风积砂路基路肩滑模摊铺施工技术分析

刘 战

中交一航局城市交通工程有限公司，天津 300302

1 工程概况

案例项目正线长度为26.68km，路基长度为25.88km。根据原设计方案，在风积砂路基路肩处施工时，采用的是预制板安装工艺，但从技术可行性的角度来看，存在预制工作量较大、生产周期较长、质量可控性差等局限性，难以满足质量、效率等多重要求。经技术优化后，决定引入滑模摊铺施工技术，将其作为预制板安装的取代形式，用于路基路肩施工。

2 现场地质条件

该标段施工现场以流动沙丘及半固定沙丘为主，海拔高程为1282.0～1372.0m，高差约5.0m，地势北高南低。沙丘主要呈新月形，局部分布有平沙地。沙漠区表面为第四系全新统风积层（Q4eol）粉细砂，沙漠区现代湖淖处为风积平沙地，下方包含粉砂、细砂、中砂等，伏基岩以砂岩、泥质砂岩为主。

3 滑模摊铺施工技术

滑模摊铺施工所用装置为滑模摊铺机，配套了丰富的机械装置、电子装置等，彼此协同运行，兼具自动化水平高、经济高效等多重应用优势，可一次完成摊铺、振捣、抹平等全流程的各项工作，正常工况下单台设备的日铺设里程可达300m。较之于原设计方案的预制安装方法而言，滑模摊铺施工技术可以省去预制和运输两个耗时较长的环节，无须投入大量的人力资源，可达到集约化施工的效果。

3.1 施工原理及流程

（1）施工原理。滑模机集多类装置于一体，料斗、木耙、工作基础面层稳定结合，构成具有密封性的空间。根据施工要求制备混凝土，通过质量检验后将其转至罐车连接料斗内，搅拌后入模，应用振捣棒改善混凝土内部的状态，提高其密实度，由此形成形态良好、稳定可靠的路肩等相关结构。此外，滑模机还适配高精度的传感器及液压马达等装置，根据施工要求提前设定程序，再高效运行，可以实现对标线的自动化检测与控制，滑模摊铺施工精度得到了保证。

（2）施工流程。具体流程如下：测量放样→设置导向线→卸料→摊铺→设置拉杆→刮平→伸缩缝施工→收面→养护。

3.2 试验分析

在现场取风积砂样品（要求其具有代表性，否则试验结果难以反映实际情况，不利于确定施工工艺参数），组织室内试验分析，由此测定风积砂的基本特性及彼此间的关系，即最大、最小干密度的具体值，进而探讨干密度与含水率的关系。不仅如此，还要在现场选取200m长的试验段，组织室外风积砂填筑试验，可应用水坠法和湿法，目的在于测定合适的分层厚度及其他相关关键参数[1]。

3.3 原料选择及压实标准

（1）原料选择。在选取风积砂时，着重考虑的是粒径在0.075mm以上的颗粒，要求其占比达到总质量的85%以上，将满足此要求的材料应用于路基摊铺施工中。

（2）压实质量控制指标。该指标考虑的是地基系数K30（达到80MPa/m）和相对密度Dr（至少达到0.7）两项，用于综合评价压实施工质量。

（3）干密度相关指标。风积砂属级配不良细砂，可利用量筒法组织测量，以确定最小干密度，测得为1.46g/cm3；可利用振动锤击法测定最大干密度，测得为1.75g/cm3。根据所测定的两项指标，制得两者的关系图，用于呈现风积砂相对密度与干密度的关系，具体如图1所示。

图1 风积砂相对密度与干密度的关系

3.4 摊铺施工要点

综合考虑施工质量要求、现场作业条件等多重因素，经技术可行性、经济效益性等多方面的对比分析后，决定将滑模摊铺机用于路基、路肩处的施工中，以机械化作业的方式高效完成摊铺工作。

（1）基准线的设置方法。摊铺施工过程中，设备沿着基准线滑行，基准线的设置情况将在很大程度上影响滑模摊铺机的摊铺效果，应切实提高基准线的设置水平。纵向方向传感与高度传感共用相同的基准线，在配套时要求两传感器呈特定的交角关系。横向间距也是基准线设置时需重点考虑的内容，路中心基准线桩固定位置到摊铺面板边缘的横向间距为325cm，具体随着路基宽度的变化而发生改变；对于基准线桩纵向间距，则需根据路段特点进行灵活调整，平面直线段施工条件较佳，取20m较合适；曲线段、缓和曲线及纵断面竖曲线段需适当进行加密处理，间距取10m较合适[2]。

（2）混凝土拌和及运输。以配合比为准，精准称量原材料并充分搅拌，要求混凝土具有均匀性，摊铺过程中可利用强制式搅拌机拌和，期间加强对混凝土质量的检验。运输时混凝土容易出现质量问题，需密切关注现场气候及运输距离，灵活调整水灰比，避免出现坍落度过大或过小的情况，若过大则难以有效保证路缘石的稳定性，易导致该处发生沉陷变形现象，同时表面缺乏完整性与光滑性；若过小则将明显加大振捣作业的难度，难以满足高效施工的要求。为实现对坍落度的有效控制，除了在拌和阶段注重原材料质量、配合比等，还需有效缩短运输时间，提前规划一条顺畅、平顺的运输道路，将在途运输时间缩短至30min以内。

（3）摊铺施工。①滑模摊铺机遵循匀速运行的原则，以1m/min较合适，不宜随意大幅度变更速度。通常，振捣棒仓内浆料量需高于振捣棒约10cm，并且需尽可能保证料位高度的稳定性，其上下波动幅度以小于4cm较为合适。②滑模摊铺机运行期间，振捣速度的控制区间以6000～11000r/min为宜，结合实际情况，认为9000r/min左右最具可行性，适度振捣，避免过振、漏振。施工人员需密切关注混凝土的稠度，据此灵活调整摊铺机的运行工艺参数（速度、振捣频率）。摊铺机脱离混凝土后，随即暂停振捣棒的运行。③沿线路方向布设泄水孔，间距以2m左右较为合适，材料选用的是管径为0.05m的PVC透水管，进水侧用土工布（0.2m×0.2m）包裹，通过泄水孔的布设，避免大范围积水的情况。经混凝土摊铺后，及时通孔，清理内部的杂物，若内部达到洁净状态则将透水管塞入其中，并对混凝土采取振捣处理措施，以提高其密实度。

（4）伸缩缝施工。伸缩缝的设置属于精细化作业内容，但对整体施工质量具有明显的影响，需以现场护坡形式、边坡高度为主要参考依据，合理控制伸缩缝的间距。路肩伸缩缝布设要求如表1所示。摊铺后，组织伸缩缝切缝作业，缝宽按0.02m控制，设置的伸缩缝应与空心块护坡主骨架、护脚及基础伸缩缝对齐，设置后向缝内填适量的沥青麻筋。每日完成摊铺作业或因某些特殊原因而中断施工（中断时间达到初凝时间的2/3或更长）时，需设横向施工缝。并且，对于空心块护坡与拱型骨架护坡的交界部位，也可以设置伸缩缝[3]。

表1 路肩伸缩缝布设要求 单位：m

（5）收面修整及养生。摊铺机抹平混凝土后，安排施工人员持续开展至少2次压光处理，期间密切关注混凝土的成型质量情况，采取合适的处理措施。例如，线型跑偏时，可利用平衡靠尺予以修复，表面存在气泡时则可以安排专员处理并在原配合比的基础上做适当的调整。在养护环节，较适宜的是采用塑料薄膜洒水覆盖的方法，要求全过程中温度和湿度均稳定在合理区间内，时间以7d为宜。随路面混凝土强度的逐步提高，待其达到设计强度的75%后，撤除养生覆盖物，行人可在该处行走。

4 结束语

综上所述，文章以某工程实例为依托，围绕滑模摊铺施工技术展开探讨，对比分析其在风积砂路基路肩施工中的应用优势,并总结了实际作业中的关键要点，如混凝土配制、摊铺、振捣、伸缩缝设置、养生等，实践证明，该施工技术能够提高滑模摊铺施工的整体施工质量。