HZ-12型整平機(jī)施工水泥混凝土路面工法

1、HZ-12 型整平機(jī)施工水泥混凝土路面工法一、前言水泥混凝土路面具有剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前市政道路和高等級公路發(fā)展的主要路面結(jié)構(gòu)形式。眾所周知，路面的平整度是確保車輛安全高速行駛的基本條件。但是，我國“八五”以前修筑的水泥混凝土路面少、等級低、施工技術(shù)落后，特別是整平工作幾乎全靠人工和部分小型機(jī)具來完成，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，而且路面平整度差，質(zhì)量難以保證。改革開放以來，隨著我國高等級公路的迅速發(fā)展，對路面的質(zhì)量要求越來越高，急需一種與之相適應(yīng)的施工機(jī)械。為適應(yīng)高等級水泥混凝土路面施工需要，中鐵第十一工程局與鐵道建筑研究設(shè)計(jì)院共同研制了HZ-12 型水泥混凝土

2、路面整平機(jī)，由中鐵第十一工程局機(jī)械廠制造，于1991 年 9 月通過了由中國鐵道建筑總公司主持的技術(shù)鑒定，鑒定會(huì)邀請了許多路內(nèi)外專家，通過產(chǎn)品介紹和現(xiàn)場觀摩，大家一致認(rèn)為：目前，隨著我國高等級公路迅速發(fā)展，要全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工，國內(nèi)可選機(jī)型不多，且價(jià)格較貴，引進(jìn)國外全套設(shè)備，對一般非專業(yè)性施工企業(yè)來說，由于受到使用范圍、工程連續(xù)性及購買能力等條件制約，尚有一定困難。因此，該機(jī)的開發(fā)雖然在攤鋪功能上有待完善，但因其造價(jià)低謙，且整平技術(shù)已達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，很適合目前我國國情，為我國高等級公路發(fā)展作了有益的貢獻(xiàn)。該機(jī)1994年獲中國鐵道建筑總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)， 1995 年獲鐵道部科技進(jìn)

3、步四等獎(jiǎng)。鐵道部第十一工程局二處在武（漢）黃（石）一級公路參與該機(jī)工業(yè)性試驗(yàn)，近年來又在若干工點(diǎn)進(jìn)行大面積路面施工，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。通過施工中工藝改進(jìn)和總結(jié)提高，逐步形成以該機(jī)為主導(dǎo)機(jī)械的本施工工法。本工法主要敘述整平機(jī)的施工操作及與其相關(guān)的工藝，其他與常規(guī)施工方法相同部分則不贅述。二、工法特點(diǎn)1、速度快、效率高。施工中只要供料和輔助工作能及時(shí)跟上，可保持高速連續(xù)作業(yè)，最高生產(chǎn)率可達(dá) 200m 2/h ，平均效率比人工操作的一個(gè)作業(yè)面提高 3 倍以上。2、整平效果好。路面寬度在 4 12m 范圍內(nèi)能一次成型， 可減少縱向施工接縫程序。由于運(yùn)行軌道與模板分離，整平工作不受基層平整

4、度影響，能確保路面平整度，且成型后的混凝土路面無蜂窩麻面、脫皮裂縫和石料外露現(xiàn)象，質(zhì)量易于保證。3、整機(jī)性能好，適用能力強(qiáng)。該機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，起停自如，刮削、振搗、提漿、密閉抹光等幾道工序連續(xù)作業(yè)，不僅減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高鋪筑速度，而且整平寬度、平縱坡度可自由調(diào)節(jié)，能適應(yīng)各種等級水泥混凝土路面施工。4、節(jié)能省時(shí)，降低造價(jià)。使用該機(jī)整平作業(yè)，可有效地降低混凝土水灰比，減少塌落度，故而可省去真空吸水工藝，減少水泥超耗量。5、操作方法簡單易學(xué)，一般作業(yè)人員培訓(xùn)一周左右即可掌握全套操作技術(shù)。三、適用范圍本工法適用于寬 412m 、厚30cm 、橫坡 3% 的各種等級公路、市政道路、機(jī)場、港口、堤壩及鐵路貨場

5、等水泥混凝土路面工程，建筑板塊、寬大場坪及多層高樓構(gòu)件的制作等類似工程，也可酌情使用。四、 HZ-12型整平機(jī)（一）結(jié)構(gòu)整平機(jī)由機(jī)架、支承器、走行裝置、整平機(jī)構(gòu)、電液壓動(dòng)力系統(tǒng)及操作臺(tái)組成， 見圖 1。1、機(jī)架采用基本節(jié)長為1.2m 、2.4m 和 3.6m ，高為 0.6m 的桁架結(jié)構(gòu)。2、支承器由 1 對直齒圓錐齒輪、螺桿、螺母、1 只正推軸承和內(nèi)外套筒組成，既是整機(jī)的支腿，又是調(diào)節(jié)整平機(jī)高度的升降機(jī)構(gòu)。3、走行裝置由液壓馬達(dá)、套筒滾子、鏈條、走行輪和走行架組成。4、整平機(jī)構(gòu)由上下托架、螺旋推進(jìn)器、附著式震動(dòng)器、滾筒和浮動(dòng)盤組成，是路面整平作業(yè)的核心設(shè)備。5、動(dòng)力系統(tǒng)及操作臺(tái)由主電動(dòng)機(jī)、主

6、齒輪油泵和電液控制設(shè)備組成，主要用于操縱全機(jī)前后行駛。（二）主要技術(shù)參數(shù)總功率： 12.5kW ；電源電壓：交流380V ；全機(jī)走行速度： 015m/min；整平機(jī)構(gòu)走行速度： 020m/min；液壓系統(tǒng)壓力： 13Mpa ；整機(jī)外型尺寸（長×寬×高）：14.5m ×2.9m ×2.3m ；全機(jī)重量： 3500kg 。（三）工作原理工作時(shí)，全機(jī)沿路面兩側(cè)走行軌道縱向運(yùn)動(dòng)，而整平機(jī)構(gòu)則沿機(jī)架上可調(diào)式導(dǎo)軌在經(jīng)粗平振搗后的混凝土面上作橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng) （見圖 2），進(jìn)行推平、提漿、壓實(shí)和刮削整平作業(yè) （見圖 3），全機(jī)前進(jìn)一個(gè)滾筒長度的 1/3 距離（ 300 4

7、00mm ），即完成一個(gè)循環(huán)，依此進(jìn)行間歇式循環(huán)作業(yè)， 。螺旋推進(jìn)器將混凝土橫向攤平并將過量的混凝土沿縱向推移；附著式震動(dòng)器將螺旋器推平的混凝土進(jìn)行再次振搗、提漿；滾筒將表層混凝土進(jìn)行壓實(shí)、刮削成型及修整表面；浮動(dòng)盤進(jìn)一步對混凝土表面予以密閉抹光。五、施工工藝（一）工藝流程 （見圖 4 ）圖 4 、工藝流程檢修基層鋪設(shè)軌道控制高程安放拉桿測定坍落度支立模板清理并濕潤基層拌制混凝土運(yùn)送混凝土均勻卸料反扣法攤鋪人工攤鋪振搗制取抗折試件插入式振搗螺旋推進(jìn)器推平附著式震搗器提漿機(jī)械整平鉆芯取樣刮削滾壓密實(shí)浮動(dòng)盤密閉抹光手持磨光機(jī)磨光拉毛壓紋覆蓋養(yǎng)生拆模切縫、灌縫檢測混凝土強(qiáng)度、厚度（二）施工要點(diǎn)1 、

8、準(zhǔn)備工作（ 1 ）安裝整平機(jī)安裝之前熟悉使用說明書 ，選擇條件較好的工作場地安裝。整機(jī)安裝的最小長度 要比走行軌道間距大 0.8m ?？稍谀０宓亩祟^進(jìn)行總裝，然后利用自身的動(dòng)力就位，也可使用吊機(jī)就位。（ 2 ）檢修基層檢查基層的標(biāo)高、平整度和橫坡度。由于采用與混凝土等厚的鋼模板，其誤差控制值為± 5mm ，所以對基層高出部分應(yīng)鑿除，局部低凹超值且面積大于 0.5m 2 的，應(yīng)將表層挖松，用與基層相同的材料填補(bǔ)壓實(shí)，以保證混凝土板的設(shè)計(jì)厚度。（3 ）鋪設(shè)軌道整平機(jī)走行軌道鋪設(shè)應(yīng)牢固平順。軌道采用 18kg/m 鋼軌，軌枕為專用的梯形空心鋼支墩 （見圖 5 ），支墩間距1.5m ，要均勻

9、布置。兩側(cè)軌面高差 2mm 。由于軌道與模板分離，故軌頂高程也應(yīng)控制在± 5mm 內(nèi)，并使之與模板頂面保持平行。（ 4 ）坡度調(diào)整路面的橫坡通過機(jī)架上的可調(diào)式導(dǎo)軌（即整平機(jī)構(gòu)走行道）來實(shí)現(xiàn)。縱坡依靠整機(jī)的走行軌道實(shí)現(xiàn) ，必要時(shí)也可用整平機(jī)構(gòu) （滾筒和螺旋推進(jìn)器等）作相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)軌道誤差較大時(shí)，還可通過抬高或降低支承器來調(diào)整縱坡。（ 5 ）空機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)整機(jī)首次總裝或轉(zhuǎn)場組裝，在上述工作完成后，應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀察和檢修。試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，即可開始鋪筑路面。2 、混凝土施工（ 1 ）配合比設(shè)計(jì)水泥、砂、粗集料及水除按設(shè)計(jì)要求和規(guī)范選配外，因使用整平機(jī)施工的混凝土坍落度相對較?。?2

10、.5 4.0cm ），故需嚴(yán)格控制水灰比， 為此拌合場需設(shè)自動(dòng)計(jì)量的配料裝置。 水泥用量控制在 300 360kg/m 3，外加劑則根據(jù)氣溫和施工要求摻用。（ 2 ）拌制混凝土由于整平機(jī)施工速度快，為保證混凝土拌合質(zhì)量及滿足攤鋪整平作業(yè)要求，拌合場最少應(yīng)設(shè)置 2 臺(tái) 500L 強(qiáng)制式攪拌機(jī)，保證不少于 30m 3 /h 的混凝土供應(yīng)量。配料宜用裝載機(jī)裝斗。（3 ）混凝土的運(yùn)輸當(dāng)采用小型翻斗車運(yùn)料時(shí)，運(yùn)輸距離不宜超出 2.5km ，氣溫超過 30 時(shí)要覆蓋，以防止混凝土水份損失過大，影響工作度。（4 ）人工攤鋪振搗卸料時(shí)按運(yùn)料車的斗容量計(jì)算間距，運(yùn)料車由一個(gè)方向從里向外緩慢傾卸，確保卸料均勻。人

11、工攤鋪采用“反扣法”攤平，嚴(yán)禁投甩和耬耙作業(yè)，以避免混凝土產(chǎn)生離析。攤鋪時(shí)，注意保持適當(dāng)坡度和高度，特別是靠近模板處，要防止出現(xiàn)大面積灰漿填充的現(xiàn)象?；炷恋乃射伜穸纫捞涠却笮】刂?，并保證有適當(dāng)余量的混凝土供螺旋推進(jìn)器和滾筒作業(yè)。振搗采用直徑50 70mm 插入式震動(dòng)棒，插搗間距以不大于其作用半徑的 1.5 倍。插搗時(shí)間不小于 20s ，必要時(shí)輔以功率不小于 2.2kW 的附著式震搗器。3 、整平作業(yè)（ 1 ）螺旋推進(jìn)器推平該道工序緊接著人工攤鋪振搗粗平后進(jìn)行。當(dāng)整機(jī)沿走行軌道前進(jìn)時(shí)，螺旋推進(jìn)器沿著機(jī)架的導(dǎo)軌作橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將人工振搗后的混凝土沿路面橫向推平，同時(shí)將過量的混凝土沿縱向推走。為

12、了推移順利，螺旋推進(jìn)器應(yīng)向著整平的方向偏斜 1 °2 °。（ 2 ）振搗提漿螺旋推進(jìn)器推平的混凝土表層比較粗糙，需要緊隨其后的附著式震搗器進(jìn)行再次振搗提漿，為刮削、滾壓作準(zhǔn)備。振搗提漿時(shí)，表層灰漿不能太薄，否則，精平的混凝土表面會(huì)出現(xiàn)許多射線狀的條紋。當(dāng)出現(xiàn)射線條紋時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低附著式震搗器的高度和整機(jī)前進(jìn)速度。（ 3 ）刮削滾壓這是機(jī)械整平的主要工序。作業(yè)時(shí)，滾筒也應(yīng)同螺旋推進(jìn)器一樣向整平方向斜擺一個(gè)角度，其角度大小視混凝土坍落度來調(diào)整（通常是坍落度大斜擺的角度就大些），操作時(shí)應(yīng)讓滾筒多往返幾次，觀察其效果后再調(diào)整。最理想的整平情況是滾筒能運(yùn)載少量隆起的混凝土來填補(bǔ)表面少

13、量的空洞；當(dāng)隆起的混凝土過量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低行駛速度；當(dāng)螺旋推進(jìn)器余留的混凝土量過大時(shí)，則應(yīng)降低前面支承器。（ 4 ）密閉抹光這個(gè)工序由滾筒后面的浮動(dòng)盤來實(shí)現(xiàn)。操作時(shí)注意使浮動(dòng)盤的前緣稍微與混凝土面接觸，并根據(jù)混凝土的坍落度和稠度進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)坍落度小時(shí)，可適當(dāng)增加浮動(dòng)盤的重量，以確保密閉抹光的效果。（5 ）斜交板塊作業(yè)當(dāng)路面板需要進(jìn)時(shí)斜交作業(yè)時(shí)，整平機(jī)架需增加長度，其調(diào)整長度 L 按下式計(jì)算：L=MW+N式中M 增長系數(shù)，根據(jù)斜交角由 表 1 查得； W 走行軌道間距（ m ）；N 整機(jī)外伸部分所需長度（m ）。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，實(shí)際取值時(shí)應(yīng)取桁節(jié)長1.2m 整倍數(shù)。表1、M 值和N 值10

14、76;15 °20° 25° 30°35 °40 °45 °50 °M1.021.041.071.111.161.221.311.421.56N/m1.201.401.601.701.902.302.402.703.004 、注意事項(xiàng)（ 1 ）拉毛壓紋因?yàn)槭褂谜綑C(jī)施工的混凝土坍落度相對較小，拉毛壓紋時(shí)間比人工方法要提前 3 5h ，但主要是觀察混凝土表面，以表面無波紋水跡為宜。（2 ）切縫時(shí)間控制縱縫應(yīng)在 24h 以內(nèi)，橫向縮縫及工作縫采用施工溫度與施工后時(shí)間（ h ）的乘積，控制在 200 300 之間較為適宜

15、，當(dāng)施工溫度較高時(shí)，縮縫切縫采用“跳倉法”。（ 3 ）縱向拉桿安放由于整平機(jī)施工的路面板是整幅灌注，縱縫需采取假縫形式。為確保拉桿在混凝土灌注過程中安放位置準(zhǔn)確牢固，施工時(shí)用門式鋼筋架固定（見圖6），即拉桿按設(shè)計(jì)間距點(diǎn)焊在鋼筋架的縱筋上。鋼筋架可用 10mm 鋼筋制作，分節(jié)長度以兩個(gè)人能抬動(dòng)為宜 （一般為 45m ），先用白灰在基層上撒出中心線位置，隨路面板鋪筑進(jìn)度逐節(jié)安放。六、機(jī)具設(shè)備一個(gè)作業(yè)點(diǎn)除整平機(jī)以外的配套機(jī)具設(shè)備見表 2 。表 2 、一個(gè)作業(yè)點(diǎn)的配套機(jī)具設(shè)備序機(jī)具名稱型號規(guī)格單數(shù)量備注號位JDY5001強(qiáng)制式攪拌機(jī)臺(tái)2攪拌混凝土25m 3/h2配料機(jī)PLDJ20050臺(tái)2自動(dòng)計(jì)量配料

16、m 3 /h3小型自卸車載重 1.5t臺(tái)610運(yùn)送混凝土4輪胎式裝載機(jī)ZL30C1.6m 3臺(tái)1拌合場裝料5震動(dòng)棒插入式支47人工攤鋪振搗50 70mm用6磨光機(jī)手持式 MG-80臺(tái)12精平路面7壓紋機(jī)自制臺(tái)128路面切割機(jī)HQJ-85臺(tái)129鋼筋切割機(jī)GQ40臺(tái)1切割拉桿、鋼筋10清洗機(jī)自制臺(tái)111移動(dòng)式發(fā)電機(jī)40kW臺(tái)1供整平、切割、磨光機(jī)用電1290 120kW1固定式發(fā)電機(jī)臺(tái)供拌合場用電13灑水車東風(fēng) EQ140臺(tái)1養(yǎng)護(hù)路面板14移動(dòng)桁架自制片1抹平工作臺(tái)15輕軌18kg/m根2030整平機(jī)運(yùn)行軌道16鋼支墩自制個(gè)150 260支承輕軌17鋼模m200 250道面板邊模七、勞動(dòng)組織 （

17、見表 3 ）表 3 、一個(gè)工班勞力組織序號工序人數(shù)工作內(nèi)容1鋪軌立模6含放樣、安裝拉桿、濕潤基層2整平機(jī)操作2含電工 1名3運(yùn)混凝土610司運(yùn)料車4 混凝土卸料耙平510指揮均勻卸料、控制松鋪厚度5振搗混凝土4 6整平機(jī)操作前司插入式震動(dòng)棒6磨光精平1 2司磨光機(jī)及修整面層7拉毛壓紋2刻紋拉槽8切縫灌縫2 3操作切縫機(jī)、澆注瀝青9混凝土路面養(yǎng)護(hù)2覆蓋、灑水10混凝土拌制7 9配料和操作機(jī)械11發(fā)電1 2司發(fā)電機(jī)12現(xiàn)場指揮1合計(jì)39 55注：總?cè)藬?shù)根據(jù)混凝土運(yùn)距和工作量調(diào)整，表中人數(shù)不包括技術(shù)測試人員。八、質(zhì)量控制（一）施工控制1、混凝土拌合場必須設(shè)置自動(dòng)計(jì)量配料系統(tǒng)。2、制定和完善監(jiān)理制度和

18、檢查程序。3、主要操作人員進(jìn)行短期培訓(xùn)。4、嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（二）質(zhì)量檢查1、組織專職人員及時(shí)進(jìn)行道面質(zhì)量檢查。2、水泥混凝土路面面層檢查驗(yàn)收項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)見表4。九、安全措施1、在拌合場地，攪拌機(jī)提升料斗時(shí)， 嚴(yán)禁施工人員在料斗下作業(yè)或通行。清理斗下雜物或喂料時(shí)，操作人員不得將頭部伸進(jìn)料斗與機(jī)架之間進(jìn)行觀察。清理斗下雜物時(shí)，料斗必須掛牢。2、現(xiàn)場電力線、閘刀開關(guān)等電力設(shè)施要安排專業(yè)電工管理，經(jīng)常檢查電路和設(shè)備情況，并采取防護(hù)措施，以防止過往車輛及施工機(jī)具碰損漏電。3、開展經(jīng)常性安全教育， 嚴(yán)格執(zhí)行公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程（JTJ076 95 ）。切縫機(jī)、彎筋機(jī)等帶電切削機(jī)具，非操作人

19、員不得亂動(dòng)，以防意外傷人。4、路面施工交叉作業(yè)多， 每工班需有專人指揮。 在高填路堤地段施工時(shí)，運(yùn)料車輛須謹(jǐn)慎駕駛，路肩處應(yīng)設(shè)警示標(biāo)志。5、切縫、灌縫操作及配料人員必須佩戴防護(hù)用具。表 4 、水泥混凝土路面板質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)序驗(yàn)收項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和允許檢驗(yàn)要求檢驗(yàn)方法號誤差范圍點(diǎn)數(shù)1、小梁抗每天或每2 組增彎拉試驗(yàn)1抗彎拉強(qiáng)度不小于規(guī)定強(qiáng)度200m 3(400m 3 )每2、現(xiàn)場鉆1 組1000 2000m 3圓柱體試件校核2縱縫順直10mm100m 縫長2 處拉 20m 線量取最大值3橫縫順直度10mm100m2 條沿板寬拉線量取最大值±5mm ，脹縫板沿板邊垂直4板邊垂直度100m2拉線量取最邊垂大值平2.5(1.5)mm全線每車道連續(xù)檢測平整度儀IRI4.2(2.5)m/km每 100m 計(jì)算5整1半幅車道板帶每 200m2度最大間隙 h5(3)mm3m 直尺處