浩吉铁路梯形水沟滑模摊铺机施工工法

邓丽红

【摘  要】浩吉铁路全长1813.5km，北起内蒙古鄂尔多斯市境内的浩勒报吉南站，终到京九铁路吉安站，是“北煤南运”新的国家战略运输通道。平原地段中路基两侧为梯形排水沟，使用滑模摊铺机浇筑水沟混凝土的施工工法，具有明显的社会效益和经济效益。

【关键词】浩吉铁路;平原地区;水沟施工;经济效益

【Abstract】The total length of Haolebaoji-Ji'an railway is 1813.5km， which starts from the north of the Jinan Station of Haolebao in Ordos， Inner Mongolia， and the terminal is Ji'an station of Beijing-Kowloon railway. It is a new national strategic transportation channel of "north coal to south". Both sides of the road base in the plain section are trapezoid drainage ditches. The construction method of using slipform paver to pour concrete for the ditches has obvious social and economic benefits.

【Keywords】 Haolebaoji-Ji'an railway; plain area; ditch construction; economic benefits

1 引言

滑膜摊铺机应用于梯形水沟的施工，其具有的自动前行、连续浇筑、节省模板等优势，是传统水沟施工技术无法企及的优势，具体施工过程中，施工人员要全面掌握施工技术，保证水沟施工质量。

2 工程概况

路基填筑段DK916+800.0～DK934+165.4，长17.365km，位于南阳市内乡县和邓州市境内，地势平坦开阔，略有起伏。

排水沟为梯形沟，位于路堤两侧堤坡脚外不小于2.0m，困难地段不小于1.0m;采用C25混凝土浇筑，深0.6m，底宽0.4m，厚0.2m;每隔10～20m设置一道伸缩缝，缝宽2cm，用沥青麻筋填塞。

3 滑模机施工工法分析

3.1  工法特点

①依据水沟断面，加工定型挖斗，与挖机配套;水沟开挖一次性开挖成型，开挖断面标准、线型美、效率高，较传统开挖工艺有很大提升。②混凝土浇筑采用滑模机进行，水沟底板及边墙一次浇筑成型，整体性好，质量有保障。③滑模机采用柴油机作为行走及振捣的动力，简便安全。④混凝土由罐车放到上料机料斗内，再送入滑模机储料斗中，由机架下方振动板摊匀，再通过抹平机抹平，收面架人工收面。

3.2 适用范围

地势平坦、易开挖的土质或强风化岩地段，也适应于岩石地段，但必须采用其他开挖方式成型后滑模机施工。

3.3 工作原理

滑模机主机部分由柴油发电机组、电器控制柜、成型内模、成型外模等组成。

滑模机采用高幅振动，液压成型原理，对混凝土进行模腔内速效成型。当混凝土通过机械进料斗进入推进器后，通过螺旋布料器均匀布料，启动液压泵站、油缸作伸缩运动，由推进器将混凝土推到水沟成型模外壁所形成的梯形空腔内，水沟压顶也同时挤压成型，利用液压油缸的推力作用和附着式振动器对混凝土的连续振动，有效增强水沟内混凝土的密实度。并在液压油缸推料产生挤压的反作用力自行行走，水沟两侧安放轨道，利用机械主体前边两侧导向滚轮进行连续作业，水沟一次性浇筑成型。

3.4 施工工艺流程及操作要点

3.4.1 施工工艺流程

3.4.2 施工工艺

①施工放线。根据设计图进行测量放线，定出开挖边界线，标明开挖深度坡率，放出基坑边缘、坡口、坡角等，并用白灰标明其轮廓。直线段每10m设一个中心桩，弯道处3～5m设一个中心桩，其高程精度控制在5mm内。②水沟开挖。开挖前，清除表层植物根茎、种植土、腐殖土、淤泥等。人工配合机械开挖，先用定型挖掘机开挖预留10～20cm（图2为定型挖斗开挖），由人工清理并夯实。开挖过程中，尽量减少对路基的扰动。水沟要根据排水走向设置坡度，不能出现中间低两边高现象，要平顺美观，如果根据地形水沟纵坡无法排水，则必须将原地面挖下去，保证排水畅通（图3为 水沟开挖后的照片）。③滑模机安装、调试。根据开挖线及控制桩安放行走槽钢，吊装设备就位并调试。④混凝土浇筑。混凝土均由集中拌和站拌制，运输至现场。采用料机料斗送入储料斗中，在进料仓内通过螺旋装置进行二次搅拌;设备通过液压装置挤压已浇筑混凝土产生的反力行走，方向和标高通过水沟两侧安放的轨道进行控制，滑模机移动过程中附着式平板振动器不间断振捣，局部利用手提式平板振動器修正，水沟一次性浇筑成型。图4为水沟混凝土浇筑图。⑤人工收面（图5）。混凝土浇筑成型后，由人工收光抹面，收面同时将线型进行修饰，保证直线线型顺直，曲线线型圆顺，棱角分明，并对局部小缺陷进行修复。⑥设沉降缝。根据设计要求，水沟每10～20m设置一道沉降缝，缝宽2cm，在混凝土强度达到5MPa用切割机弹线切割，缝内填塞沥青麻筋。⑦养护。混凝土浇筑完成，混凝土初凝后，进行保温保湿养护，一般养护时间不宜少于7天。冬季浇筑完后要及时采用保温被进行覆盖保温。

3.5 劳动组织

路堤排水沟施工人员配备：测量员1人;质检员1人;技术员1人;安全员1人;机械操作员1人;电工1人;普工10人。

3.6 设备机具配置

排水沟施工主要机械设备配置：T型滑模机（Y-100）1台;混凝土罐车（8～12m3）2台;挖掘机（CAT330）1台;自卸汽车（20t）2辆;小型夯实设备1台。

3.7 材料要求

①砂、骨料等材料严格按规范要求选用，并经监理工程师批准后使用。混凝土按照要求检验合格后，使用混凝土罐车运输到作业点，进行浇注施工。②对原材料产品质量进行追溯，记录该产品在使用前和使用后的检测情况，并加以分析，以控制施工质量。检验不合格的材料必须清退出场。

3.8质量控制及检验

①排水沟严格按照设计图纸施工，尺寸满足要求，表面平整、线性美观。②施工过程中做好临时排水，与当地永久排水系统顺接，严禁雨水浸泡路基，重点做好基底、水沟槽底、路基边坡防排水。③水沟施工尽量避免雨季，防止地表水下渗。基槽开挖到设计深度后，进行基底检验。做到路基成型一段，排水系统跟进一段，形成合理的防排水体系。④伸缩缝的设置、缝宽应符合设计要求。

3.9 安全及环保要求

3.9.1 安全文明施工

①认真贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，严格按照安全技术操作规程和安全规则组织施工;创造良好的施工生产环境，保证施工生产有序进行。②加强施工现场各工序之间的协调，防止工作面交叉发生机械和人员安全事故。③弃土等材料运输过程中，对车辆顶部采取措施进行封闭。

3.9.2 环保、水保措施

现场存放油料的地面进行防渗处理。在使用过程中，要采取措施防止土壤或河流受到污染，施工机械油污严禁排放到河流里，防止污染水源，破坏环境。

3.10 效益分析

滑模机现场浇筑施工可一次性完成渠道铺设的全部过程，可以提高工作效率、降低劳动强度。混凝土渠道一次成型机震实效果好，工作噪音低，机械损耗小，而且能耗功率小，成型水渠强度高。使用混凝土通过电机振捣密实后经模具滑模成型，边走边振连续成型，成型后的渠道具有较高的抗冲击强度和稳定性。

滑模机采用液压推进发电机，完美解决野外工作无电源的缺陷，可以随时随地进行混凝土砌筑浇筑水渠工作，其整体强度及稳定性是传统方式生产的渠道无法比拟的。

本工法与传统工法相比，机械化及流水作業程度高，同等花费的情况下其工效是传统工法的3～5倍。

3.11 应用证明

从目前使用情况来看，该设备能有效保证水沟线型美观，能更加安全、可靠、快速、高效地完成混凝土水沟施工，同时得到了业主、监理和局经理部领导的好评，取得了良好的经济效益和社会效益。