新建铁路混凝土路肩的滑模施工

杨 忠，单勇锋，李兆宇，蒋宗全，周 阔

(1.中国水电集团，北京 100048;2.中国水电三局有限公司，西安 710016)

路肩(又称护肩)作为设置在路基顶面两侧的小体积、条形混凝土构件，与主体工程相比往往不被重视。以往多使用小块组合钢模板或定型模板立模现浇，比较适合人工操作，但模板之间接缝多，常出现漏浆、错台等质量通病，混凝土质量不易控制。特别是模板悬空、内部空间小，组装困难，费时费力，另外混凝土需等强，拆模时间较长，工效非常低。

为此，研制了一套适合路肩作业的滑模装置，有效地解决了以上问题。

1 混凝土护肩设计概况

根据设计要求，基床表层为级配碎石，电缆槽外侧设置混凝土护肩。混凝土护肩为素混凝土结构，底部坐落在浆砌石材护坡顶部的镶边上，整体呈梯形，上底宽度10 cm，下底宽95 cm，高度54.6 cm，设计图纸要求现浇。混凝土护肩与电缆槽、接触网支柱的具体位置关系见图1。

2 护肩滑模系统

混凝土护肩滑模系统结构见图2。

2.1 模板

滑模台车的模板面采用δ=6 mm的钢板，钢板背面采用［8槽钢作肋。靠近电缆槽处，混凝土护肩比电缆槽高出25 mm，采用∠63×63×6的等边角钢作为模板，固定在电缆槽支腿上。

2.2 主骨架

图1 混凝土护肩示意(单位:m)

图2 滑模构造(单位:mm)

主骨架由I16工字钢和［16槽钢组焊而成。主骨架顶部铺设花纹钢板，作为施工平台。主骨架与整体钢模板采用φ 16 mm丝杠连接，通过旋转丝杠可以对模板位置进行微调。

2.3 行走装置

滑模系统行走装置包括轨道和滚轮两部分。混凝土护肩滑模系统共有3套滚轮装置，电缆槽内有2条，轨道由∠63×63×6的等边角钢铺设而成，角钢采用专用工具固定，滚轮行走在轨道上;另1条滚轮行走在浆砌石材护坡表面上。电缆槽内轨道安装见图3。

图3 电缆槽内轨道固定

2.4 牵引系统

卷扬机安装在主骨架前端，底座用接触网支柱基础预埋螺栓固定，同时在主骨架前端轴线位置设置挂钩，作为钢丝绳的牵引力作用点。在滑模前进方向的接触网支柱基础上安装定滑轮导向装置，钢丝绳锁定在挂钩上，当卷扬机卷动滚筒时钢丝绳牵引整个滑模装置向前移动。

导向装置固定装置见图4。

图4 导向装置固定在接触网支柱基础

2.5 振捣装置及配重

在整体式钢模板中部安装附着式振动器，用于振捣混凝土。

电缆槽上部主骨架两侧安放混凝土板作为配重块。

2.6 辅助系统

在主骨架四周焊接套管，安装整体式安全围栏，高度不低于1.2 m。在滑模装置上部安装彩钢板制作的遮阳棚。

拼装就位的滑模装置见图5。

3 路肩施工工艺

混凝土护肩施工工艺流程见图6。

图5 拼装就位的滑模装置

图6 混凝土护肩滑模施工工艺流程

3.1 施工准备

混凝土护肩浇筑每次滑行长度以两个大型结构物(涵洞、桥梁、框构等)为一个施工段落。

滑动前进方向上的接触网支柱基础应施工完成，可用于安装导向装置。

3.2 滑模拼装

滑模系统初步拼装在路基面上，首先连接模板和主骨架，在电缆槽内敷设轨道并将主骨架、模板吊装就位，然后吊装压重混凝土预制块，最后安装辅助系统。

3.3 混凝土浇筑

混凝土护肩为小体积混凝土，振捣作业面狭小，滑模混凝土宜采用二级配，塌落度控制在5～7 cm，采用混凝土罐车运输，冬、夏季施工应做好保温措施。

在混凝土护肩上口安装下料漏斗，混凝土料经料斗入仓。混凝土浇筑采用台阶法，第一层浇筑厚度30 cm，第二层浇筑厚度控制在25 cm，台阶宽度1 m左右。混凝土振捣采用2.2 kW的ZW10型附着式振动器，同时配备φ 50 mm软轴插入式振捣器，对附着式振动器影响范围外的混凝土料进行振捣。

混凝土护肩浇筑至设计高度时，人工将表面的浮浆和多余的混凝土清除，顶部人工收面、压实收光。

3.4 模板滑行

大模板长度10 m，采用整仓浇筑并等待强度增长，然后模板整体向前滑移。滑动前，观察混凝土强度发展情况，在混凝土强度达到0.2～0.5MPa时，开始滑动。先缓缓卷动钢丝绳，滑动20 cm左右，如滑出的混凝土不坍塌，成型较好，可继续滑动;如滑出的混凝土有流淌现象，则立即用事先准备的木板保护混凝土面，防止坍塌，同时停止滑动，等待混凝土达到强度后再重新滑动。每次滑动长度为一个仓号长度(10 m)。

当滑模滑动到新的位置后，测量员工对模板进行检查，发现偏差，通过调整丝杆进行纠偏。

3.5 混凝土养护

脱模的混凝土及时覆盖土工布，洒水养护，常温下养护时间不少于7 d。冬季施工应搭设暖棚，并安装煤炉或电动暖风机，做好保温措施。

3.6 技术要点

1)轨道安装必须按测量点铺设，发现轨道变形必须及时更换，轨道位置偏差不允许大于5 mm，并且不能突变。

2)因滑模模板下口与浆砌石材护坡相接，很难紧密贴合，存在缝隙必须采用密封胶条或棉纱塞缝，避免因跑浆产生“烂根”现象。

3)混凝土护肩为小体积混凝土，浇筑速度快，混凝土只有快速成型，才能保证滑模施工的连续性，应通过工艺试验选择合理的混凝土坍落度和初凝时间。

4)合理选择模体的滑动时间:出模混凝土强度达到0.2～0.5 MPa，出模的混凝土无流淌和拉裂现象，具体时间通过工艺试验确定。

5)冬季施工必须搭设暖棚，暖棚长度不宜小于模体长度的3倍，同时对施工完成的混凝土用棉被覆盖，保温养护时间不得小于28 d。

4 使用效果分析

4.1 施工质量好

滑模系统的模板系统采用整体模板，没有模板接缝，不存在模板间错台、跑浆等质量缺陷，混凝土表面平整度好;混凝土振捣采用附着式振动器不易出现漏振现象，因此混凝土外观及内在质量好。

4.2 可操作性强

1)混凝土护肩采用滑模施工机械化程度高，人员劳动强度小。

2)采用滑模施工工艺自身带有操作平台且可随滑模系统移动，不需搭设悬空脚手架或落地脚手架。

3)滑模系统下口模板通过旋转丝杆可紧紧地压在浆砌石材上，固定方法简单;而立模现浇法下口模板底部悬空，固定困难。

4)滑模系统底部设置有辅助平台，便于护肩混凝土外露面修整，不需另外搭设平台。

5)自带施工棚，随滑模移动，可实现全天候施工。

4.3 工效对比分析

滑模施工工艺在两个大型结构物之间进行混凝土护肩施工时，仅需安装、拆除一次，因此两个结构物之间距离越长，效率就越高。滑模系统采用整体的模板体系，杆件连接调整，模板就位、调整速度快，工效高。以长10 m混凝土护肩为例，对滑模与立模现浇法对比见表1。

表1 滑模与立模现浇法作业时间对比 h

5 结语

针对铁路路肩的构造特点，研发了移动滑模设备。实践证明，该设备的使用可以有效地提高路肩混凝土的施工质量和施工工效，提高了路肩施工的机械化水平。已经在新线铁路建设中推广使用，取得了显著的技术经济效益。

［1］铁道部经济规划研究院.TZ 210—2005 铁路混凝土工程施工技术指南［S］.北京;中国铁道出版社，2005.

［2］中华人民共和国建设部.JGJ 65—89 液压滑动模板施工安全技术规程［S］.北京:中国建筑工业出版社，1990.