【技术】混凝土防撞护栏滑模机施工技术

[摘要]利用混凝土滑模机施工，通过混凝土的连续供应，结合相应施工工艺及质量安全控制措施，达到混凝土防撞护栏的快速成型，满足工程质量，节省劳动力、降低成本。

[关键词]混凝土护栏；滑模；施工技术

1.工程概况

公路混凝土防撞护栏是一种矮墙式结构，主要防护原理是利用失控车辆碰撞其后爬高并转向来吸收碰撞能量。该种护栏防止车辆越出路外的效果好，并具有维修费用少的优点。利用滑模技术进行公路混凝土防撞护栏施工，是国外普遍采用的一种施工方法，并且国外大多采用履带式混凝土滑模机进行铺筑，而在国内还极少应用。混凝土护栏具有一定的垂直高度( 一般80cm 左右) ，要实现混凝土的快速成型及连续快速施工，对混凝土的配制和施工工艺都有很高的要求。阿尔及利亚东西高速公路M5 标段路基护栏设计为混凝土防撞护栏，分为2 种类型，即中间护栏( DBA)和路肩护栏( GBA) ，2种护栏长度之和约64km。在施工中采取了滑模机摊铺工艺，工艺从开始的探索到后期的较成熟，有许多经验教训，值得认真总结。

2.混凝土防撞护栏滑模施工特点

1) 机械化程度高，不需重复支模，节省劳动力和周转材料，在大规模施工中，成本降低优势尤为明显; 施工速度快，便于从路面连接层到混凝土护栏再到路面磨耗层的连续施工。

2) 滑模机为柴油动力、橡胶履带自行式，摊铺作业时对已完成的路面结构层不会造成损坏，近距离的工作面之间转场快。

3) 连续施工完成条带状结构，整体性好，使工程质量得以显著提高，同时更好地实现了曲线的圆顺。

3.适用范围

只要更换不同的模具，滑模摊铺工艺可适用于各种形状混凝土护栏，亦可用于混凝土路缘石、混凝土水沟、混凝土矮墙等条带形混凝土结构施工。

4.工艺原理

滑模机施工混凝土护栏是通过混凝土的连续供应，滑模机沿着导线连续行走，混凝土经模具内的振捣并经模具出口连续产出而成型。

该工艺的核心技术在于混凝土配合比的确定及施工配合比的控制、滑模机工作参数的确定: ①首先应保证混凝土的强度满足设计要求。②较小的坍落度有助于混凝土的成型。③选择合适的砂率有助于混凝土表面平整度。④调整合适的行走速度( 0． 5 ～ 1m/min) 、振捣等级、模具倾角。

5.材料、配合比、施工设备及机具

5.1 材料

1) 水泥普通硅酸盐水泥，每立方混凝土最小水泥用量≥300kg。

2) 砂洛杉矶磨耗≤30，砂当量≥75。

3) 中、粗骨料含泥量≤2%，洛杉矶磨耗≤40，微狄法尔磨耗≤35。

4) 水拌合用水符合规范要求。

5) 适量加入引气剂。

6) 钢筋HA12 螺纹钢，至少为FeE400。

5.2 配合比

配合比的合理选择是滑模摊铺工艺成败的关键。为此，在施工前应根据设计要求、滑模机生产厂家提供的有关配合比资料和其他单位使用的配合比相关资料，经过实验室的多次试配和线外试验段的摊铺，最终确定所使用的材料和配合比。配合比和使用的材料一旦确定就不能随意更换，且混凝土在拌和时要严格控制各种材料的掺量。M5 标段混凝土防撞墙试验段曾先后使用过4 种配合比，其相关数据和指标如表1所示。

5.3 施工机具

1) 主要机械防撞护栏滑模机混凝土运输罐车、混凝土拌合站及小型工具运输车。

2) 需配备的小型机具①铺设于混凝土运输罐车出料口、滑模机接料斗下的苫布( 为防止污染沥青混凝土路面而设，运输车就位后，挂于车后架并随车移动) ;②修补护栏顶阳角的角形抹具; ③专门加工的切割伸缩缝和切缝用的曲尺( 尺身形状与护栏侧面吻合) ; ④留( 挖) 设排水洞用的模具; ⑤跨在混凝土护栏上的夹具，以防大风吹落养护布; ⑥跨在墙上的支架，以便雨水突然来临时在其上覆盖塑料布; ⑦路面清扫用具。

6· 施工组织及人员安排

6.1 人员安排

每台滑模摊铺机应配备1 个专业工班，其中包括:现场指挥调度人员1 名、机械操作手1 名、熟练瓦工及力工若干。

6.2 施工组织

1) 所有施工人员在施工前 应经过专业培训，尤其是机械操作手。

2) 防撞墙施工前应在线路外做试验段，取得成功的技术参数、组织参数、通病防治办法后，才可正式全面展开。

3) 施工中，工点管理人员要经常观察混凝土质量情况，关注混凝土供应情况，如出现异常及时与拌合站联系调整; 前、后台之间的联系必须安排固定人员，不得随意指挥; 安排专人经常查看导线方向与高度、经常测量护栏顶面高度，出现异常及时调整。

7 ·施工工艺流程及操作要点

混凝土防撞护栏滑模机施工工艺流程如图1所示。

7.1 测量定位、导线设置

1) 沿线路中心线，利用全站仪每4m 设置1 个标桩，并经监理签认，作为施工放样的依据。

2) 以标桩为依据，经计算在距离混凝土护栏70cm左右于沥青混凝土面或路肩地面打孔( 采用电钻) ，用于固定导线支架。直线段支架间距不超过10m，曲线段( 平、竖曲线) 间距不超过5m。

3) 导线挂在支架横杆上，横杆可以在立柱上做水平与垂直移动，通过调整横杆使导线与混凝土护栏之间的水平、垂直距离为定值( 一般水平间距50cm 左右; 垂直向低于护栏顶20cm 左右) 。

7.2 滑模机就位对正钢筋接长安装

1) 滑模机自行初步就位，调整模具高程与水平，使之符合设计位置，拧紧螺栓固定。

2) 调整传感器使之靠紧导线，固定传感器，滑模机就位对正完毕。

3) 阿尔及利亚东西高速公路混凝土护栏设置2 根Φ12 带肋钢筋。一次性绑扎成几十米甚至几百米( 施工中，随着滑模机的行走，钢筋通过模具前端的喇叭口形小孔自行定位埋入混凝土中) 。

7.3 混凝土拌制与运输

1) 混凝土坍落度不能超过标准坍落度± 1cm; 理论配合比确定后还要经过现场试验微调，使混凝土能够成型且无麻点、垂直开裂等缺陷。

2) 混凝土采用强制性搅拌机在拌合站集中拌制。

3) 混凝土可采用混凝土罐车或加设简易溜槽的自卸卡车，由于混凝土坍落度较小，一般罐车的混凝土进出罐困难，因此采用罐车运输时应选择马力大、罐内叶片少、出料时混凝土罐转速快的罐车。

7.4 混凝土护栏滑模机施工

1) 启动滑模机。

2) 接料斗连续接料，并通过螺旋输送装置传至振动箱及模具内。

3) 混凝土经振捣，( 随着滑模机的行走) 变截面的模具对混凝土的挤压作用后产出成型。

4) 紧随滑模机之后应配备熟练抹灰工对混凝土的局部缺陷进行修复。

7.5 设置伸缩缝、切缝、过水洞等

1) 伸缩缝、切缝及过水洞的设置时机应经试验确定，设置过早易造成护栏混凝土下沉变形，设置过晚混凝土硬化使得操作困难。

2) 伸缩缝每隔200m 设置1 道。伸缩逢的设置宽度应根据施工时的季节温度确定，冬季气温低应设置大些( 约5cm) ，夏季温度高应设置小些( 约3cm) ; 切缝深4cm，宽3 ～ 5mm。采用曲尺定位、铁抹子切割并修边。

3) 过水洞采用顶推入模具支撑并掏挖混凝土的方法施作。

7.6 养护

混凝土养护采用先喷养护液，覆盖养护布，再洒水养护≥7d。养护液喷洒应均匀，喷洒后的混凝土表面不得有颜色差异。覆盖养护布养护的初始时间，以不使混凝土表面出现压痕为准。

7.7 其他

施工缝( 混凝土中断超过1． 5h) 必须垂直设置，钢筋伸出已施工混凝土面至少1m，以保证在接缝时的搭接; 要采取各种必要措施，加强对沥青混凝土的保护，尽量降低对沥青混凝土表面的污染( 尤其是散落的水泥浆) ; 防撞护栏的混凝土碴滓要清除掉，以保证沥青混凝土磨耗层与连接层的黏结。

8· 质量控制

1) 施工前，要仔细核对防撞护栏平面布置图和相关详图。

2) 混凝土强度满足设计要求: 施工配合比一经确定，混凝土原材料不得随意更换，每次开盘前做好骨料含水率测定; 在现场不允许采取向混凝土中加水的方法来改变混凝土的工作性能。

3) 位置、标高、几何形状等的偏差符合规范规定:防撞墙的有效高度( 从路面顶到防撞墙顶) 允许误差为+ 3，－ 2cm; 底部高度与路面最终标高相比至少为8cm，但决不能超过15cm，标准高度的允许误差为+ 3，－ 1cm; 在防撞护栏棱面和所有平面上，不应该出现坑洼和鼓包，3m 直尺测量平整度≤5mm。

4) 线条顺直或圆顺，色泽均匀一致; 混凝土表面不应有蜂窝麻面、裂纹、脱皮、缺棱掉角。

5) 混凝土表面切缝应间距一致; 切痕垂直路面，切边整洁美观; 切缝要保证深度，以使混凝土纵向收缩时产生的温度裂纹，尽可能地发生在切缝处。

 9· 安全措施

1) 现场有负责人统一指挥; 施工区域前后设置警示标志，提示过往车辆减速慢行; 现场作业人员远离作业区或横过马路应先瞭望。

2) 由于采用的混凝土为半干硬性，在罐车后、滑模机前端要安排人员疏导混凝土下落，疏导人员应时刻注意滑模机与自己的距离; 滑模机司机亦应注意提醒;混凝土罐车倒车要有提示音及人员指挥，避免碰伤人员或滑模机; 对位后的混凝土罐车司机不得离开驾驶室并时刻观察车位与滑模机的距离，以防碰撞损伤设备。

3) 限制附近居民及过往人员近距离参观。

10 ·环保措施

控制行车扬尘，减少车辆鸣笛，禁止油料泄露，每次施工完成后混凝土罐车的清洗应到指定地点进行。