蒲新征

（江苏建筑职业技术学院机电学院，江苏徐州221116）

1 工程概况

某二级公路全长约38.4 km、路面宽约15 m，其中水泥混凝土路面宽约14 m。在K154+209.98—600合同段，整体式路基宽约15 m，其中1 m为浆砌片石路肩（0.5 m×2）、5 m为硬路肩（2.5 m×2）、9 m为行车道（4.5 m×2），底基层、基层和面层分别为16 cm级配碎石、18 cm水泥稳定级配碎石和26 cm水泥混凝土路面。为了提高水泥混凝土路面的施工质量，施工方引进了滑模摊铺机施工工艺。下面简要探究滑模摊铺机的自动控制系统与施工过程控制。

2 滑模摊铺机自动控制系统

2.1 自动控制系统的组成

在滑模摊铺机电控系统中，自动控制系统是非常重要的组成部分，且其对提高水泥混凝土路面滑模摊铺机施工质量与效率具有至关重要的作用。目前，滑模摊铺机自动控制系统可按信号传输的方式划分成数字式、模拟式两种类型。其中，数字式自动控制系统现已发展成为主流控制方式，且在大中型滑模摊铺机中被广泛应用。在数字式自动控制系统中，控制器与传感器、操作台都是利用MODBUS、CAN等数字总线传输数据，从而增强了系统的可靠性。图1所示为数字式自动控制系统结构图。

图1 数字式自动控制系统结构图

结合图1，功放模块、数字总线模块和CPU等功能部件内置在控制器中；转向反馈传感器的任务是检测转向轮胎或履带的转向角，并与转向传感器联合应用，以解决履带转向角与机身转向角滞后的问题；轮胎或履带借助转向反馈传感器自动控制转向；转向反馈操作台由显示屏、指示灯、电位器和开关等部件组成。

2.2 自动控制系统的工作流程

滑模摊铺机自动控制系统的工作流程为：摊铺机就位→设定传感器位置→摊铺机再就位→摊铺机浇注。即：

（1）滑模摊铺机就位：首先，手动操作摊铺机，并停在始铺点后一个机身长度的位置上；其次，调整摊铺机立柱油缸。

（2）设定传感器位置：首先，调节横、纵坡及转向控制，使其处在手动控制状态下；其次，调节支架，使测试杆接触到基准绳线的内侧，并处在竖直状态下；第三，调节支架高度，使测试杆中间与基准绳线搭接在一起；第四，调节纵坡传感器的支架，使滑杆中间处在基准绳线的上或下方；第五，调节纵坡传感器的支架高度，使其处在零位状态；第六，调节横坡手控器，使其处在零位状态。

（3）滑模摊铺机再就位：首先，先调节转向传感器至自动控制状态下，再调节纵、横坡传感器至手动控制状态下，然后在摊铺机与始铺点刚好平齐时关停摊铺机；其次，检查摊铺机的机身是否与基准线平行；第三，检查模具高度、坡度是否与要求相符。

（4）滑模摊铺机浇注：首先，先将混凝土搅拌运输车停在摊铺机右前方卸料，再启动皮带或螺旋，输送受料斗中的料至模具料斗中；其次，先按50%设定振动棒的转速，将摊铺机的行走模式设定为低速及行走速度设定为零，再启动振动棒，并待混凝土从模具尾端溢出时关停振动棒；第三，先将传感器调为自动状态，将行驶手柄调为前进位，再缓慢旋转速度旋钮，然后调节振动棒转速，以保证模具后的水泥混凝土路面光滑度，注意摊铺机浇注的速度与输料皮带或螺旋的供料速度与振动棒的转速应相匹配。

3 滑模摊铺机施工过程控制

3.1 基层处理

在摊铺面层前，全面检查基层，并提前至少10天按5 m的倍数清除空鼓、挤碎的基层，然后用贫混凝土重铺和重做封油层。倘若基层做了钻芯试洞，则先用贫混凝土补平，再封油。倘若基层上的非扩展性温缩、干缩裂缝和纵向施工缝导致沥青封层出现反射裂缝，则先用沥青密封，再粘贴油毡，覆盖宽度≥1 m、与裂缝最窄处的距离≥3 cm；倘若基层出现间断的纵向裂缝，则先用沥青密封，再粘贴油毡，然后在混凝土板中、与板底相距6～8 cm的位置设置补强钢筋网。在基层处理中，还要求严控基层的平整度。

3.2 滑模摊铺混凝土

关于滑模摊铺混凝土，具体施工与控制要点如下：

（1）均分两幅摊铺宽14 m的路面，并在与路中线相距4.5 m的位置按板厚的1/4（缝深）设纵缝；

（2）在摊铺初期，有序开展下列工作：量测摊铺机底板的横坡度与高程，在导线上挂上灵敏度高的传感器，检测最初摊铺的5 m路面的宽度、厚度、标高、横坡度和中线等，并在10 m调整摊铺机进入正常工作状态；

（3）在滑模摊铺机的前方，安排专人指挥卸料，并按需用挖掘机分料，同时按摊铺机前挡板的允许高度来控制其前方堆料，注意协调好前后场的工作，以实现连续、匀速摊铺；

（4）滑模摊铺机摊铺作业应保持连续、缓慢和匀速的工作状态，且摊铺单幅日均长约700 m，其中滑模摊铺的前行速度为1.0～1.4 m/min、摊铺机振捣频率为8 000～9 000 r/min，注意倘若混凝土的稠度有变，则先调整摊铺机的振动频率，再改变其摊铺速度；

（5）在摊铺中，严禁出现水泥混凝土欠振、过振和漏振的现象，并应杜绝摊铺机振捣棒插入路面而拖动路面的补强钢筋网；

（6）使用超级抹平器抹平成型的水泥混凝土路面，以消除其表面缺陷，且在抹平施工中，要求控制好抹平器的压力，按滑模摊铺纵坡的变化来调整抹平坡度。

3.3 切缝施工

待水泥混凝土的强度增至设计强度的25%～30%后，时间为200～300℃/h（最长时间≤24 h），用切缝机按预设的板块切缝。其中，锯缝的时间控制以不产生啃边缺陷为准；素混凝土横向缩缝缝深应≥60 mm或为板厚的1/4，而若设有传力杆，则其横向缩缝锯缝深度应≥70 mm；钢筋补强混凝土板锯缝深40 mm，并每间隔5 m设一道横缝，而若气温骤变，则应前调切缝时间来防止不规则裂缝的产生。

3.4 养护

水泥混凝土路面采用的是“养护剂+养生膜”的养护方式，即：首先按形成封闭的薄膜来确定养护剂的喷洒厚度，并在切缝后覆盖养生膜，其上再盖上塑料薄膜进行封闭养生。为提高水泥混凝土路面的养护质量，要求禁车养护14～21天，但若天气骤变，则需临时覆盖塑料薄膜，并调整塑料薄膜的覆盖时间和养护剂的喷洒时间，以防混凝土表面出现剥皮现象。

3.5 刻槽

待水泥混凝土路面养护完毕后，对其进行硬刻槽，槽深3～5 mm、槽宽3 mm，并在12～24 mm的范围内随机调整槽间距。另外，路面的抗滑构造深2～3 mm，构造平均深度≥0.8 mm和≤1.2 mm。待路面刻槽完毕后，马上用水进行清洗，并及时填补缝槽口。

4 结语

综上，滑模摊铺机施工工艺在某二级公路中的应用是一次成功的实践，且随着滑模摊铺机施工工艺的广泛应用，公路路面施工的机械化、智能化和现代化水平逐步提高，从而推动了我国区域经济的发展和国家的进步。