了施工成本，加快施工进度。实践证明该工法是一项简便、实用、经济、高效的施工工法。2 工法特点工法特点 护肩板施工工艺多种多样，但用现浇混凝土滑模摊铺技术具有独特的优越性，它避免了手工现浇或预制造成的外观粗糙和强度不稳定性，预制安装不顺直、外观质量较差等缺点，水泥混凝土滑模摊铺不架设边缘固定模板，将布料、松方控制、高频振捣棒组、挤压或成型滑动模板、抹面等机构安装在一起，可以自行的机械上，能够一遍摊铺密度高，动态平整度优良，外观形状规格的成型构造物。具有如下优点：2.1 滑

3、模混凝土摊铺护肩板不需要另放轨道，结构紧凑，没有模板及其损耗，无需架设模板的人力、物力、及施工配套机具，施工作业效率高，施工速度快，生产效率高，属于机械化施工，并减少了预制混凝土护肩板的预制、安装等工序，大大节约了劳动力。2.2 滑模混凝土施工方法是按照设计图纸预先组装模板，提升操作平台，然后2浇注混凝土直至成型的一种方法，即在护肩板滑模施工前，可以先按照图纸的尺寸对滑模机的模具进行改装，然后施工，这种方法即方便，又快速。2.3 滑模摊铺水泥混凝土护肩板相对于预制混凝土护肩板，可减少施工工序和不必要的配套工具，节约了成本，经济效益较好。2.4 滑模摊铺护肩板，其线型顺畅、整体性好，弥补了预制混

4、凝土护肩板易出现的线型不顺畅和整体性差的问题。3 适用范围适用范围 本工法适用于沙漠地区各等级公路护肩板水泥混凝土滑模摊铺施工。4 工艺原理工艺原理 滑模是混凝土浇筑时所用模板中的一种，它安装在摊铺机上并随着摊铺机的移动可沿水平方向、斜坡方向或垂直方向渐渐滑动，并与摊铺机的布料、振捣系统一起，边摊铺、振捣，边脱模，形成密实、平整、形状符合要求的护肩板。5 护肩板滑模施工工艺流程及操作要点护肩板滑模施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工工艺流程 施工工艺流程见图 5.1-1。3合格 不合格 不合格 图 5.1-1：护肩板滑模施工工艺流程图 重新碾压重新进场或者找新供应商 按理论配合比拌

5、合砼水泥测量放线原材料检测水碎石砂子拌合砼优化配合比运输砼坍落度抗压强度抗折强度 检测各项指标土路肩施工自检报检切缝现场检测坍落度滑模机滑模摊铺人工修正养生控制行走速度控制滑模时间点人机配置调整45.2 操作要点5.2 操作要点 5.2.1 土路肩施工及报检土路肩施工及报检 土路肩施工好坏对于护肩板施工及质量有密不可分的关系，土路肩施工松散或者不平整的话护肩板出现流肩、流角、拉裂、塌边和蜂窝小包的病害现象。所以土路肩必须按照施工要求进行施工，本项目部土路肩顶宽为 123cm，压路机无法进行实施作业，采用 LT-680 型手扶式振动压实机来进行压实作业并人工修整，确保土路肩的压实度90%。（图

6、5.2.1-1）图 5.2.1-1 土路肩碾压 5.2.2 原材料控制原材料控制 原材料不合格无法保证混凝土强度、坍落度、和易性，护肩板表面易出现粗糙、气泡较多等情况。原材料的控制从源头控制质量，试验员每车检测原材料质量，不合格的材料坚决不予进场使用。5.2.2.1 粗集料 选择合格石料厂的 4.75mm-31.5mm 连续级配碎石取样检测筛分、含泥量、泥块含量、针片状、压碎值等后所检测项目都符合护肩板施工要求。（图 5.2.2-1）5图 5.2.2.1-1 粗集料试验 5.2.2.2 细集料 选择合格石料厂的区中砂取样并检测筛分、表观密度、堆积密度、含泥量、泥块含量等后所检测项目都符合护肩板

7、施工要求。图 5.2.2.2-1 细集料试验65.2.2.3 水泥 水泥选用酒钢宏达建材有限责任公司的 P.O42.5 普通硅酸盐水泥，初凝时间为 182min，终凝时间为 243min，3d 抗折强度为 5.7MPa，3d 抗压强度为 23.7MPa。5.2.2.4 粉煤灰 粉煤灰选用内蒙古也能商贸有限公司的一级粉煤灰，经检验所检指标均合格。5.2.2.5 拌和水 本地区地属于丘陵区，地下水贫乏，分布分散，水源地单井出水量约 420m/h，水质较差，矿化度在 524以上，无法直接用于混凝土生产。本项目混凝土用水采用沿线管道水。周围矿井、渗水坑等水拌合出来的混凝土与管道水拌合出来的混凝土对照图

8、如（图 5.2.2.5-1）下：图 5.2.2.5-15.2.3 配合比确定及优化配合比确定及优化 5.2.3.1 确定混凝土配合比 因本地区的特殊性，常规项目混合料无法使用于本项目，经考虑沙漠地区施工特点及当地已建成公路的经验来确定混凝土配合比：(1)试配强度：fcu.0=fcu.k+1.645=25+1.6455=33.2(MPa)；(2)计算水灰比：W/C=aafce/(fcu，0+aaabfce)根据计算结果及施工需要水胶比定为 0.41；(3)计算用水量:查表选取用水量 160 kg/m3；(4)计算水泥用量:用公式算出水泥用量为 320(kg/m3)；(5)计算砂率：根据碎石最大粒

9、径和水灰比，选取 50%；(6)按假定质量法计算每立方米砼粗集料、细集料用量：砼假定湿表观密度为 2400 kg/m3 mco+mgo+mso+mwo=mcp 7s=mso/(mgo+mso)100%经计算结果及考虑沙漠地区环境因素等求得粗集料为 925 kg/m3 细集料为925 kg/m3。试验初步配合比 B 为：水泥：砂子：碎石：水：粉煤灰=320:925：925:160：70 5.2.3.2 确定试验配合比 按计算初步配合比试拌 30L 砼混凝土，测定坍落度为 70mm，成型 3 组标准试件。根据基准配合比分别增加和减少 0.02 的水灰比，不改变砂率和用水量的情况下调试配合比并检测坍

10、落度和制作标准试件并标为 A、C。在标准养护条件下养护28 天并检测抗压强度。（图 5.2.3.2-1，图 5.2.3.2-2）图 5.2.3.2-1由强度及经济效益等综合考虑选择 B 组作为试验配合比，施工配合比应按粗集料、细集料每天实测含水量为校正试验配合比。当遇到下雨天或者炎热天气时必须实时检测各集料含水量并调整施工配合比。图 5.2.3.2-2 抗压强度检测 85.2.4 确定坍落度确定坍落度 由于天气较干燥并路程较远混凝土出盘到滑模时坍落度损失不确定性较多，塌落度较大时滑出的护肩板不易成型，塌落度较小时和易性较差，滑出的护肩板外观质量较差，而且容易出现边角掉块等病害。所以确定护肩板滑

11、模摊铺坍落度对于护肩板质量及外观尤为重要。用试验配合比做出的混合料坍落度为 50-70mm，现场施工时按气温及时间调整坍落度并检测，结果见下图（图 5.2.4-1，图5.2.4-2）：图 5.2.4-1图 5.2.4-2 现场检测坍落度95.2.5 护肩板滑模摊铺及养生护肩板滑模摊铺及养生 本地区干旱缺水、昼夜温差大的情况下，滑模摊铺机的摊铺速度、最佳摊铺时间、人员机械配备、养生方法等对护肩板滑模混凝土质量有直接影响。5.2.5.1 通过试验段施工及后期施工中当中以现场情况确定摊铺机摊铺速度。当摊铺机速度为 2m/min、3m/min、4m/min、5m/min 时护肩板表面平整，线性顺直，无

12、蜂窝，气泡较少，人工修正情况较少。当摊铺机速度为 6m/min、7m/min、8m/min 时随着速度越大表面逐渐形成波浪型，气泡较多，掉角越来越严重，人工修补跟不上摊铺机，护肩板修补后表面不平整。应护肩板外观质量、施工进度、经济性等各方面考虑选择摊铺速度定为 3m/min-5m/min。（图 5.2.5.1-1，图5.2.5.1-2）图 5.2.5.1-1罐 车 喂 料图 5.2.5.1-2 护肩板摊铺5.2.5.2 本地区昼夜温差大，风期较长，对于护肩板施工时间要求较高，合理安排施工时间对于护肩板质量控制有着重要的作用。过早或者过晚施工不易控制混凝土坍落度、和易性等，每天选择 8:00-1

13、9:30 之间施工对于安全、质量、进度、经济性等方面较好的效益。5.2.5.3 通过试验段施工确定了人员机械配置（图 5.2.5.3-1）：10 图 5.2.5.3-1 5.2.5.4 由于本地区常年平均无霜期为 179227 天，多年平均降雨量不足 40毫米，常年多风、日照量大，要是养生不到位会容易出现裂缝等现象，出于本地区特点及施工交叉作业的考虑采用塑料薄模覆盖养生的办法。为了不污染路面而采用小石头覆盖养生模，这样既可省略掉清扫路面的返工活，又可对环境带来零污染（图 5.2.5.4-1）。图 5.2.5.4-1 喷洒养生剂后薄模覆盖养生 115.2.6 切缝切缝 保证护肩板质量，防止横向裂

14、缝、顶起等病害出现，护肩板摊铺时每 10m 设置一道伸缩缝，缝宽为 2cm（图 5.2.6-1）,待混凝土初凝后每 5m 切一道 3cm 深的假缝（图 5.2.6-2）。图 5.2.6-1 预留施工缝 图 5.2.6-1 混凝土初凝后切假缝 6 材料与设备材料与设备 6.1 主要材料主要材料 本项目主要材料为混凝土原材料，具体一下：表 1 序号 材料名称 规格 技术状况 1 水泥 P.O42.5 检定合格 2 砂子 区中砂 检定合格 3 碎石 4.75mm-31.5mm 检定合格 4 水 管道水 检定合格 5 粉煤灰 一级 检定合格 6.2 主要设备主要设备 表 2 序号 设备名称 规格 技术

15、状况 1 强制式搅拌机 HZS1500 良好 2 维特根摊铺机 SP-15 良好 3 混凝土运输车 12m 良好 124 GPS 南 方 S82 检定合格 5 全 站 仪 莱 卡 TS06PULS 检定合格 6 水 准 仪 DS-32S 检定合格 7 质量控制质量控制 7.1 质量组织保证。执行项目经理总负责制，建立质量保证体系，由项目部经理担任组长，项目技术负责人担任副组长，组员由项目工程师及现场施工技术人员组成。7.2 明确质量责任 项目部与施工人员签订质量目标责任书，根据各自的岗位特点，制定岗位职责和质量任务目标，对每个施工环节都要做到不出现任何质量问题和质量隐患。从机械维修保养、原材料

16、采购与检验等层层把关，确保每个环节的质量都在受控状态，以保证本工程整体质量不出现任何问题。7.3 质量过程控制 7.3.1 抓质量管理，着力提高工程质量。针对事前、事中、事后三个过程的特点，全方位进行质量控制。7.3.2 在事前控制中，着重抓了技术交底工作，技术交底分三级进行，明确各岗位的质量标准、施工工艺及容易出现质量问题的环节。7.3.3 建立施工过程中的质量检查和验收制度：工程质量检查从工程最初工序开始，逐工序进行质量检查，发现问题及时纠正处理，未经处理，不得进入下道工序。中间检查是施工质量管理的重点，对于重点工序，质检人员要全程旁站。(1)土路肩施工必须洒水完碾压并保证压实度及表面平整

17、度。(2)混凝土生产中必须按试验配合比加实际含水率调整，并排实验员全程把控，禁止作业人员擅自加水等现象。(3)严格和控制滑模机行走速度，行走速度不能超过 5m/min。7.4 加强工地试验室的工作：充分发挥试验室的试验、检测等职能，坚持按技术规范规定的检测频率，抽检并反馈抽检技术参数，用以指导施工。8 安全措施安全措施 8.1 在施工中从体系保障、制度约束、教育提高、自检查堵四个方面入手，严格执行中华人民共和国安全生产法、建筑工程安全生产管理条例以及交13通部颁发实施的公路工程施工安全技术规程(JTGF90-2015)等国家颁布的安全方面的法律法规，全力抓好安全生产工作。8.2 牢固树立“安全

18、第一，预防为主、教育先行、制度保障”的思想。逐级建立安全组织机构体系，设置专职安全员，层层签订了安全责任书和安全生产责任状，提高职工的安全意识和自我保护意识，定期组织召开安全例会，检查安全生产责任制和安全措施的落实情况。8.3 施工中要做到：安全设施与主体工程“三同时”；事故处理“四不放过”；办公区、生活区、生产区布局合理；施工现场危险部位安全警示标志齐全；机械操作规程随机悬挂张贴；全部人员做到持证上岗；安全管理人员和技术人员挂牌上岗。形成人人重安全、人人讲安全、人人保安全的良好氛围。8.4 加强施工技术人员及机械操作人员的安全技术教育和培训，工程开工前首先要进行“三级”安全教育。建立施工安全

19、档案，做好安全技术交底，对特殊工种的操作人员如电工等应必须持证上岗。8.5 现场技术人员及机械操作人员严格执行操作规程，机械设备、施工工具要完好，定机定期进行检查并保养维修。8.6 进入施工现场必须佩带防护用品并施工中摊铺机周围做到临边防护，与来往车辆保持安全距离。9 环保措施环保措施 9.1 严格遵照执行 中华人民共和国环境保护法 及地方法规和行业企业要求。环境保护坚持“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”的原则，环保目标：污染排放物达标，受地方政府部门书面投诉率为零。9.2 开工前对全体职工进行培训教育，认真学习法律法规，增强全体施工人员的环保意

20、识，提高认识，形成全员过程环保局面，同时对地方环保部门签订环保协议，并认真执行。9.3 把环境保护相关内容列入施工组织设计范围内，在编制施工组织设计的同时要充分考虑环保内容，做到环境保护有组织管理，有检查落实。9.4 施工中产生的各种工程废弃物及生活垃圾要运到指定地点掩埋或销毁，不得沿路基堆放或在路基附近掩埋，养生使用的塑料薄模待养生期过后安排专人集14中收回并做掩埋处理，避免对戈壁生态造成影响；9.5 着力提高“人本化”水平，在施工过程中，及时清理回收施工过程中产生的废料，对每道工序科学安排，使工程切实达到生态环保、安全有序、文明施工 9.6 施工车辆不得随意碾压、损坏草皮、植被。9.7 制

21、定奖罚制度，对污染环境、破坏植被的给予警告或处罚。10 资源节约资源节约 该工法施工可以节约大量人力资源，减少预制场占地，既节约了成本，又降低了对周边环境的破坏，符合国家节能环保要求。11 效益分析效益分析 利用本工法施工，可以大量节约劳动力，降低生产成本，同时大幅度提高生产效率。有利于工序衔接和工期保证。本项目环境恶劣，有效施工工期较短的环境下，采用本工法来指导护肩板施工，有效的降低了施工成本。11.1 进度效益进度效益 按照常规预制块施工法工效为 120 m/d，加上运输、安装、勾缝等工序，折算后工效为 100 m/d，而实际滑模施工法工效为 2200m/d，换算成方量为 213.4m/d

22、。由此使用滑模施工可以缩短 53%的时间。11.2 质量对比质量对比 在采用预制块施工法施工时，对于线性、大面积平整度控制较难，加上预制块运输、安装时断板、翘板、缺棱掉角等等因素，质量控制较为难。而滑模施工法配置的整平器灵活可调节，用于摊铺前整平基础；具有接触式 3D 无线控制系统，提供自动、精确的混凝土摊铺，对于平整度及线性控制较好。11.3 经济效益经济效益 预制块施工法对于临时占地、模具、人工上的投入较多，而滑模施工法相比于预制块施工法有效的节省临时占地、模具、人工上的投入，两种工法效益对比如下：预制施工 滑模施工 种类 数量 单价（元）成本（万元）数量 单价（元）成本（万15元）活动板

23、房 700（）350 24.5 90 350 3.2 模具 6000套 220 132 0 0 0 运输费（混凝土）0 0 0 10000方 29 29 机械设备租赁费 2（预制块运输车）20000 14 1（摊铺机）15万/月 25 伙食费用 工人90个，工期4个月 15每人/每天 16.2 工人12个，工期50天 15每人/每天 0.9 工人工资 90个人 200元/天 216 12个人 200元/天 10 合计 402.7 68.1 从以上对比中可以看到，可以大量节约劳动力和模具，按预制块施工法施工的话投入 402.7 万元，而滑模施工法的只投入 68.1 万元，节约 334.6 万元，换算百分比的话节约 83.1%。同时大幅压缩了施工时间，社会效益不可估量。12 应用实例应用实例 中交四公局第一工程有限公司承建的京新高速临白段 LBAMSG3 项目总承包管理部第九合同段，路线全长 36Km，全线处于戈壁沙漠区，工期紧、任务重，交通管制压力大。在该工程中应用了本工法施工，大大节省了施工时间和施工成本，为项目早日通车提供质量与进度双保障，并为国家“一路一带”实施做出了微薄的力量。