准兴内蒙古准格尔至兴和煤炭运输公路是内蒙古西部地区煤炭外运的一条重要通道,它的建成对蒙西地区优质煤炭的大规模外运、发挥西部地区资源优势、为东部地区提供可靠能源保证和加快实施国家能源发展战略等方面具有重要的意义。全线采用双向五车道(重载方向三车道,轻载方向两车道)高速公路标准建设,设计速度为100km/h,路基宽度为27.75m,路面为混凝土路面。其中准兴A13、A23、A24、A25、A29、A30标段为中交第三公路工程局有限公司承建。项目左幅(轻载)设计水泥混凝土面层厚度为28cm,宽度为11.75m(两车道);右幅(重载)设计水泥混凝土面层厚度为32cm,宽度为13.5m(三车道)。根据项目公司优化设计,板块划分如下图所示:第一章工程概况第一节工程概况一、混凝土拌和楼在生产路面混凝土时,拌和楼的实际产量只有理论产量的40%左右,所以项目经理部在配置混凝土拌和楼一定要重点考虑其规格和数量。下面以一个长度9Km的标段为例,以有效工期70天、每个工作日按8小时来计算,每小时需生产127.2m3混凝土(考虑3%损耗),显然两台120m3/h拌合站满足不了施工进度要求,故需配置两台180m3/h拌合站。根据每天生产混凝土数量,可计算每台拌合站单天约消耗水泥200吨左右。考虑全线施工水泥供应紧张因素,每台180m3/h拌合站至少具要备600吨的水泥储备能力。第二章准备工作要点A25项目经理部配备的180m3/h混凝土拌合站(配备2×150T+2×200T四个水泥罐)第二章准备工作要点二、滑模摊铺机1.滑模摊铺机的机型选择由于国内不生产宽幅的滑模摊铺机,参与国内施工的宽幅滑模摊铺机全部是进口的,但多为2000年以前的产品,较为陈旧,易损、易耗件更换较困难,特别是整平梁,均有不同程度的磨损、变形,越是宽幅的越是如此。2012年度,我们项目经理部四个分部在施工过程中,8.5m宽摊铺机的性能明显优越于12m宽的摊铺机。所以,建议在滑模摊铺机选择上优先选用一台8.5m宽摊铺机、一台5.0m宽摊铺机。原因有以下几点:(1)8.5m宽摊铺机设备相对来讲较新一些,设备运行更有保障;设备整平梁等部件的变形、磨损对路面平整度影响相对来讲也小一些。第二章准备工作要点(2)充分利用两台180m3/h拌合站的生产能力,在施工右幅(重载)的时候,两台摊铺机可同时施工;(3)在充足的混凝土供应前提下,可保证摊铺机以最佳的速度连续行走,减少施工停顿次数,提高路面摊铺平整度。为了保护2cm冷拌冷铺改性沥青联结层,摊铺机履带须垫上橡胶板,板厚要大于1cm(如下图)。第二章准备工作要点A29标、A30标配备维特根SP850型滑模摊铺机第二章准备工作要点A24、A25标配备的维特根SP1600型滑模摊铺机第二章准备工作要点滑模摊铺机在改性沥青联结层上行走第二章准备工作要点2.滑模摊铺机安装调试重点滑模摊铺机在安装、调试时要注意以下几点:(1)支腿油缸及控制液压阀有无泄漏。(2)成型模板及整平梁有无严重磨损与变形。(3)整平梁轴承及侧模板有无严重磨损与变形。(4)超级抹平板有无严重磨损与变形。(5)履带张紧应正常,链板无严重损坏。(6)传感器轴承转动自如,传感管拉力正常。(7)高频振捣棒的数量及安装位置。振捣棒的间距按35~40cm设置,其中两侧边部的振捣棒距边部模板12cm,振捣棒的底部要插入混凝土顶部3cm左右。第二章准备工作要点3、布料设备由于混凝土路面下设计有2cm厚冷拌冷铺改性沥青联结层,所以布料设备需选用轮胎式挖掘机。根据混凝土施工布料的半径,全幅宽施工时可采用180以上型号,半幅宽施工时可采用140以上型号。并在挖掘机的斗齿上加焊钢板,钢板厚度8~10mm,以免在布料时破坏下承面。第二章准备工作要点A29标使用的轮胎式挖掘机正在布料第二章准备工作要点二、拌合站的动态标定和确定混凝土搅拌的最佳拌合时间1.拌合站的动态标定拌合站的动态标定就是连续统计、称量拌合站多盘骨料、砂、水泥、水和外加剂的设定值与检查值的偏差进行搅拌站动态称量稳定性评价,所以一定要重视、配合混凝土路面技术咨询组进行拌合站的动态标定工作。A25合同段拌合站在动态标定时连续搅拌12锅混凝土各秤称量检测结果记录,将骨料、砂、水泥、水和外加剂连续12锅的设定值与检测值之间的相对误差制作成组合曲线图(如下图所示)进行搅拌站动态称量稳定性评价。第二章准备工作要点各种料连续12锅的设定值与检测值之间的相对误差第二章准备工作要点-2.00%-1.00%0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%123456789101112相对误差序号小料中料大料砂水泥水外加剂由上图统计的数据可得:1.大骨料第3盘出现较大误差,然后称量的相对误差逐渐稳定在±1%内,说明拌合站有较强的自动修正功能;2.中料、小料和砂料的相对误差均在±2%内,相对误差稳定性较强。3.水、水泥与外加剂称量的相对误差在±1%范围内,符合规范要求。体评价该搅拌站的称量动态稳定性相对较好,自动修正功能强,能够满足混凝土的拌和质量要求。第二章准备工作要点2.确定混凝土搅拌的最佳拌合时间混凝土搅拌最佳状态就是测量、检测以不同搅拌时间生产的混凝土的工作性、塌落度值、含气量等指标均满足规范要求的最短时间。以A25合同段拌合站最佳拌合时间的确定为例,简单陈述一下如何确定混凝土搅拌的最佳拌合时间。第二章准备工作要点(1)拌和时间对混凝土坍落度的影响根据相关实验数据制作的拌和时间与混凝土坍落度的关系曲线,如下图所示:第二章准备工作要点0102030405060708090607590120坍落度(mm)搅拌时间(S)(2)拌和时间对混凝土含气量的影响根据相关的实验数据制作的拌和时间与混凝土含气量的关系曲线如下图所示:第二章准备工作要点0123456607590120含气量%搅拌时间(S)(3)工作性(包括均匀性、粘聚性等进行描述)通过对四盘拌和料的观察,纯搅拌时间为90s、120s的混凝土坍落度试样用工具推到时呈现较高的粘聚性,各种料分布均匀,但是由于搅拌时间120s过长坍落度小,尤其是含气量明显较小;纯搅拌时间为60s的混凝土试样的粘聚性已开始下降,均匀性也不如前两种搅拌时间所拌和的混凝土,纯搅拌时间为60s的含气量较高,属于一种测量不准确现象,混凝土试样用工具推到时呈现松散状态,粘聚性很差,并且出现较大程度的离析现象。第二章准备工作要点(4)最佳拌和时间的确定根据拌合站试验结果,确定该拌合站拌和混凝土的最佳纯拌和时间为90S。(5)说明:实验数据表明拌和时间对塌落度影响较大、存在是否拌匀的问题,而表中数据显示含气量偏小,因此应进一步研究搅拌机参数对拌和的影响,材料充满率对拌合的影响,搅拌时间的影响,以及外加剂的影响。(6)滑膜摊铺时塌落度合适的范围3~6cm,最佳为3.5~5.5cm。第二章准备工作要点三、优质的材料及配合比优化1.优质的材料(1)碎石采用4.75~26.5mm的连续级配,而不宜采用4.75~31.5mm连续级配。由于碎石粒径越大,比表面积越小,其与砂浆的粘结面积相应要小,其粘结力要低,混凝土的弯拉强度也低,且混凝土的均质性差,大粒径的碎石容易滚出来,造成混凝土拌和物离析。合成级配通常由2~3个单粒级级配复合而成,若存在多个合成方案,则选择的原则为体积密度最大者。因为体积密度大,则孔隙率小,混凝土的收缩、抗渗等各项性能均有所改善。第二章准备工作要点(2)砂在整个配比中的地位往往被人忽视,但砂的质量好坏直接影响用水量的多少,从而决定水泥的用量。如果砂的保水率高,也就是相同条件下砂的含水率越高,那用这种砂配出来的混凝土用水量就要多,水泥和外渗剂用量也相应增多,不经济。所以砂的含泥量要控制在2%以内。第二章准备工作要点(3)配合比优化滑模施工技术由于取消了固定模板对混凝土的工作性提出了更高的要求,要求新拌混凝土经过摊铺振捣后具有良好的可塑性、可滑性和可模性,而达到此要求最经济有效的方法是在混凝土中掺加粉煤灰。首先由于粉煤灰具有微集料填充作用和滚珠效应,使混凝土密实度提高,减少了坍落度经时损失、增强了可塑性,其次粉煤灰的物理减水作用降低了混凝土水胶比,提高了混凝土强度并且可以提高混凝土耐久性,再次粉煤灰作为最廉价的高性能混凝土掺和料,推动了道路高性能混凝土的发展,降低了混凝土的单价。第二章准备工作要点在准兴重载高速公路A24、A25标段的配合比中,不掺粉煤灰的配合比如下:144:389:645:1252:15.56(水:水泥:砂:碎石:外加剂)在专业咨询小组的帮助下,优化的配合比如下:144:339:50:613:1003:15.56(水:水泥:粉煤灰:砂:碎石:外加剂)从上面两个配合比可以看出,掺入粉煤灰的配合较为经济;在施工过程中,混凝土的工作性和后期强度均有所提高。下图是混凝土优化后滑模摊铺机的砂浆卷。第二章准备工作要点掺入粉煤灰的混凝土工作性第二章准备工作要点四、摊铺机调整-侧模滑模摊铺机的侧模基本上都是后来改装的,且连着整平梁的固定端头,在整平梁的工作过程中,会稍稍带动侧模,引起侧模左右的摆动,进而影响混凝土路面的边缘竖直度。所以在改装侧模时一定要调试好角度,使其在施工过程中尽可能保证混凝土路面外边垂直且光滑。如下图所示:第二章准备工作要点混凝土路面边部成形效果第二章准备工作要点五、摊铺机履带行走位置的硬化摊铺机履带行走的下承面必须密实,要能承受摊铺机的重量。由于在内蒙古地区施工,混凝土路面施工往往在雨季进行施工,所以土路肩要用透水性较好的砂砾石等填筑,一是在雨后不用处理下承面,耽误施工进度;二是在路面摊铺前洒的水会流到路面外侧的下承面,造成下承面受水浸泡减少承载力,造成履带下沉三是以避免在施工过程中高程感应器一直处于微调状态,影响平整度(如下图所示)。第二章准备工作要点经过砂砾石硬化的土路肩第二章准备工作要点一、高程与厚度控制1.按摊铺机参数要求设置好线桩、导线后,要再次检查导线的挂线高度;混凝土切完假缝后,要及时对凝土路面标高进行测量,并与设计标高进行对比,统计实测标高与设计标高的差值(详见下页附表),并用此差值对导线挂置高度进行修正。2.水泥稳定基层平整度、横坡、高程的允许偏差值较混凝土路面允许偏差大,所以在混凝土摊铺前要从两侧线桩钢丝绳上检查“空板”深度,防止局部出现板厚度不满足要求的情况。若出现板厚度不满足要求的情况下,可适当调整。但在调整高程时,要连续调整多个线桩。第三章施工控制要点第三章施工控制要点二、传力杆及拉杆的施工控制1.前置支架法安装传力杆宽8.5m的摊铺机施工时,整道支架可提前安装,自卸汽车紧贴着支架卸料;12.0m的摊铺机施工时,每道支架分两次安装,两侧两段传力杆架在混凝土布料前固定好,中间一段待混凝土布料完整后、挖掘机退出后即可进行安装。在混凝土施工前,要在下承面两侧凃上红色或其它醒目颜色作标记,且要定位准确,以好确定切缝的位置。支架安装小组6人为宜(8.5m摊铺机),其中4人放置支架,2个固定动支架。根据现场实践经验,固定支架的钢筋头与支架可不绑扎(如下所示)。第三章施工控制要点支架安装施工第三章施工控制要点支架安装方法第三章施工控制要点自卸汽车正在倾卸混凝土第三章施工控制要点2.DBI自动打入传力杆自动插入式就是利用摊铺机上的DBI自动插入系统将传力杆振捣插入路面混凝土中。此种施工工艺优点就是不影响混凝土布料,施工进度快,缺点是影响平整度。当采用DBI自动插入系统插入传力杆时,要提前根据路面板块的长度来调整DBI自动插入的间距,并在摊铺前验证传力杆的插入间距。第三章施工控制要点3.拉杆设置根据路面技术咨询组的ZXZX2012-09号咨询报告,拉杆采用直径为16mm的螺纹钢筋(二级钢),长度为0.8m,间距为60cm。拉杆中间10cm区域需要均匀喷涂0.2mm的防锈涂层,对拉杆起到防止锈蚀的作用。拉杆位于板厚中央,全部用机械插入。注意拉杆在靠近传力杆时,应取消拉杆,以避免拉杆和传力杆冲突。并保证拉杆距离横缝至少45cm,距传力杆至少15cm的距离(也就是每4m一道的横向传力杆的位置不