水泥混凝土路肩机械化施工控制与应用.pdf
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1、我国高速公路、一级公路路基标准横断面分为整体式和分离式两类。整体式路基标准横断面由车道、中间带(中央分隔带、左侧路缘带)、路肩(右侧硬路肩、土路肩)等部分组成;分离式路基标准横断面由车道、路肩(右侧硬路肩、左侧硬路肩、土路肩)等部分组成1。路肩是公路横断面的重要组成部分,由硬路肩和土路肩组成;硬路肩是指车道外侧线至路基边缘具有一定宽度的带状部分,与主线车道的路面结构组合与材料选择保持一致2,作为应急车道与临时停车使用;土路肩是指硬路肩外侧边缘具有一定宽度的带状部分,一般采用透水性较好的砂砾土或碎石等材料,将路基与路面各结构层因施工宽度差异形成的阶梯培填夯实后,在其顶部现浇一定厚度的水泥混凝土进
2、行硬化处理,对硬路肩路面边缘及路基边坡起到了较好的保护作用,故也称之为水泥混凝土护肩3,同时,土路肩硬化后,也为波形护栏立柱的安装提供重要平台保障。通常,土路肩砂石材料的培填与夯实、水泥混凝土浇筑等大多以人工作业为主,施工效率低、周期长,施工过程中质量缺陷多、线性不平顺、结构密实性及外观质量差,同时存在施工成本高、材料浪费大等问题4。因此,通过对既有施工机械进行加装与微改造,结合新型水泥混凝土滑模摊铺技术,组合出机械化施工水平高的作业梯队,对提高施工效率与工程质量具有积极的现实意义。1 施工技术方案1.1 填方路段路肩结构与材料G312 线七墩至瓜州一级公路位于河西走廊西端,属干旱大陆性气候,
3、日照强烈、降水稀少、干旱少雨、风力遒劲,昼夜温差较大,沿线盐渍土分布极广,路基以填方为主。项目设计的填方路基右侧路肩结构断面,如图 1 所示。路肩加固前,在培肩铺设一层防水复合土工布(一布一膜),其上设置最大粒径不大于 10cm 的碎石透水层,以排除路面下渗至基层顶面的滞留水,同时用于阻隔路基土盐分向上迁移,防止水泥混凝土路肩出现盐胀损坏;路肩侧壁每隔 5m 设置一定 渍40mmPVC 管泄水孔,PVC 管出口与坡面齐平;碎石透水层培填夯实后,其上铺设 渍6mm 光圆钢筋网片,最后现浇 10cm 厚的 C20 水泥混凝土护肩,其中护肩宽度 0.75m,坡型护肩坡道为 1:1.5,浇筑混凝土后实
4、现土路肩的硬化与加固处理。水泥混凝土路肩机械化施工控制与应用Mechanized Construction Control and Application Analysis of Cement Concrete Shoulder赵飞龙 ZHAO Fei-long曰左强 ZUO Qiang曰后乐田 HOU Le-tian曰姚正鹏 YAO Zheng-peng曰梁其修 LIANG Qi-xiu(甘肃路桥第三公路工程有限责任公司,兰州730050)(Gansu Road and Bridge Third Highway Engineering Co.,Ltd.,Lanzhou 730050,Chin
5、a)摘要院依托G312线七墩至瓜州一级公路水泥混凝土路肩实体工程,通过采用自卸车改装的碎石布料装置、装载机加装的碎石定型整修装置、拖拉机牵引的碎石夯实装置及滑模摊铺机联合组成机械化施工作业梯队,提出了既有施工机械改装方案、路肩施工工艺流程、施工操作要点及质量控制标准;通过工程实践表明:与传统人工施工相比,可节约工期85%,节约施工成本38%以上;实现了机械化施工、精准控制、一次性成型,不仅大幅提升施工效率、减少材料浪费与施工污染,而且全面提升了水泥混凝土路肩内在及外观质量,具有较好的提质增效与推广应用价值。Abstract:Relying on the cement concrete shou
6、lder entity project of G312 Qidun to Guazhou first-level highway,the mechanizedconstruction echelon formed by adopting dump truck modified gravel fabrication device,loader retrofitted gravel shaping and repairingdevice,tractor-drawn gravel tamping device and slipform paver,put forward the existing c
7、onstruction machinery modification program,shoulder construction process,construction operation elements and quality control standards;The engineering practice shows that comparedwith the traditional manual construction,the construction period can be saved by 85%and the construction cost can be save
8、d by more than38%.It has realized mechanized construction,precise control and one-time molding,which not only greatly improves constructionefficiency,reduces material waste and construction pollution,but also comprehensively improves the internal and external quality of cementconcrete shoulder,which
9、 has good quality and efficiency improvement and promotion and application value.关键词院公路工程;水泥混凝土路肩;机械化梯队;滑模摊铺;施工控制Key words:highway engineering;cement concrete shoulder;mechanized echelon;slipform paving;construction control中图分类号院U415文献标识码院A文章编号院1006-4311(2023)23-080-05doi:10.3969/j.issn.1006-4311.20
10、23.23.027图1填方路基右侧路肩结构断面图2%C20现浇混凝土护肩75护肩钢筋网片准40mmPVC排水管碎石透水层复合土工膜(一布一膜)基层底基层2012面层Value Engineering1.2 施工设备与机械化改造1.2.1 碎石布料装置利用自卸车改装的碎石布料装置,如图 2 所示。将自卸车后部车门改装为一块与车厢侧边斜交的可伸缩挡板,挡板出料端加装下料口和导向槽,导向槽延伸至车身侧边外 0.2m,通过调整环抱卡槽的位置,控制伸缩疏导板与车厢侧板的夹角,使车载量最大值与卸料时挡板对碎石阻力最小值之间基本达到平衡;卸料时,取出导向槽外部安装的挡板;碎石布料作业完成后,关合下料口挡板5
11、。碎石布料施工时,加装布料装置的自卸车沿硬路肩缓慢前行,即可将碎石均匀地撒布在培肩上。1.2.2 碎石定型整修装置利用装载机加装的碎石定型整修装置,如图 3 所示。碎石整平装置安装有呈“L”形的刮平板,竖向刮平板将坡面不同高度的碎石基面刮平,横向底部刮平板将平面碎石整平;横向底部刮平板由平斜两块板焊接相连,使平斜板的长度、角度、坡道与水泥混凝土护肩的设计尺寸保持一致。作业时,通过铲斗的液压臂调整刮板的高度,保持路肩平斜交线线形,由整平装置前端的红色杆引导前行,利用刮平的刮推作业将竖向坡面、横向平面已经撒布的碎石整平,使其达到设计的填筑高度。1.2.3 牵引式碎石夯实装置利用拖拉机牵引加装的碎石
12、夯实装置,如图 4 所示。该装置主要由夯实板和振动器组成,夯实板两侧分别连接缓震板和固定板,固定板通过减震弹簧与缓震板相连接,缓震板通过链条与夯实板连接6。设备加工时,在安装高频电机的振动底板上打孔,用铁链把承重架边梁与振动电机相连接,边梁与框架用 8 组弹簧进行可伸缩连接,可减小电机对小车框架的振动;高频电机所需电力由外置的发电机供应,承重框架与四轮拖拉机的液压升降装置连接,用于控制夯实机整体升降,可根据路肩碎石透水层坡型进行微调,前行时夯实底板开始振夯,较好地起到二次整平与夯实稳固作用。1.2.4 滑模摊铺机水泥混凝土滑模摊铺机主要是由行走装置、布料器、挤压底板、振捣棒组、中央传力杆插入器
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