现浇路缘石和大功率松土器新工艺创新成果报告.docx

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现浇路缘石和大功率松土器新工艺创新成果报告

现浇路缘石和大功率松土器新工艺

在施工中的应用

临枣项目办

在创新创优方面，临枣项目办高度重视，成立了创新创优领导小组，积极动员全体干部职工和各个施工单位、监理单位广泛开展岗位练兵、合理化建议，积极推广新技术、新工艺、新材料，在工作中以“创新、创优、创最佳业绩”为目标，充分发挥全体干部职工的主观能动性，不断推进各项管理工作，实现不断的创新。

根据工程的具体情况采用了“滑模现浇路缘石”和“大功率松土器”等新技术新工艺。

取得了明显的成效，有力的保证了工程质量，加快了施工进度，降低了工程成本。

一、现浇路缘石工艺的应用

随着我国高等级公路的飞速发展，全面推行机械化施工，是大势所趋，这对于提高施工质量，加快施工进度有着重要作用。

滑模现浇路缘石在公路施工中属于先进施工工艺，在国内已经开始在推广应用。

滑模现浇路缘石不仅外型美观，强度高，同时由于彻底取消了路缘石预制工艺，能够大大提高路缘石的施工速度，节省人力物力财力，经济效益可观。

临枣高速公路主线长度88公里，分六个合同段，项目办从省外引进现浇路缘石工艺，率先在第一、二、六合同段采用，改变原预制路缘石的工艺为现浇。

全线路缘石采取自行式滑模现浇，部分采用预制人工现场安装，两种施工方式，并进行各项指标对比，检验滑模现浇工艺的实际效果。

（一）路缘石滑模摊铺施工的关键技术

1、原材料要求

粗集料：

采用质地坚硬、强度高、耐磨耗、清洁干净的扎制碎石和砾石，针片状颗粒含量不大于15%，最大粒径不宜超过20mm。

细集料：

应采用级配良好、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂，砂区宜选用Ⅱ区。

水泥：

水泥宜选用低标号的普通硅酸盐水泥、粉煤灰水泥，水泥不能受潮或长时间存放。

2、施工工序和工艺方法

（1）测量放线

根据设计要求，沥青混凝土路面完工后，将沥青混凝土路面的两侧边线放出，并将控制点加密，直线段为10m～20m，曲线段为5m。

控制点之间钉钉连接，打上白线，在钉点处测量路宽，不得小于路宽设计。

（2）混合料拌和

混合料的拌和质量直接影响路缘石质量，所以操作人员必须严格控制拌和质量。

上料时，料不得串仓，存料不得低于料仓的50%。

水泥混凝土的坍落度应控制在10mm～30mm之间。

为保证顺利拌和，应注意拌和楼各部分的清理及保养检修工作，以免影响拌和的质量和施工。

（3）水泥混凝土运输

水泥混凝土的运输能力应满足滑模摊铺机摊铺能力的需要。

水泥混凝土要用专用水泥混凝土运输车，运输中储存罐转速应符合规定要求，以保持混凝土的均匀性，避免因转速过快，引起水泥贴附骨料发生离析现象。

水泥混凝土运输车贮料罐内的水泥混凝土贮存不得超过1h。

（4）水泥混凝土摊铺

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，弯道处不超过5m，以保证摊铺机行驶方向顺直。

摊铺时，应调整摊铺机，使模板铺筑的倾斜角符合路面的横坡，并使高度传感器滑靴贴于地面。

开始摊铺时，摊铺机速度控制在2.5m/min以下，无异常现象后，可升至所需速度。

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少量水，保证开始摊铺的流畅性。

摊铺机机手与水泥混凝土运输车司机紧密配合，摊铺机贮料斗满后，水泥混凝土运输车前行，当摊铺机料斗所剩的料少于1/3时，运输车的卸料槽与摊铺机接料斗相接供料，此时运输车与摊铺机同速前进至摊铺机贮料斗满，如此循环。

摊铺机操作人员要根据混合料的实际情况，注意调整摊铺，水泥混凝土拌和物坍落度大时，可减少振动，摊铺速度稍快一些，防止坍塌；拌和物坍落度小时，可加大振动，摊铺稍慢一些，防止出现麻面甚至断裂。

在摊铺过程中应尽量连续作业，减少因缺料间断产生的接头现象。

路缘石成型后人工用毛刷将成型好的路缘石上零散的混凝土颗粒予以清除。

（5）养生

路缘石成型后在一般气温情况下，应在10h～12h内进行养生。

新摊铺的路缘石失水较快，所以除洒水养生外，应用塑料薄膜覆盖，减少水分的蒸发，避免产生裂缝。

塑料薄膜的覆盖时间以不粘水泥混合料为宜。

（6）伸缩缝和胀缝的设置

伸缩缝每4m设置一道，用切割机切割，缝宽控制在5mm，深度控制在40mm以上。

胀缝每100m设置一道，要求宽为1cm～2cm，用切割机切割，缝宽控制在20mm，深度控制在40mm以上，完毕后用沥青砂填平。

切缝时间不超过成型后24h。

（7）施工中应注意采取的措施

拌和站拌和完毕后，应由专人负责各部分的清理、检查及保养工作，尤其对拌缸一定要清洗干净，一定要检查水泥贮存罐及输送设施有无水泥变潮结块，以免堵塞影响水泥输送。

摊铺机工作结束时，应对模板、贮料斗进行及时冲洗。

3、施工中出现的问题及处理措施

在路缘石滑模摊铺过程中，主要出现两个问题：

塌边和麻面。

这将影响路缘石的外观质量，必须想办法解决。

（1）塌边原因及处理措施

路缘石滑模摊铺施工中，碰到塌边的主要形式有：

边缘塌落；边缘倒塌；中间出现鼓肚。

造成这种现象的主要原因有：

实际施工中混合料坍落度过大；

摊铺机速度过慢，摊铺机振动装置产生的振动使摊铺好的混合料边缘坍落；

摊铺机的振动力太大；

骨料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塌边；

拌和料出现离析。

发生塌边时应采取的主要解决措施有：

控制好水泥混凝土的坍落度，不要过大；

控制好摊铺机的摊铺速度，摊铺机摊铺速度不可过慢，一般控制在2.5m/min，不超过3m/min；

骨料尽量选用方正、有棱角的碎石；

延长混凝土的拌和时间，控制混凝土运输过程中罐车的转速，不得发生离析现象。

人工配合修补。

（2）麻面原因及处理措施

形成麻面的主要原因有：

混凝土的坍落度值偏小；

混合料拌和不均匀；

摊铺机振动频率不够。

在实际施工中出现麻面应采取的主要解决措施有:

控制水泥混凝土的坍落度，不要太小，一般为20mm～40mm；

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；

控制摊铺机摊铺速度，不可过快，不要超过3m/min，最好控制在2m/min；

人工最后进行清理和修补。

3、效果

（1）内在质量、外观质量都得到明显提高。

预制工艺中容易出现的混凝土色泽不一，安装时缺边少角，缝隙宽度不匀，线形不顺直等问题基本得到避免。

（2）工程进度得以加快。

采用滑模现浇工艺的路段，路缘石施工进度明显加快，为沥青面层、路肩施工及时提供了工作面。

特别是第六合同段首先采用滑模现浇施工，有效保证了沥青下面层施工在有利季节展开。

（3）经济效益明显。

经过测算，滑模现浇路缘石工艺比预制安装工艺每延米节省人工和机械成本3元，全线按90公里计算，节省成本：

90×1000×4×3＝1080000（元）

二、大功率松土器的应用

临枣高速公路第一合同段在3#、4#、5#取土场地质条件从上至下分别属于强风化、弱风化页岩，在取土填筑路基施工过程中发现，只有上部1m左右深度范围内的土质可以直接用挖掘机采挖，以下风化较弱部分不能直接采挖。

该路段附近除了基本农田，就是山地（大部分属于裸露石灰岩、岩性坚硬），土源紧张，很难再提供其他土源。

项目办通过和设计、监理、施工等参建单位共同商讨，确定对不能直接采挖的土层先实施松动爆破，然后再将大块解小，用于路基填筑。

松动爆破属于危险系数高、污染严重的项目，而且受炸药、雷管等专控物资的限制，给施工环境、安全、进度、组织等很多的破坏和难度。

临枣项目办经过调查和研究，决定采用一种新的设备—卡特彼勒裂土器，来替代松动爆破工艺。

（一）松土器的工作机理

在目前的设备技术条件下，井不是所有的土质或岩石都可以行裂土作业，在选择裂土器作业前应考虑以下问题。

1、土质的硬度与可裂性

确定某种土质或岩石是否可以使用裂土器，首先对有关地质和岩石特性有基本的认识。

根据形成条件的不同，岩石可分为火成岩、变质岩、沉积岩三大类。

火成岩是地层的岩浆冷却之后形成的，常见的有花岗岩、玄武岩、松脂岩和浮岩等。

这种岩石缺乏层理和解理面，一般不易凿裂。

变质岩是岩石经过地层的长期作用之后转变而成的，具有矿石的组织和成分，常见的有片麻岩、板岩、石英岩等。

这种岩石的可裂性根据其层理或解理的发育程度而不同。

沉积岩是由经过破坏的原有岩石而形成的，常见的有砂岩、石灰岩、页岩、砾岩和钙质岩等，其主要特点是成层状，由不同组织、厚度和性质的成分分层组成，其可裂性通常较好。

不利于裂土的岩石具有以下特点：

一是硬度大，性质均匀；二是非结晶状态，性质坚韧；三是没有脆弱的界面；四是颗粒较细，粘结牢固；五是遇水变塑性的粘土。

临枣高速公路第一合同段在3#、4#、5#取土场地质条件属于风化页岩，具备有利于裂土下述物理性质：

一是有裂隙、断层和备种薄弱的界面，二是风化程度较大，三是较低的抗压强度。

2裂土器的选择

最好的方法取决于实际的工作条件．由于各种工程的条件不同，因此要具体情况具体分析。

（1）单柱和多柱裂土器的选择

通常，在中等以上硬度的岩石和分裂成小板块的土料中，应使用单柱裂土器，这样容易使板块碎裂。

或者绕过松土器的单柱，使负荷集中在松土器和支架中心，不发生偏载，使操作更加平稳，并能提高效率。

如果在坚硬岩石中使用多柱松土器．它将起翻耙的作用，使大板块卡在松土器的下面；或者某一柱遇硬块而停滞不前。

多柱松土器只能用在较软和易破裂的土质或纯页岩上。

在施工中，为了提高松土器的使用效率，对每台挖掘机配备单柱松土器，推土机配置单柱和两柱两种松土器，以适应不同的地质条件。

（2）裂土方向的选择

一般情况下．裂土方向是由工作布局决定的。

在可能的条件下，应按下述进行。

在配合装载机作业进行裂土时，最好按装载机行驶方向进行。

如果岩石构造要求进行交叉裂土时．最后一次裂土行程必须顺着装载机行驶的方向。

这样可以帮助铲装，减少其铲斗的弹跳和损坏。

在遇到垂直层理或者纹理与切削方向平行时，必须先让裂土方向与层理方向垂直。

在有坡度的情况下，沿下坡方向裂土可以利用推土机的重量以提高效率，按上坡方向裂土则可以增加松土器的向下压力以撬起板块物料。

（3）“交叉裂土”的采用

一般说来．交叉裂土会使表面非常粗糙，增加装载机的轮胎磨损，并使裂土工作量增加一倍，但它有助于首裂大扳块的物料．把垂直分层的土料凿松，而单向裂土只能拉出深沟。

（4）裂土深度和间距的选择

裂土深度一般决定于工作的需要、岩石的硬度、岩石的厚度以破碎的程度。

在条件许可的情况下．一般裂土的深度越深越好，这样可降低消耗，提高产量。

但是在很坚硬或光滑的地面上裂土时，应先进行浅部松土以产生一个松土层，便于履带齿片抓地．从而改善牵引能力，在夹层较多的岩石条件下，应按夹层的自然界面进行裂土。

在松散或夹层较薄的岩石条件下用多柱松土器浅凿，效果更好。

当松土器能够完全凿动时，裂土间距通常取为推土机宽度的一半，这样可使一侧履带压上已经凿开的地面以提高牵引力并把岩石进一步辗碎。

3使用松土器的注意事项

松土器柱有直形刀柱和弯形刀柱两种，而齿尖形式也有区别。

在实际使用中应注意下述问题：

第一，推土机在倒退或转弯前，应将松土器提离地面，以防齿尖断裂。

第二，根据土质情况，选择合适齿尖，特别注意在坚硬的岩石情况下不要使用过长的齿尖。

第三，在作业前，应检查齿尖销、护扳是否完好．刀柱的角度是否合适。

第四，在进行裂土作业时，将推土板提到合适的高度（以将前方块石清除为宜）．不要试图同时进行松土和推土两种作业。

（二）应用效果

解决了爆破施工危险系数高，污染严重，施工进度慢等问题，同时取得了明显的经济效益，经实际测算每立方比松动爆破节省2元，以采用大功率松土器破碎200万方计算，节省400万元。