防撞护栏滑模施工技术探讨

王东　刘庆利　赵涛

【摘要】结合104国道邹城至滕州段改建工程中间防撞护栏的施工，从原材料要求、配合比设计、施工准备、混凝土的拌和、运输、摊铺几个方面介绍美国高马克GT3200滑模摊铺机摊铺中间防撞护栏的施工，并指出实际滑模施工中应注意的问题和采取的措施。

【关键词】防撞护栏；滑模摊铺；配合比；施工

[文章编号]1619-2737（2016）01-16-595

目前国内大多采用滑模摊铺机进行混凝土路面、路缘石的铺筑，而对采用滑模摊铺混凝土护栏（新泽西护栏）的研究较少，由于护栏的高度尺寸要比路面的厚度尺寸大得多，因此，单纯从对混凝土的工作性要求（即滑模铺筑时已成型的混凝土既不出现塌边又不出现麻面）来讲，铺筑混凝土护栏的难度要比铺筑混凝土路面大得多。本文结合在104国道邹城至滕州段改建工程利用美国高马克GT3200滑模摊铺机摊铺中间防撞护栏（新泽西护栏）的施工为例（见图1），对滑模铺筑护栏混凝土的配合比要求及施工工艺进行技术探讨。

1. 滑模护栏施工混凝土用原材料

1.1骨料

1.1.1粗骨料。

粗骨料应采用质地坚硬、强度高、耐磨耗、洁净的轧制碎石或卵石，卵石不如碎石，粗骨料的最大粒径为30mm、20mm，分两种级配，粗骨料颗粒级配要求应符合JGJ53-92《普通混凝土用碎石或卵石质量及检验方法》的要求，粗骨料的超径含量不得大于5%。粗骨料的技术要求应符合GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及验收规范》的规定。本工程粗集料采用嘉祥石灰岩碎石，5～25 mm连续级配。

1.1.2细骨料。

细骨料应采用质地坚硬、洁净、级配曲线在Ⅰ区、Ⅱ区，细度模数在2.3～3.5之间的中粗砂，天然砂、河砂、碎石砂和配制砂均可采用。细骨料的技术要求应符合JBJ52-92《普通混凝土用砂质量标准和检验方法》和水泥混凝土路面设计规范的规定，泥土含量≤3%，硫化物含量≤1%，有机物和杂质含量符合要求，注意砂的含量不应超标。细集料采用邹城中粗河砂，细度模数2.85。

1.2胶凝材料

1.2.1水泥。

水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或道路硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥，水泥标号不宜低于42.5。水泥的化学成份、物理力学性能应符合GB1344-92《矿渣、火山灰、粉煤灰硅酸盐水泥》的规定。选用的水泥必须经过实验室检验，确定是否可用，水泥的有效期不得超过三个月。水泥采用鲁宏水泥厂生产的PO.42.5号普通硅酸盐水泥。

1.2.2粉煤灰。

粉煤灰在滑模摊铺水泥混凝土路面中是属于推荐使用的一种胶凝材料，粉煤灰应符合《粉煤灰混凝土应用技术规范》Ⅰ、Ⅱ级的粉煤灰各项技术要求，粉煤灰进货要有检验报告。Ⅲ级粉煤灰要有技术指标合格的实验论证报告方可使用。本工程采用邹城电厂的高质散装粉煤灰。

1.3外加剂。

外加剂应符合GB8076-87《混凝土外加剂》中合格品或一等品的各项技术要求。外加剂的应用应符合GBJ199-88《混凝土外加剂应用技术规范》的规定。为此外加剂采用淄博华伟建材有限公司生产的“华伟”NOF-2缓凝高效减水剂（粉剂）。

2. 滑模施工用混凝土配合比设计

2.1配合比设计基本要求。

混凝土配合比设计应当满足强度、工作性、耐久性和经济性四项基本要求，满足和保证滑模式护栏铺筑机高质量摊铺施工和新拌混凝土最优工作性是首要目标，这是滑模铺筑护栏配合比设计独具的特点。

2.1.1强度要求。

防撞护栏设计抗压强度为30MPa，抗折强度应不小于5.0MPa。

2.1.2工作性要求。

滑模铺筑护栏时新拦混凝土工作性的要求有两项：

（1）护栏混凝土应振动密实，禁止出现蜂窝麻面，对新拌混凝土有一个最大振动粘度系数和最小坍落度的要求。

（2）混凝土护栏滑模式铺筑后应不塌边流角，表面应平整良好，对新拌混凝土有一个最小振动粘度系数和最大坍落度的要求。

进行混凝土护栏铺筑时的最佳工作性和施工允许工作性范围：参考《滑模摊铺混凝土路面施工指南》的有关要求，初定工作性范围，坍落度为0～7cm，振动粘度系数100～1000N·s/m²，铺筑速度0～5m/min。

2.1.3耐久性要求。

参考GBJ97-87的规定，满足护栏混凝土耐久性要求的最大水灰比应不大于0.46。

在满足上述三项技术要求的前提下，滑模铺筑护栏混凝土的配合比应贯彻尽可能经济合理的原则。水泥用量一般不应超过400Kg/m³。

2.2试验用混凝土配合比。混凝土设计要求：混凝土拌和物坍落度0～50mm，粘聚性和保水性满足施工要求；混凝土强度等级C30，配制强度≥48 MPa。根据设计要求，经大量试验，我们选定了表1所列3个配合比进行进一步的对比实验。

3. 试验过程

为了在实际铺筑护栏试验中少走弯路，我们在料场进行试验摊铺。按照混凝土配合比设计计算结果，配制不同配合比的新拌混凝土，验证摊铺机的摊铺速度，观察脱模后混凝土的成型情况，不允许出现塌边、麻面等情况，同时测量混凝土坍落的高度。通过上述混凝土配合比设计及模拟试验，初步得到混凝土的配合比数据，即选用3号配合比。

当滑模的行走速度偏快，大于3m/min时，易产生不足振捣，混凝土不易振捣密实，成型护栏易出现开裂、坍塌现象，另外因混凝土提浆不足，也将影响护栏表面质量，行走速度小于1m/min较好。通过试验工程，确定摊铺速度在0.5～2m/min。

4. 施工

4.1测量放线根据设计要求，将沥青混凝土路面的中桩放出，并将控制点加密，直线段为10m，曲线段为5m。

4.2按照图纸设计要求，每50cm错向放置长度为50cm的20钢筋，埋植深度20cm，即用冲击钻长钻头钻20cm，然后用空压机吹干粉尘，环氧树脂粘接钢筋。

4.3混合料拌和

4.3.1拌和站设置在104国道路边，混合料的拌和质量直接影响护栏的质量，所以操作人员必须严格控制拌和质量，拌和前检查原材料及拌和站的工作性能，计算好砂石材料的含水量，以便计算出混凝土的生产配合比。

4.3.2上料时，各种料不得串仓，存料不得低于料仓的50%。

4.3.3拌和站每工作4～5h，要对水泥进入拌缸处进行检查，检查有无堵塞现象，保持水泥进口的通畅以及确保水泥的供给。

4.3.4水泥混凝土的坍落度应控制在10～30mm之间。

4.3.5为保证顺利拌和，应加强拌和站的清理及日常保养，以免影响拌和的质量和施工。

4.4水泥混凝土的运输

4.4.1为了保证摊铺机的摊铺需要，特准备了3辆混凝土泵车，运输中储存罐钻速应符合规定要求，以保持混凝土的均匀性，避免因钻速过快，引起水泥贴附骨料发生离析现象。

4.4.2水泥混凝土泵车贮料罐内的混凝土贮存不得超过1h。

4.5 水泥混凝土摊铺

4.5.1混凝土摊铺采用美国高马克GT3200滑模摊铺机进行摊铺，摊铺机为2006年新购设备，工作性能经检查，一切良好；模板在美国高马克公司定做的新模板。

4.5.2摊铺前，进行摊铺机方向导线定位，摊铺机方向传感器的导线杆在直线处不超过10m，曲线段不超过5m，以保证摊铺机行驶方向顺直。

4.5.3开始摊铺时，摊铺速度控制在1m/min以下，为防止混凝土在摊铺机模板内粘结，可预先在模板及贮料斗内喷洒少量水，保证开始摊铺的流畅性。

4.5.4摊铺机操作手应与水泥混凝土泵车司机紧密配合，摊铺机贮料斗满后，泵车与摊铺机同步。滑模摊铺机应缓慢、匀速，连续不间断的摊铺。滑模摊铺速度，根据拌和物稠度和设备性能可控制在0.5～2.0m/min之间，一般宜为1m/min左右。当料的稠度发生变化时，先调振捣频率，后改变摊铺速度，不得料多时追赶，然后随意停机等待，间歇摊铺。

4.5.5摊铺机操作手根据拌和料的实际情况，注意调整摊铺，水泥混凝土坍落度大时，可减少振动，摊铺速度稍快一些，防止坍塌；坍落度小时，可加大振动，摊铺稍慢一些，防止出现麻面甚至断裂。摊铺中，机手应随时调整松方高度控制板进料位置，开始应略设高些，以保证进料。正常状态下保持振捣仓内砂浆料位高于振捣棒10cm左右，料位高低上下波动宜控制在±4cm之内。

4.5.6尽量连续摊铺，减少因缺料间断产生的接头现象。

4.5.7摊铺过程中应保证路面不被污染；同时加强安全，加大防护措施，保证人身及机械的安全。

4.6养生。

一般应用再生棉覆盖，洒水养生。覆盖时以不沾水泥混合料为宜。

4.7伸缩缝的设置：每4m设置一道，用切割机切割，缝宽控制在5mm，深度在20mm以上。

5. 施工中出现的问题及处理措施

在施工中主要出现两个问题：踏边和麻面。

5.1踏边原因及处理措施。踏边的主要形式：边缘塌落；边缘塌陷；中间鼓肚。造成现象的主要原因有：

（1）施工中混合料的坍落度过大；

（2）铺速度过慢，摊铺机振动装置产生的振动使摊铺好的混合料边缘塌落；

（3）机的振动力过大；

（4）中扁平状或圆状颗粒成型差，边缘在脱离模板后失去支撑发生踏边；

（5）料出现离析。

在滑模摊铺施工中，发生踏边时采取的主要解决措施有：

（1）控制好坍落度；

（2）控制摊铺速度，摊铺速度控制在1～2m/min以内；

（3）骨料尽量选用方正、有棱角的碎石；（4）延长拌和时间，控制混合料运输过程中泵车的钻速，不得出现离析现象。

如发现踏边现象，用人工配合修补。

5.2麻面原因及处理措施。

形成麻面的主要原因：（1）混凝土坍落度较小；（2）混合料拌和不均匀；（3）混凝土的配合比不符合要求；（4）摊铺机振动频率不够。

在实际施工中出现麻面采取的主要措施有：（1）控制坍落度，一般控制在10～30mm。（2）加强混凝土配合比控制，使混凝土具有很好的和易性。工作性；（3）控制摊铺机的摊铺速度，不可过快，摊铺速度控制在1～2m/min以内；（4）加强摊铺机的振动能力；（5）在混凝土中掺入引气剂，减少麻面。

如采取上述措施后仍发生麻面，可用人工跟在摊铺机后面进行修补。

6. 结语

用滑模摊铺机摊铺防撞护栏是一种工艺，虽人工结合、人工修补可解决摊铺施工存在的问题，踏边和麻面等施工问题更需有待进一步研究解决，但是用滑模摊铺机摊铺防撞护栏能保证施工质量，加快施工进度（每小时平均可摊铺100M），因此在今后施工中应当大力推广滑模摊铺机摊铺防撞护栏。

参考文献

[1]JTJ F30-2003 公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].

[2]JTJ037.1-2000，公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范[S].