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摘要:本文论述掌握滑模摊铺机对干硬性混凝土摊铺性能及试验调整参数,以减少初步施工过程的实践摸索阶段,改进不合理的施工工艺,使施工质量尽可能达到最优,为后续的摊铺起到指导性的作用。 关键词:混凝土 滑模摊铺 试验技术Abstract: This paper discusses master Slipform Paver on dry concrete paver performance test and adjustment of parameters, in order to reduce the initial construction practice exploration stage, improve the unreasonable construction technology, construction quality as much as possible to achieve optimal, for subsequent paving play a guiding role.
Keywords: concrete Slipform Paver test technology
中图分类号:[TU528.37] 文献标识码:A文章编号
1 工程概况
该跑道位于国外伊拉克Halfaya油田营地机场,机场的飞行区域等级设计为3C,适用于座位数少于30到50型号的飞机。跑道全长1.6km,宽30m。结构层由下到上可划分为:A跑道底基层(30cm天然级配砂砾土),B跑道基层(30cm级配碎石),C跑道面层(26cm混凝土)。
2 施工环境
该地区属大陆性气候,常年刮西北风,冬季凉爽多雨,空气潮湿,夏季炎热干燥,日最高空气温度达55℃以上,地表温度达68℃以上,冬季最低气温0℃左右,六至九月为最干燥季节,平均降雨量为1mm左右,最湿润季节为三月份,平均降雨量为26mm左右。 ④
3 试验段目的
掌握滑模摊铺机对混凝土摊铺性能及试验调整参数,改进不合理的施工工艺,为后续的摊铺起到指导性的作用。
4 试验段拟定方案
①摊铺高程的测设。;②混凝土温度的测定。③摊铺速度与拌合站供料及运输车辆之间匹配的测定。④设定三种不同的水灰比观察摊铺机对混凝土的振捣、抹面及传力杆的插入效果及人工配合情况。⑤测定拉毛、切缝、养护的方法及时:间,需要的人工配备情况。
5 试验过程
试验段的位置选在停机坪上,模拟施工现场设定摊铺长度为40m,宽5.0m, 厚26cm混凝土面層。试验时间定在19:00开始,当时空气温度为40℃,微西北风、晴天。
试验段采用的配合比:(按1m3计,要求设计抗折强度不低于5.0Mpa),16-31.5mm碎石为571Kg:4.75-16mm碎石为604Kg:砂为736Kg:水泥为325Kg:水为134Kg:外加剂为水泥用量的1.0%。
㈠ 摊铺高程的测设
高程采用摊铺机走钢绞线的方式,模拟施工现场,采用单向坡双线式拉线,以10m的间距设置线桩。在摊铺前对每个线桩进行精确定位和测量及详细的记录后,将摊铺机开进铺筑现场,将传感器挂上钢绞线,并来回试行1至2次,最后调试并对准摊铺位置。在开始摊铺3m至5m后,及时对摊铺出的面层标高,厚度,平整度,横坡度等参数进行符合测量,经复核没有在规定范围内的,及时告知操作手,根据测量的结果及时调整,直到在符合规定的范围内,经过精心测量,计算,分析比较,得到高程控制调整参数。
㈡ 对混凝土温度的测定
派有专业试验人员在混凝土拌合前15分钟,对混凝土原材料温度进行测量(砂石料采用遮阴篷防晒),其中16-31.5mm碎石为41℃,4.75-16mm碎石为41℃,砂子为40℃,水泥温度为43℃,水温为5℃(经过冰冷却),环境温度为40℃时。混凝土拌和后,测得混凝土的出仓温度为34℃,运到施工现场的摊铺温度为35℃,符合施工技术规范要求。经分析从而得到空气温度与原材料的温度及混凝土温度之间的控制调配参数。
㈢ 摊铺速度与混凝土拌合及运输车辆之间匹配的测定
拌合站采用60,120站各一台,每小时出料量约为120每盘拌和时间设定为60秒,在水泥正常传送的情况下,每拌和一盘混凝土需要2分钟左右,混凝土搅拌车设定为8m3方,一车需15分钟左右拌完。运输车采用搅拌车和自卸车,为使振捣仓中的料在较短的时间内填满,第一车采用搅拌车。从拌合站到试验段的距离为4000米,一辆运输车从运输到卸料完需20分钟,经测算一车混凝土只摊铺6米,而摊铺机的行走速度设定为每分钟0.5米,即不等料也不堆料,使摊铺机一直在行走中,避免了停机现象,因此只需6辆自卸车就满足摊铺要求。从而得到了拌和摊铺及运输的配合参数。
㈣ 设定三中不同的坍落度,观察摊铺机对混凝土的振捣、摊铺、抹面及传力杆的打入效果。首先根据水灰比分别设定20mm、30mm、40mm三种不同的坍落度。
①将坍落度调整到40mm时:混凝土卸料后堆料最高点测定为80cm能够满足摊铺机布料高度。将震动频率调到最大值时,观察摊铺断面,表面出现了浆液过大,抹面后向两侧下流,并出现了塌边现象,表面混凝土较软,并且砂浆层厚度达3mm,在传入杆打入10多秒后端头下坠。
②将坍落度调到30mm时:在相同的振捣频率下,摊铺后表面浆液明显减少,且表面砂浆层厚度变薄,两侧面效果较好,但侧面棱角仍偶有不顺值现象,采取铝合金靠尺人工修边后较好,传力杆打入后少量端部偶有下坠,其余正常。
③将坍落度调到20mm后:在相同的振捣频率下,摊铺后表面,侧面均较好,传力杆打入后,少量端部仍有下坠现象,并且传力杆打入的深度不一致,如采用人工补打,出现隆边现象。
最后综合分析考虑,采用方法②效果较好。㈤ 测定拉毛、切缝、及养护的方法及时间:
①拉毛:采用软拉毛的方法,将混凝土进行最后一次抹面后,采用有一定硬度的毛刷人工进行拉毛。记录第一次拉毛的时间及拉毛深度,并每间隔10分钟后进行一次,直到拉毛深度为3mm时,为最好拉毛时间。尽量水泥混凝土表面摩擦系数应控制在在0.3~0.4之间,表面工拉毛必须深浅均匀、一致,外观好,满足使用及规范要求。
②养护:拉毛后,派有经验的技术人员观察混凝土表面失去部分水分后,在覆盖时不破坏拉毛线条的情况下,及时用土工布轻轻覆盖,并用雾化器补充完全失去水分的部分。由于气温高,蒸发快,施工面积大,土工布来不及洒水就会被风干,采取在混凝土摊铺24小时后,在土工布表面覆盖一层塑料布,从而减少蒸发。
③切缝:根据温度将切缝设定在混凝土摊铺后12小时、14小时、15小时、16小时进行,从切缝的过程来看,12小时切缝时出现大量的毛边,并且有蹦石现象;14小时切缝时仍有毛边,但不再有蹦石;15小时切缝时毛边不明显,16小时切缝时效果较好,没有毛边,由于当地温度相对稳定,即定16小时为最佳切缝时间。
通过试验段,掌握了滑模摊铺机对混凝土摊铺时高程的控制方法、要点,对混凝土原材料采取的降温方法及合适温度线,确定了拌和站与摊铺速度及车辆的配置关系,以及摊铺机对混凝土的振捣、摊铺、抹面的性能,施工拉毛和切缝的最佳时间和高温养护的方法。从而减少了施工过程的摸索阶段,并改进了一些不合理的施工工艺,为后续的施工起到指导性的作用。因此建议对每项新工序,做好试验段是非常重要的。
参考文献:
[1]《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30—2003 .
[2]美国国家标准学会(ANSI).
[3]伊拉克机场设计说明及要求.
Keywords: concrete Slipform Paver test technology
中图分类号:[TU528.37] 文献标识码:A文章编号
1 工程概况
该跑道位于国外伊拉克Halfaya油田营地机场,机场的飞行区域等级设计为3C,适用于座位数少于30到50型号的飞机。跑道全长1.6km,宽30m。结构层由下到上可划分为:A跑道底基层(30cm天然级配砂砾土),B跑道基层(30cm级配碎石),C跑道面层(26cm混凝土)。
2 施工环境
该地区属大陆性气候,常年刮西北风,冬季凉爽多雨,空气潮湿,夏季炎热干燥,日最高空气温度达55℃以上,地表温度达68℃以上,冬季最低气温0℃左右,六至九月为最干燥季节,平均降雨量为1mm左右,最湿润季节为三月份,平均降雨量为26mm左右。 ④
3 试验段目的
掌握滑模摊铺机对混凝土摊铺性能及试验调整参数,改进不合理的施工工艺,为后续的摊铺起到指导性的作用。
4 试验段拟定方案
①摊铺高程的测设。;②混凝土温度的测定。③摊铺速度与拌合站供料及运输车辆之间匹配的测定。④设定三种不同的水灰比观察摊铺机对混凝土的振捣、抹面及传力杆的插入效果及人工配合情况。⑤测定拉毛、切缝、养护的方法及时:间,需要的人工配备情况。
5 试验过程
试验段的位置选在停机坪上,模拟施工现场设定摊铺长度为40m,宽5.0m, 厚26cm混凝土面層。试验时间定在19:00开始,当时空气温度为40℃,微西北风、晴天。
试验段采用的配合比:(按1m3计,要求设计抗折强度不低于5.0Mpa),16-31.5mm碎石为571Kg:4.75-16mm碎石为604Kg:砂为736Kg:水泥为325Kg:水为134Kg:外加剂为水泥用量的1.0%。
㈠ 摊铺高程的测设
高程采用摊铺机走钢绞线的方式,模拟施工现场,采用单向坡双线式拉线,以10m的间距设置线桩。在摊铺前对每个线桩进行精确定位和测量及详细的记录后,将摊铺机开进铺筑现场,将传感器挂上钢绞线,并来回试行1至2次,最后调试并对准摊铺位置。在开始摊铺3m至5m后,及时对摊铺出的面层标高,厚度,平整度,横坡度等参数进行符合测量,经复核没有在规定范围内的,及时告知操作手,根据测量的结果及时调整,直到在符合规定的范围内,经过精心测量,计算,分析比较,得到高程控制调整参数。
㈡ 对混凝土温度的测定
派有专业试验人员在混凝土拌合前15分钟,对混凝土原材料温度进行测量(砂石料采用遮阴篷防晒),其中16-31.5mm碎石为41℃,4.75-16mm碎石为41℃,砂子为40℃,水泥温度为43℃,水温为5℃(经过冰冷却),环境温度为40℃时。混凝土拌和后,测得混凝土的出仓温度为34℃,运到施工现场的摊铺温度为35℃,符合施工技术规范要求。经分析从而得到空气温度与原材料的温度及混凝土温度之间的控制调配参数。
㈢ 摊铺速度与混凝土拌合及运输车辆之间匹配的测定
拌合站采用60,120站各一台,每小时出料量约为120每盘拌和时间设定为60秒,在水泥正常传送的情况下,每拌和一盘混凝土需要2分钟左右,混凝土搅拌车设定为8m3方,一车需15分钟左右拌完。运输车采用搅拌车和自卸车,为使振捣仓中的料在较短的时间内填满,第一车采用搅拌车。从拌合站到试验段的距离为4000米,一辆运输车从运输到卸料完需20分钟,经测算一车混凝土只摊铺6米,而摊铺机的行走速度设定为每分钟0.5米,即不等料也不堆料,使摊铺机一直在行走中,避免了停机现象,因此只需6辆自卸车就满足摊铺要求。从而得到了拌和摊铺及运输的配合参数。
㈣ 设定三中不同的坍落度,观察摊铺机对混凝土的振捣、摊铺、抹面及传力杆的打入效果。首先根据水灰比分别设定20mm、30mm、40mm三种不同的坍落度。
①将坍落度调整到40mm时:混凝土卸料后堆料最高点测定为80cm能够满足摊铺机布料高度。将震动频率调到最大值时,观察摊铺断面,表面出现了浆液过大,抹面后向两侧下流,并出现了塌边现象,表面混凝土较软,并且砂浆层厚度达3mm,在传入杆打入10多秒后端头下坠。
②将坍落度调到30mm时:在相同的振捣频率下,摊铺后表面浆液明显减少,且表面砂浆层厚度变薄,两侧面效果较好,但侧面棱角仍偶有不顺值现象,采取铝合金靠尺人工修边后较好,传力杆打入后少量端部偶有下坠,其余正常。
③将坍落度调到20mm后:在相同的振捣频率下,摊铺后表面,侧面均较好,传力杆打入后,少量端部仍有下坠现象,并且传力杆打入的深度不一致,如采用人工补打,出现隆边现象。
最后综合分析考虑,采用方法②效果较好。㈤ 测定拉毛、切缝、及养护的方法及时间:
①拉毛:采用软拉毛的方法,将混凝土进行最后一次抹面后,采用有一定硬度的毛刷人工进行拉毛。记录第一次拉毛的时间及拉毛深度,并每间隔10分钟后进行一次,直到拉毛深度为3mm时,为最好拉毛时间。尽量水泥混凝土表面摩擦系数应控制在在0.3~0.4之间,表面工拉毛必须深浅均匀、一致,外观好,满足使用及规范要求。
②养护:拉毛后,派有经验的技术人员观察混凝土表面失去部分水分后,在覆盖时不破坏拉毛线条的情况下,及时用土工布轻轻覆盖,并用雾化器补充完全失去水分的部分。由于气温高,蒸发快,施工面积大,土工布来不及洒水就会被风干,采取在混凝土摊铺24小时后,在土工布表面覆盖一层塑料布,从而减少蒸发。
③切缝:根据温度将切缝设定在混凝土摊铺后12小时、14小时、15小时、16小时进行,从切缝的过程来看,12小时切缝时出现大量的毛边,并且有蹦石现象;14小时切缝时仍有毛边,但不再有蹦石;15小时切缝时毛边不明显,16小时切缝时效果较好,没有毛边,由于当地温度相对稳定,即定16小时为最佳切缝时间。
通过试验段,掌握了滑模摊铺机对混凝土摊铺时高程的控制方法、要点,对混凝土原材料采取的降温方法及合适温度线,确定了拌和站与摊铺速度及车辆的配置关系,以及摊铺机对混凝土的振捣、摊铺、抹面的性能,施工拉毛和切缝的最佳时间和高温养护的方法。从而减少了施工过程的摸索阶段,并改进了一些不合理的施工工艺,为后续的施工起到指导性的作用。因此建议对每项新工序,做好试验段是非常重要的。
参考文献:
[1]《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30—2003 .
[2]美国国家标准学会(ANSI).
[3]伊拉克机场设计说明及要求.