三车道隧道水泥混凝土路面全幅摊铺施工工艺.pdf

公路 交通技术2 0 1 3年 8月 第 4期T e c h n o l o g y o f H i g h w a y a n d T r a n s p o r t A u g 2 0 1 3 N o 4 三车道隧道水泥混凝土路面全幅摊铺施工工艺 赵文声 ( 广东省长大公路工程有限公司， 广州5 1 0 6 2 0 ) 摘要： 广东省以前已建的3车道隧道混凝土路面全部采取分车道多次摊铺的施工工艺， 存在诸 多不便。详细介绍 采用改装后的美国高马科公司生产的 G P 4 0 0 0型水泥混凝土摊铺机 实现 3车道隧道混凝土路面 1次摊铺成型的施 工工艺、 操作要点及注意事项。工程实践表明， 采用滑模摊铺机 3车道 1次摊铺修建的隧道路面平整度良好， 行车舒 适性得到极大改观， 因此其具有 良好的推广应用价值。 关键词 ： 3车道隧道 ； 水泥混凝 土路 面； 全幅摊铺 ； 施 工工艺 文章编号 ： 1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 1 3 ) 0 4 0 1 2 4 0 4 中图分类号 ： U 4 5 9 2 文献标识码 ： B Co n s t r u c t io n T e c h n o l o g y f or F u l l - wi d t h Pa v i n g o f Ce me n t - c o n c r e t e P a v e me n t o f Th r e e - l a n e Tu n n e I ZHAO W e n s h e n g 广东省 内目前公路隧道面层设计中， 中长隧道 、 长隧道及特长 隧道均采 用水泥混凝 土。根据 J T G F 3 0 -2 0 0 3 ( 公路 水泥路面施工技术规 范 的要求 ， 高速公路水泥面层需采用滑膜摊铺机摊铺 。工程实 践中， 3车道 隧道面层摊铺一般采用双车道滑模摊 铺机与 3辊轴配合施工或单车道滑膜摊铺机分车道 摊铺的方式。由于 1次摊铺宽度较小 ， 全幅路 面需 多次摊铺 ， 操作工人 的熟练程度及 3辊轴 的工作性 能均对路面平整度的影 响较大 ， 且混凝土养生又导 致施工周期较长 。基于此 ， 2 0 1 2年 以来 ， 广东省长 大公路工程有限公司以广东省博深高速公路 3车道 隧道路面工程为依托， 对美国高马科公司生产的 G P 4 0 0 0型摊铺机进行 了全 面改装。改装后摊铺机 的行走宽度为 1 1 7 0 m， 1次摊铺宽度 1 0 7 0 m， 摊 铺机高度及横向宽度均按照 3车道隧道 内净空尺寸 进行了改装 ， 从而实现 了隧道内路面一次性摊铺成 型 ， 达到了快速施工 、 早封 闭、 早通车 、 提高平整度 、 缩短工期的 目的。本文对 3车道隧道水泥混凝土路 面全幅摊铺施工工艺在博深高速公路的应用情况进 行详细介绍。 1 工程概况 粤湘高速公路博罗至深圳段是广东省高速公路 网规划中“ 第四纵线” 深圳至湖南汝城的第 2段， 其 贯穿惠州 、 东 莞 、 深圳 市 ， 全长 6 3 1 5 7 k m。该路段 收稿 日期 ： 2 0 1 3 0 2 2 7 作者 简介： 赵文声 ( 1 9 7 0 一 ) ， 男 ， 广东省五华县人 ， 本科 ， 高工 全线采用高速公路标准设计 ， 双 向6车道 ， 设计行车 速度为 1 0 0 k m h 。 3车道隧道水泥混凝土路面全 幅摊铺施工工艺 应用于博深高速公路石鼓隧道 ( 单洞 7 8 9 1 m) 、 禾 荷 围隧道( 单洞 2 3 5 6 m) 、 清林 径隧道 ( 单洞 1 0 1 5 m) 的水泥混凝土面层摊铺 。面层厚 3 0 a m。 2工艺原理及适用范 围 博深高速公路隧道内水泥混凝土路面设计宽度 有 2种 ： 第 1种， 单边设有污水沟 ， 路 面净宽 1 1 2 5 m， 污水沟宽 4 5 c m， 路面及污水沟总宽 1 1 7 m； 第 2 种 ， 无污水沟， 路面净宽 1 1 7 m。 为保证摊铺机在隧道 内顺利行驶 ， 改装时将摊 铺机行走履带内移 ， 将其行走宽度改为 1 1 7 0 m， 摊 铺宽度为 1 O 7 0 m。由于水泥路面有 2种宽度 ， 为 确保摊铺机 1 次改装后能适合不同宽度隧道路面的 摊铺 ， 对不同宽度隧道 的摊铺工艺进行 了改进 ， 具体 思路如下。 1 )有污水沟隧道 ： 水泥路面宽 1 1 2 5 m， 摊铺机 履带一侧行走于污水沟上( C 3 5钢筋混凝 土浇筑 ) ， 另一侧行走于提前浇筑 的约 5 0 c m宽面层上 ， 1次 摊铺成型宽度约为 1 0 7 0 m。 2 ) 无污水沟隧道 ： 水泥路面宽 1 1 7 0 m， 隧道两 侧均需提前浇筑约 5 0 c m宽面层 ， 供摊 铺机行 走 ， 1 次摊铺成型宽度约为 1 0 7 0 m。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 第4期 赵文声： 三车道隧道水泥混凝土路面全幅摊铺施工工艺 1 2 5 综上所述 ， 针对不 同宽度的隧道路面 ， 需提前浇 筑单边或双边宽约5 0 c m的混凝土面层供摊铺机行 走 ， 以保证隧道路面的 1 次摊铺成型。 3 材料准备及混凝土配合比设计 粗集料 ： 采用石鼓隧道洞渣加工而成 ， 其石质为 凝灰岩 ， 各档碎石清洁干净 ， 粉尘含量不超标 ， 各项 指标均符合设计及规范要求。 细集料： 采用鸿发沙场的中砂， 其细度模数为 2 6 2 ， 各项指标均符合设计及规范要求 。 水泥 ： 采 用海 螺 PO 4 2 5 R水 泥 ， 其质 量稳 定 ， 供应充足。 外加剂 ： 采用徐州超力建材科技有 限公 司生产 的C N F 一 3 型高效缓凝减水剂， 其各项指标均符合设 计及规范要求。 碎石 ： 各档碎石均按计划组织进场 ， 并严格控制 其质量 ， 储备数量满足施工要求。 准备了2 种不同坍落度的混凝土配合比， 较大 坍落度的用于提前 浇筑的 5 0 c m面层 ， 采用滚筒式 搅拌车运输； 较小坍落度的用于行车道混凝土 1 次 摊铺成型 ， 采用哥 担车运输。2种配合 比均满足设 计的5 M P a 抗折强度要求。水泥混凝土配合 比见表 1 。 4 机械设备及人员配置 机械设备及人员配置分别见表 2 、 表 3 。 5 施工工艺流程及操作要点 5 1 工艺流程 全断面施工工艺流程 为： 5 0 c m宽面层施工一 测量放样 摊铺前准备一混凝土拌和一混凝土运输 一混凝土布料一混凝土摊铺一修整一接缝设置及施 工一切缝一养生 抗滑构造施工一填缝一开放交通。 5 2 操作要点 5 2 1 5 0 c m 宽面层提前浇筑 为摊铺机行走提供支撑 ， 浇筑时需 注意控制好 标高及横坡度 ， 与水沟相接处设置浸沥青纤维板 ； 后 期需采用填缝料填缝。 表 2 机械设备 配置 表 3 人员配置 工作内容 人数 备注 5 2 2放样测量 摊铺前 ， 先测量放样并设置拉线 ； 拉线设置好以 后禁止扰动， 并进行复测或抽查。摊铺时， 严禁碰撞 和振动。 5 2 3 摊铺前准备 摊铺工作面必须清理干净 ， 无 杂物 、 灰尘 ， 提前 洒水湿润； 洞 口段 3道传力杆钢筋提前用钢筋支架 固定好并摆放于摊铺工作面两侧 ， 并随混凝土布料 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 2 6 公路交通技术 2 0 1 3篮 逐道安装。 由于摊铺机行走于提前浇筑的5 0 e m面层或污 水沟上 ， 为防止摊铺机履带压坏面层及污水沟 ， 需在 履带下垫 2 m O 5 m橡胶带 ， 且需提前铺好 3 0 m， 设专人在摊铺机两侧 向前转运。 5 2 4 混凝土拌和 为确保面层平整 ， 摊铺机启动后尽量不要 因供 料不足而停机 ， 且摊铺 机行走速度需控制在 0 8 1 m mi n 。现场共设置 了 3台拌 和楼 ， 其 中 3 m 机 1台， 1 5 m 机 2台， 合计产量超过 2 0 0 m。 h 。拌和 楼均通过法定计量单位标定 ， 并配有计算 机 自动称 料控制系统 。 5 2 5混凝土运输 运输车运力需 比拌和能力略有富余 ， 车况 良好 ， 车厢板需平整光滑 ， 装料前车厢应清洗干净。混凝 土运输过程 中车辆尾板处需用帆布包裹 ， 以防止漏 浆 、 漏料和污染路面。 5 2 6 混凝土布料 水泥混凝土面层摊铺施工时 ， 须有专人 指挥 车 辆卸料。摊铺前堆料最高料位不得高于滑模摊铺机 前松方控制板顶面 ， 且不得缺料 ， 如果机前缺料则须 用人工补充送料 。要求供料与摊铺 速度协调 ， 成堆 的混凝土卸料由挖掘机辅助布料， 使其大致平整和 均匀 ， 以减小摊铺机行驶阻力 ， 确保施工的连续性 。 5 2 7 混凝土摊铺 摊铺开始前 ， 不仅 应对摊铺机进行全面的性 能 检查 ， 而且必须根据经验 ， 对摊铺机工作部件进行正 确施工参数设定 ， 并将这些施工参数通过试铺调整 固定 。正式摊铺时只需根据实际情况进行微调 。 首次摊铺时 ， 准确测量摊铺机底板高程 、 横坡度 和路拱 ， 将传感器放置在拉线上 ， 并检查传感器 的灵 敏度 ， 调整水平传感器立柱高度 ， 同时调整好摊铺机 机架前后的水平度 。让摊铺 机挂线 自动行走并 返 回， 校核 1 遍 ， 若正确无误 ， 则可开始摊铺。 在最初摊铺的 5 m内 ， 必须对摊铺路面的标高 、 厚度 、 横坡度等技术参数进行测量 ， 并应根据测量结 果及时微调摊铺机上传感器、 挤压板、 抹平板的压力 及边缘位置。摊铺机起步 一 调整 一 正常摊铺 的过程 应在 1 0 m内完成。摊铺效果达到要求 的摊铺机设 置应 固定并保护起来 ， 不允许非专业人士更改。 通过调整和控制摊铺速度 、 振捣频率 、 夯实杆和 振动搓平梁位置 ， 使 面板表 面砂浆层厚度控制在 4 m m左右 ， 以便施工抗滑构造。 摊铺过程 中， 应尽可能使摊铺机缓慢、 均匀 、 连 续不问断地作业 ； 不允许料多追赶 ， 料少随意停机等 待 ， 间歇摊铺 ， 因为停机次数越多 ， 摊铺机挤 压底板 静止压力造成影响平整度的横 向槽就越多。 若新拌混凝土供应不上， 或出现机械故障， 则停 机等待时间不得超过当时气温下新拌混凝土初凝时 间的2 3 。在此时间 内， 应每隔 1 5 m i n开动振捣棒 3 m i n ； 超过此时间 ， 应将摊铺机开出摊铺面 ， 并做施 工缝。 滑模摊铺结束后， 必须及时进行如下2 项工作。 1 )将摊铺机驾离工作 面， 并升起 机架 ， 用水冲 洗干净粘附的混凝土 ； 摊铺机上已结硬 的混凝土要 轻敲打掉 ， 防止损坏摊铺机 ； 清理干净后 ， 与混凝土 接触的机件需喷涂机油或擦干 ， 以防生锈。 2 )设置横向施工缝 ， 应将从摊铺机振动仓 内脱 出的厚砂浆铲除丢弃 ， 下次摊铺时紧接着施工缝开 始摊铺 。 5 2 8 接缝设置及施工 1 )纵向接缝。 根据施工图设计要求， 3车道隧道需设置 2道 纵缝 ， 并设置 q b l 6 m m拉杆。为此 ， 在摊铺机前端安 装了自主研制的拉杆打入装置 。其通过计数器来控 制 ， 摊铺机每行走 0 7 m即自动打人 1条拉杆 。 2 )横向接缝。 每 d摊铺结束时 ， 或摊铺过程中因故 中断摊铺 ， 而中断时间超过初凝 时间的 2 3时， 必须设置横 向 施工缝 。其位置应与缩缝位置相 吻合 ， 并与路面 中 心线垂直。横向施工缝采用平缝加传力杆形式 ， 传 力杆采用 q b 3 8 mm圆钢 ， 每根圆钢长 5 0 e m。 5 2 9 修整 摊铺好的混凝土面层原则上不再修整 ， 禁止加 铺薄层混凝土或砂浆来修补路面。 采用 自动抹平板装置抹面 ， 以消除表面气孔和 石子移动带来的缺陷。自动抹平板的压力不能过 大 ， 应随摊铺 的纵坡变化随时调整。适宜的抹平板 压力可确保路面不出现“ 之 ” 字形砂浆楞而影 响平 整度 。 施工差错要在混凝土硬化前及时处理。 5 2 1 O 养生 混凝土板切缝完成后 ， 应及时采用先喷洒 养生 剂后覆盖薄膜 的方式养生。每 d派专人巡查养生情 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3年 第4期 赵文声 ： 三车道隧道水泥混凝土路面全幅摊铺施工工艺 1 2 7 况， 确保薄膜覆盖完好。 薄膜厚度需合适， 宽度需大于覆盖面6 0 c m； 2 条 膜对接时， 搭接宽度不小于 4 0 e m； 养生期应始终保 持薄膜完整覆盖直至养生结束 。 混凝土板在养生期 内禁止车辆通行 。 5 2 1 1 切缝 一 般混凝土路面成型后 81 0 h可开始切缝 ， 切缝后应无啃边及掉角现象 。横缝位置需与隧道沉 降缝对应， 面层纵向板长为 5 m， 如果沉降缝间距不 规则 ， 则需控制板长在 4 7 m范围内变化。 5 2 1 2 抗滑构造施工 采用硬刻槽施工方式制作抗滑构造 ， 且采用不 等间距刻槽。刻槽尺寸宜为： 槽深 3 5 m m， 槽宽 3 m m， 槽间距在 1 22 4 mm之间 随机 调整。硬刻槽 时不应掉边角 ， 也不得 中途抬起或改变方向， 并保证 硬刻槽到面板边缘。隧道洞口内1 0 0 m范围刻横向 槽 ， 超过 1 0 0 m范围刻纵向槽。面层待养生期过后 开始刻槽 ， 硬刻槽后应立即将路面冲洗干净 。 5 2 1 3 填缝 混凝土板养护期满后， 使用填缝料填缝， 填缝须 饱满 、 均匀 、 厚度一致并连续贯通 ， 填缝料不得缺失 、 开裂和渗水 。 填缝前 ， 必须保持缝 内清洁 ， 防止砂石等杂物进 人。 6结 语 本文详细介绍了博深高速公路 3车道隧道水泥 混凝土路面全幅摊铺施工工艺 ， 该工艺具有工效高 、 工期短、 投资成本少、 安全性好的特点， 且具有良好 的经济 、 社会 、 环保效益和推广应用价值。 参 考 文 献 交通部公路科学研究所 J T G F 3 0 -2 0 0 3 公路水泥混 凝土路面施工技术规范 S 北京 ： 人 民交通出版社 ， 2 00 3 交通部公路科学研究所 J rr J 0 3 7 1 2 0 o 0 公路水泥 混凝土路面滑模施工技术规范 s 北京 ： 人民交通出 版社 ， 2 0 0 0 傅智 水泥混凝土路面滑模施工技术 M 北京： 人 民交通 出版社 ， 2 0 0 0 付智 ， 李红 隧道水泥混凝土路面施工技术 J 公路交通科技 ： 应用技术版， 2 0 1 1 ( 4 ) ： 3 1 5 3 1 8 李连生， 杨东来 ， 洪柏钧， 等 改装摊铺机实现京珠北 隧道路面滑模全幅摊铺 J 广东公路交通， 2 0 0 3 ( 1 ) ： 6 4 6 6 姚勐， 孟繁宇 隧道水泥混凝土路面滑膜摊铺的施 工要点 J 黑龙江科技信息， 2 0 1 0 ( 3 5 ) ： 2 8 8 李品营 粤赣高速公路龙祖山隧道水泥混凝土路面滑 模摊铺施工 J 广东公路交通， 2 0 0 6 ( 2 ) ： 2 8 2 9 ( 上接第 1 2 3页) 因此 ， 从环境保护和缓解周边交通 ， 早 日实现隧道竣 工通车角度考虑， 推荐火 凤山隧道右洞 出 口端采用 参 考 文 献 暗挖方案。 1 重庆交通科研设计院 J T G D 7 0 -2 0 0 4 公路隧道设计 规范 S 北京： 人民交通出版社 ， 2 0 0 4 6结论 本文 以火凤山隧道 为工程实例 ， 通过数值模 拟 计算及方案比选 ， 对右洞出口端 明暗挖进行了比较 ， 并得出如下结论。 1 )对 于 2个 小净距 隧道 ， 若 1个隧道 采用 明 挖 ， 另 1 个隧道采用暗挖施工 ， 与 2个隧道均采用暗 挖施工方案相比较， 前者彼此影响更大， 工期更长。 2 )隧道洞 口端施工方案的选择对整个项 目工 期及投资有重要 影响， 方案 比选不应 局限于隧道结 构受力 、 施工 风险等 ， 还应 考虑环境影 响、 投 资、 工 期 、 社会效益等 ， 对各种控制 因素进行综合 比较 ， 才 能选择最佳 的施工方案 。 2 刘义虎 ， 易震宇， 熊建军半明半暗连拱隧道设计施工 技术研究 J 中南公路工程 ， 2 0 0 6 ( 1 ) ： 1 2 3 1 2 5 3 关宝树 隧道工程设计要点集 M 北京： 人民交通出 版社 ， 2 0 0 3 4 李国锋， 丁文其， 李志厚 ， 等 特殊地质公路隧道动态 设计施工技术 M 北京： 人民交通出版社， 2 0 0 5 5 姚宏伟 金竹岗隧道出口偏压浅埋段施工技术 J 隧 道建设， 2 0 1 1 ( 3 ) ： 4 9 5 1 6 王建华 浅埋隧道洞 口段施工技术 J 现代交通技 术 ， 2 0 0 7 ( 2 ) ： 6 2 6 5 7 刘会偏压浅埋隧道洞 口施工技术探讨 J 现代交 通技术 ， 2 0 0 8 ( 3 ) ： 6 4 6 7 8 韦建昌 半明半暗连拱隧道进洞施工技术 J 西部交 通科技 ， 2 0 1 1 ( 1 0 ) ： 4 9 5 2 J J j J 1 j 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m