超高段纵向排水沟与路缘石一体滑模施工技术的应用

超高段纵向排水沟与路缘石一体滑模施工技术的应用

王林

中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门361000

【摘 要】随着我国高速公路的快速发展，机械化施工代替人工劳动力低效施工，解决人口老龄化，年轻人不愿意从事工程施工带来的工程施工劳动力短缺，这对于提高施工质量，加快施工进度有着重要作用。滑模技术的发展已从早期的路缘石滑模技术发展为各工程类的滑模技术，本文以超高段排水沟与路缘石滑模一体施工技术在工程上的工艺与质量控制为例，实践证明该工艺是可行的。

【关键词】超高段纵向排水沟与路缘石一体滑模技术

1、引言

目前超高段纵向排水沟通常采用安装模板、绑扎钢筋、现浇混凝土的方式来完成的，然后在纵向排水沟上安装预制路缘石，由于纵向水沟、路缘石分开施工，线形、标高的控制，施工班组的不同，造成路缘石与纵向水沟整体强度差、线形不圆顺、外观色泽差异大、平整度差。超高段纵向排水沟与路缘石一体滑模施工法是采用振动密实型滑模机进行滑模施工，该施工法浇筑成型的超高段纵向排水沟与路缘石一体成型线形美观，整体性强度好，施工效率高等特点。

2、工程概况

海南省万宁至洋浦高速公路WYLM4标。起点桩号为K107+299，终点桩号为K135+300，路线总长28.001KM。在WYLM4合同段中，纵向排水沟用于超高路段排水，设置在超高路段一幅的左侧路缘带处与中央分隔带相接。全合同段纵向排水沟施工里程为14345m，占线路总长度51.2%，纵向排水沟工程量较大，具备采用大型滑模机滑模施工的优势。

3、滑模施工原材料控制与配合比选择

（1）水泥：根据混凝土设计强度选择使用标号水泥。通常情况下一般选择 P•O42.5标号的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥即可，其强度，初终凝时间等应符合要求，本项目采用华润P•O42.5普通硅酸盐水泥。

（2）粗集料：要选用含泥量不大于1%，压碎值小于20%，针片状不大于15%的级配良好的碎石，最大粒径不宜超过31.5mm。

（3）细集料：使用含泥量少于2%的河砂。

（4）水：使用天然洁净水，经化验合格后方能使用。

（5）外加剂：使用减水剂，以改善和易性，减少用水量，提高坍落度和强度。

（6）施工配合比:在考虑混凝土的和易性、强度及经济等因素后，经计算得到的配合比为:水泥:砂:碎石:水:外加剂=1：3.614：2.957：0.411：0.016，砂率为45%，水灰比为 0.411。

4、工艺简述

（1）施工放样：由于纵向水沟都是在超高段路、曲线路段，放样为每5m桩号，放样高程为路缘石顶面高程，钢钎打入地面20cm，钢钎上采用卡扣式横向杆进行挂线，滑模机传感器按照挂线高度进行控制，滑模机传感器为双向调节，即高程和线形调节，放样完成后技术员应观察线形的圆滑顺直情况，发现凹凸点及时的进行调整。施工过程中用水平尺检测控高钢丝和路缘石顶面高程是否一致,不一致时可以通过滑模机高程微调旋纽进行调节。

（2）混凝土拌合与运输：每天开工前由试验室提供生产配合比，每一工班至少进行2次混凝土塌落度及和易性的检查试验（运输距离较长时应在拌制及灌筑地点分别进行）。本标段混凝土塌落度为30~50mm。

混凝土运输采用改装的专用混凝土罐车，施工过程中罐车必须连续，如发生断料必须重新做接缝处理。

（3）滑模机就位调试与施工：模机模板边缘（控高线那一侧）距控高线水平距离为40cm（前后均一致）水平微调旋纽为逆升顺降，旋转一周为2mm，滑模机就位将传感器调整完成后，滑模机前后来回走3~5m，待距离调试好后，将滑模机五位一体全部自动化控制。

混凝土运输至前场后，对滑模机进行模具、输料皮带进行洒水湿润防止粘料，滑模速度控制在1.5m/min，进行滑模施工，施工中要勤用水平尺检查挂线与路缘石高度，保证一致，施工完成后立即进行接缝段的处理。

（4）接头处理：将每天施工结束横断面切割,并保持其整体性,即采用平接缝,缝与滑模方向成直角，在一滑模作业段完成后,从端部向内切除0.5~1m，保持缝为一条顶面高程合适,垂直良好的边棱。

（5）切缝：切缝应同路缘石纵向垂直，切缝时间为滑模完成20分钟左右，立即进行切缝，切割深度为3~5cm，宽度5mm，切缝完成后对切缝位置进行表面修复，表面缝宽为3mm左右，以便在切缝处拉裂，而不在中间拉裂。

（6）收面：首先在模具后部30cm位置加装长15cm的收面模具与滑模机连接，进行一次收面，待混凝土表面用手指按压有浅纹路时人工用收面模具进行二次收面，由于海南气温较高，二次收面时间为10~15分钟后，收面完成后在进行检查，发现外观质量差的地方进行局部修正。

（7）养生：养生采用薄膜覆盖，压膜专门定制小沙袋，防止大风刮起薄膜。养生开始时间为用手指按压路缘石表面无下陷，养生时间为10天，养生期间安排专人管理，防止风刮起薄膜，养生结束后将薄膜收集处理。

5、特点及适用范围

5.1 特点

①纵向排水沟与路缘石一体滑模施工速度快、所需人工少、不需要

路缘石预制场地、不需要纵向水沟模板现场倒运，减少了两次施工：与传统施工工艺相比， 减少预制、转运、安装、勾缝、支模、浇筑、拆模、转运模具等工序，施工进度快。尽 量选择有连续的工作面，这样可不间断连续施工，减少滑模施工接头，因为纵向排水与路缘石一体施工 沟接头处理较为复杂，而且费时费工。

②滑模成型的纵向排水沟与路缘石整体结构强度高、线型顺畅美观、外形平整光滑。混合 料采用强制式拌和机集中拌和，混合料均匀一致，成型后的纵向排水沟外观平整光滑，无气泡、蜂窝、麻面，色泽一致。

③施工速度快，经济效益明显。每天可施工600-800米。相对传统施工方法，省去 预制、转运、安装、勾缝或支模、浇筑、拆模、转运模具，纵向水沟与路缘石的两次施工等工序，进度快，可极大的降低成本，提高生产效率。

4.2 适用范围

随着高速公路、建筑行业的快速发展，排水设施在不断的完善和创新，排水沟逐渐进入了人们的视野，随着排水沟的工程量的增加，滑模施工在激烈的竞争中脱颖而出，凭借着施工速度快，效率高，成本低等天然优势，能适用于路缘石、排水沟、防撞墙、边沟帽石等多种形状的小型混凝土结构物的快速施工。

6、技术原理

滑模是模板缓慢移动结构成型，一般是固定尺寸的定型模板，由牵引设备的牵引。 滑模工程技术是我国现浇混凝土结构工程施工中机械化程度高、施工速度快、现场场地 占用少、结构整体性强、抗震性能好、安全作业有保障、环境与经济综合效益显著的一 种施工技术，通常简称为“滑模”。但滑模不仅包含普通或专用等工具式模板，还包括 动力滑行设备和配套施工工艺等综合技术，目前滑膜主要设备为行走装置+导向控制装置+混凝土输送装置+成型模具振捣装置组成，向预先设定好的滑模方向，混凝土由模具的上口浇灌，由混凝土振捣器组振捣密实成型，连续作业完成整个施工。滑模施工技术作为一种现代混凝土工程结构高效率的快速机械施工方式，在土木建筑工程各行各业中，都有广泛的应用。只要混凝土结构尺寸不变化，便可采用滑模技术进行快速、高效率的施工。在各种规则小型结构尺寸的混凝土结构上，滑模技术显得尤为突出。 混凝土结构的施工经济性和安全性大大提高，施工制作效率成倍增加。

纵向排水沟与路缘石一体滑模施工的核心就是如何解决混凝土的坍落度、滑模机工作参数、接头处理问题，因为纵向排水沟与路缘石一体滑模施工与传统滑模施工不同，难点在于滑模的结构特点所致，纵向水沟+路缘石总高度为62cm， 必须解决混凝土坍落度的问题。本项目为解决混凝土的坍落度、接头处理问题，主要采取了以下三方面的措施：

①调整配合比以使混凝土达到可塑状态，使自身能起到一定的承载作用；

②严格控制到场混凝土坍落度，坍落度控制在30~40mm，对滑模机从下料口位置在模具内增加一个振捣器，同时增加一个模具表面附着式振捣器，提高混凝土的密实性，减少混凝土的下沉。同时增强了纵向水沟、路缘石表面提浆，为收面提供良好的界面；

③接头处理是滑模施工的难题，对滑模机模具尾部10cm位置改装增加一个可插入式的液压堵头模板，在每次施工完成时插入将混凝土在此位置切断，然后提起，滑模机向前缓慢滑过，切缝位置进行人工修整，待初凝后将前部料铲走，接头端部整齐。

7、经济、外观质量对比

目前，纵向排水沟现浇+路缘石预制安装的施工方法，这种施工工艺不仅效率低，而且纵向排水沟施工缝之间、路缘石安装后线形差，线形不圆顺，勾缝不整齐，容易出现错台，色泽不均匀，后期路面结构层施工过程中压 路机等设备撞击，导致破损，影响路面结构质量；采用超高段纵向排水沟与路缘石一体滑膜施工，线形美观，整体性强度好，施工效率高。

超高段纵向排水沟与路缘石一体滑模施工需建设300m²预制场预制717m³超高段水沟盖板，如路缘石采用预制施工，需建设约5000m²预制场用于预制、堆放路缘石和水沟盖板预制块3320m³，滑模节约征地成本约17.6万元、节约场地硬化14.1万元，预制场大棚节约60.6万元；场地征地及建设成本节约92.3万元；

路缘石采用预制施工，至少配置500个模具，按30元/个计算，滑模施工节约模具1.5万元；运输安装配置随车吊一台，1600元/台班（含燃油），运量6m³/车，预计消耗54个台班，滑模施工节约随车吊台班费8.6万元；

人工方面，预制场配置预制、打包、对切工人10人，前场安装两个班组计14人，共需工人数量24人；滑模施工仅需配置滑模机辅助人工及整型工人共7人，节约人工17人，节约人工成本40.8万元；

综上所述，超高段纵向排水沟与路缘石一体滑模施工较水沟现浇和路缘石预制安装结余成本约141.7万元。

总体来看，纵向排水沟滑模施工线型直顺、美观，施工速度快，成本低，且占用 场地面积小，绿化环保。

8、结束语

纵向排水沟与路缘石一体滑模施工的可行，为后续高速公路超高段纵向排水沟与路缘石滑模施工开创了先例，本施工 技术提供了工艺流程和施工过程中的技术参数，可在今后纵向施工过程中作为参考和 借鉴。

参考文献

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[2]路缘石水泥滑模摊铺机液压控制系统[J]. 赵国普,于勤玲,徐宝国,单文桃.  筑路机械与施工机械化. 2015(12).

[3] 高速公路滑模摊铺机械施工技术分析[J]. 刘华,刘序.黑龙江交通科技. 2014(11).