浅析滑模摊铺技术在公路工程边沟施工中的应用甘远溧--中国期刊网

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浅析滑模摊铺技术在公路工程边沟施工中的应用甘远溧

发表时间：2021/6/1 来源：《基层建设》2021年第2期作者：甘远溧

[导读] 摘要：中国近年来大力发展路桥建设，有效提升了路桥客运、货运能力，综合运输服务能力得到进一步强化。

        广西航务建设工程有限公司广西南宁 530029
        摘要：中国近年来大力发展路桥建设，有效提升了路桥客运、货运能力，综合运输服务能力得到进一步强化。在路桥路基的建设工程中，路桥路基边沟施工通常采用支模法施工工艺，在开挖的水沟基底中，混凝士分两次浇筑，先浇筑底板再浇筑侧墙，整体性较差，而且振捣时容易漏振形成蜂窝麻面或烂根，造成二次返工。路基边沟如果能使用滑模摊铺施工工艺，机械化一次性成型，就能解决传统路基边沟支模法施工工效指标低、工序繁琐、质量难控制、资源投入大等诸多问题。滑模摊铺机在公路路缘石施工中使用广泛，形成了一套成熟的施工工艺，以多年滑模摊铺机设计和制造经验为基础，开发一种新型的混凝土边沟专用滑模摊铺机，对促进路桥路基边沟施工机械化、改进施工工艺、改善施工质量具有重要作用。
        关键词：路桥路基；混凝土边沟；滑模摊铺机；施工工艺
        1边沟滑模摊铺机的主要组成
        边沟滑模摊铺机主要组成部件有：机架总成、电控系统、动力系统、液压系统、升降立柱总成、行走装置、模具总成、高压冲洗装置、自动找平系统、自动转向系统。动力采用潍柴四缸水冷柴油发动机，发动机连接一分二分动箱，驱动两组液压泵组，液压泵组驱动全车工作机构。
        2行走装置的设计
        边沟滑模摊铺机行走装置分前行走履带和后从动轮机构，前行走履带是驱动机构，安装有液压行走马达和大扭矩行走减速机。减速机上集成有常闭式制动器，行驶状态下液压油回路打开制动器，停止时制动器恢复制动状态。
        2.1转向机构
        转向机构位置在前行走履带，液压转向油缸驱动行走履带相对立柱做圆周转动实现滑模机的转向。左右行走履带两个转向油缸的缸筒尾部连接有转向连接杆，连接杆连接位置安装关节轴承。连接杆的两个铰接点与两个履带的旋转中心形成一个转向梯形结构，转向时左侧履带和右侧履带的转角是不一样的，通过对转向梯形几何结构的研究计算，找出最容易实现并且最接近理论值的转向梯形结构。连接杆作用不仅是协调两个履带的转向角度，并且在转向的过程中，连接杆强制保持两个转向油缸动作同步。
        2.2从动轮机构
        在公路路面或者路缘石工程施工时，滑模机行走的是已经摊铺好的路面或者是水稳层路基，有一定的密实度和平整度。在混凝土水沟工程中，水沟两侧供滑模机行走的路基没有公路施工那么理想，平整度差而且密实度不好。因此，从动轮机构设计成前后两个轮连接，两个从动轮的安装架和立柱是铰接式连接，当路基有起伏时，前后从动轮受路基的影响效果不会完全作用到立柱上，从而减少了车身上下的波动，能有效保证良好的摊铺平整度。
        2.3单履带行走模式
        边沟滑模摊铺机施工时的行走路基条件比较差，在工程条件比较恶劣，水沟基底两侧没有行走条件，可以改变行走模式，把两履带驱动行走改成单履带。这种模式下，前面的单立柱安装到车架的前段中部，履带行走在开挖的水沟基底的底部，前提是水沟基底在开挖好后，沟底必须平整后再压实。
        3模具总成
        模具总成主要包括集料斗、前挡板、液压振动棒和成型模板。集料斗安装在车架的前侧，呈上口大下口小的喇叭口形状，前挡板位于集料斗下方前部位置，作用是不让混凝土料向前流动。前挡板与成型模板之间的空腔称为振动仓，振动仓内安装有液压振动棒，振动频率可达１０２００次／ｍｉｎ，振动棒之间安装距离应在４０ｃｍ左右，距离边部１５ｃｍ左右。成型模板是整个滑模机的最关键的工作部分，成型模板后端称为出模口，工作时成型模板前高后低，带有仰角即进料角，出模口是最低的位置。振动仓中的混凝土料在振动棒的作用下振捣密实，排除气泡，经过成型模板进一步挤压，从出模口出来就成为成型的混凝土构筑物。边沟还有其他的形状，不同工程设计的边沟尺寸也不定相同，所以一般根据具体施工工程原理图制作模具，振动棒的数量也根据实际施工模具的具体尺寸来定。

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        4自动找平系统与自动转向系统
        4.1自动找平系统
        滑模机四个立柱上各安装有找平传感器安装架，安装架可以上下调节，也可以左右调节，滑模机就位时通过上下左右调节可以调整自动找平传感器与基
        准线的距离达到理想的状态。传感器调节杆竖向安装在找平传感器安装架上，端头安装自动找平传感器，调节杆是丝杆机构，可以通过上端的旋转手柄对摊铺厚度进行精准调整。自动找平传感器上安装有滑杆，滑杆横向架在基准线上。
        滑模机前面两个立柱自动找平系统，控制的是机身的仰角，即控制模具的进料角。后面两个立柱安装的找平传感器位置与出模口对齐，控制摊铺的厚度。滑模机四个找平传感器上的滑杆与基准线安装初始值大约４５°角，施工过程中，由于路基与基准线的高程的变化导致角度发生变化，传感器发送信号给控制器，控制器控制液压系统，相对应的立柱升降油缸工作，立柱上升或者下降从而调整滑杆与基准线的角度恢复到初始值。
        4.2自动转向系统
        自动转向传感器的安装与自动找平传感器类似，转向传感器上的滑杆是竖向靠在基准线上，呈竖直状态。滑杆角度发生变化，转向传感器发送信号给控制器，控制器控制液压系统，转向油缸伸缩工作控制滑模机转向，转向角度根据滑杆的变化角度逐步调整直至恢复到初始值。
        5边沟滑模施工工艺
        5.1场地准备
        根据水沟开挖基底的基础标高，对水沟基底两侧滑模机行走范围内的场地进行清理平整压实。
        5.2基准线设置
        场地平整完毕后，测量人员按照边沟设计位置进行基准线设置，一般使用直径５ｍｍ钢丝绳作为基准线。在水沟基底两侧布置线桩，直线位置线桩间隔１０ｍ，弯道部位间隔５ｍ。测量人员测量确定每一个线桩的架线杆高度，挂上钢丝绳，两侧紧线器拉紧。
        5.3滑模机就位
        滑模机调整位置把模具摆放至起始位置，模具与滑模机前进方向平行，滑模机机身与基准线平行，调整安装转向和找平传感器达到合适施工状态，调整模具达到指定的摊铺厚度，调节合适的进料仰角，施工前对滑模机进行全面的性能检查。
        5.4混凝土料准备
        混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土拌合时严格控制混合料的坍落度，混合料坍落度过大，滑出的混凝土变形量大，外观尺寸与形状达不到设计要求；坍落度过小，混合料内摩阻力增大，集料间粘结力小，滑出的混凝土不宜成型且表面蜂窝麻面严重，同时对模板的磨损较大。
        5.5边沟混凝土浇筑
        混凝土料到现场后，挖掘机在滑模机的侧面把混凝土料运送至集料斗中。滑模机操作打开振动棒开关，开启自动转向系统和自动找平系统，手柄推前，摊铺状态往前行进，振动仓中混凝土料在振动棒作用下完成提浆密实，然后经过成型模板挤压成型。根据集料斗中料位高低控制供料的速度，保证模具中的料位能保持稳定地匹配滑模机的行进速度。周围的工作人员注意不能碰触滑模机两侧的基准线，根据施工情况可以摇动传感器安装架上的旋转手柄对摊铺高程或者摊铺线行进行细微调节。
        结语
        路桥路基极易受水的软化、冲蚀，如果路基排水措施不得当会严重威胁路桥的安全这就对路基排水系统施工质量提出了更高的要求。设置在路桥路堤坡脚护道外侧的边沟施工引进新型边沟滑模摊铺机可以大大提高施工效率，节省人工成本，提高施工质量。
        参考文献：
        ［１］刘洋．路桥路基边沟滑模施工技术研究［Ｊ］．建筑知识，２０１７（３）：８０．
        ［２］蔡峰，陆晨，潘登超．滑模摊铺技术在连镇路桥建设的应用［Ｊ］．筑路机械与施工机械化，２０２０（７）：３７－４１．
        ［３］傅重阳．路基边沟机械化一次性成型施工技术［Ｊ］．建筑机械化，２０１７（１０）：６２－６５．
        ［４］赵国普．路缘石滑模摊铺机国内外发展与应用［Ｊ］．筑路机械与施工机械化，２００９，２６（１１）：１６－２０．