维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15在公路工程边沟施工中的应用分析

维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15在公路工程边沟施工中的应用分析

张伟

景东彝族自治县公路工程质量监督站云南普洱676299

摘要：农村道路是保障农民群众生产及生活的基础条件，同时也是振兴农村和农村经济的前提性、基础性设施，是社会主义四好新农村建设的重要保障，随着我国农村经济的快速发展和和谐社会的构建,农村公路建设也随之加快。农村公路的建设工程数量逐渐增多，在农村公路建设的过程中，滑模摊铺机作为公路建设中的一个主要设备，能有效减少施工人员的投入量,降低施工人员的劳动强度,缩短施工工期,提高施工质量,在农村公路施工中起到了重要的作用。目前，滑模摊铺机在农村公路工程施工中还未得到广泛的应用。因此，本文通过S219景东县文井镇清凉至大朝山电站公路工程中修筑公路混凝土边沟的施工为背景，阐述了滑模摊铺机的工作原理、相应的技术特点、道路边沟的施工工艺、流程及施工方法。如何在农村公路施工的过程中发挥滑模摊铺机的优势，同时，对滑模摊铺机的应用进行深入探索，为滑模摊铺机能够在公路施工中更好的应用提供参考。

关键词：公路边沟施工；维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15；应用分析

1维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15概述

1.1维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15

维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15是用于摊铺各种异型混凝土构造物的一种创新型专用特种设备，其具有生产能力强、经济性高的特点以及诸多新的实用功能。它的应用很广泛，可适用于路面板块铺筑，宽度可达1.8米；防撞墙铺筑，最高可达1.3m，以及在此范围内不同几何形状和不同横截面尺寸的混凝土构造物的侧铺应用，比如公路排水设施（边沟、水槽、渠道、排水沟）、路缘石、电缆槽、钢筋混凝土安全设施和特殊结构。是摊铺高质量各种形状混凝土结构的多面手。维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15也可以铺筑小型道路，例如自行车道、乡村及村组道路。

维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15的重要数据

发动机功率:92km/125PS

摊铺速度：0-15m/min

行走速度:0-35m/min

最大侧铺宽度：1800mm

最大侧铺高度：1300mm

运行质量，CE：13350kg

振捣棒最大数量:5条(液压)

履带条数：3

行走驱动：液压/全履带

1.2工作原理

维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15主要由电子传感器（转向传感器、高程传感器）、可折叠式输送带、振动模块等组成。电子转向传感器和高程传感器，能自动测量预先设定的基准线(即挂设的钢绞线)的转向和高程。由转向传感器控制摊铺机的行进方向，高程传感器控制摊铺结构物的高程，混凝土搅拌车上的水泥混凝土通过可折叠式输送带连续不断地输送到维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15摊铺机的料斗后，经振动模块棒振捣密实、模具挤压成型后由模具里滑模出来。经维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15施工出来的混凝土构造物，其混凝土的匀质性、强度和密实度大幅提高，机械化连续性施工的优点明显，构造物的线性优美、表面平整规则、生产效益高，大幅减少现场施工人数，节约成本、提高施工的安全性。【1】这是传统人工施工方式无可比拟的。

2维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15在公路工程边沟施工中的具体应用

2.1工程概况

S219景东县文井镇清凉至大朝山电站公路属于省道，编号为：S248530823，路线起于景东县文井镇清凉街(接省道S222线K187+000)，途经景福镇芹菜塘、大朝山东镇、小芹菜塘、文玉,止于大朝山电站澜沧江大桥东岸(K148+595.00)，施工图设计总里程147.606km，全线按三级公路标准设计，设计速度30km/h，路基宽7.5m，路堑及临山面布置60cm×60cm的矩形边沟，路基两侧布设30cm×40cm的混凝土路缘。

2.2滑膜式摊铺机在公路边沟施工中的运用

2.2.1施工前的具体准备

在施工道路边沟工程之前，做好详细的施工组织设计是非常有必要的。充分合理布置好料场、拌和场等施工场地，作好施工临时用电、用水、道路和机具设备的准备工作。检测、试运行施工和试验的设备，如不能满足施工要求，应予更换或调整。

2.2.3边沟放样

根据路基及道路边沟结构相关尺寸，用GPS（RTK）测量放样出道路边沟的位置中轴线、里程桩号以及标高，并根据所交底结果，拉好用线绳用石灰标记出沟的相应轮廓线，标记出道路边沟的开挖深度。

2.2.4边沟基坑的开挖

根据测量放样出来的轮廓线，使用挖掘机进行边沟开挖，人工配合修整边沟轮廓。如遇石方挖掘机难以开挖的地段，则需要使用破碎锤进行施工。基槽开挖完毕后，首先进行自检，合格后，由项目部报请现场监理工程师进行检验，检验合格后，方可进行边沟的施工工作。

2.2.5混凝土边沟施工

（1）水泥混凝土生产

水泥混凝土采用集中场拌法生产，根据生产目标配合比，严格控制好计量。水泥混凝土出站前要进行坍落度检测并记录，本项目采用的水泥是景东金泰水泥有限公司生产的P.O42.5水泥，粗集料采用自行加工的2#料（9.5～19.5mm）、3#料（4.5～9.5mm）按2#：3#=70%：30%进行掺配。细集料采用景东川河沙场生产的中砂，压碎指标（%）＜25，含泥量（%）≤3.0。外加剂采用四川省宜宾宏州建材有限责任公司生产的HZ聚羧酸高性能减水剂，粉煤灰为南涧县无量山水泥有限公司生产的F类Ⅱ级粉煤灰。经工地试验室检测，所用原材料各项指标均符合相关规范标准要求。

（2）实际施工时采用的施工工艺：进行道路边沟边墙施工时，道路边沟边墙顶面标高由滑模摊铺机电子高程传感器控制，滑模摊铺机行进方向由方向传感器控制。从水泥混凝土罐车卸料，水泥混凝土不得离析，严格控制水凝混凝土坍落度，应控制在3cm以内，最好控制在1.5cm左右，水泥混凝土初凝前不得有坍落变形。

（3）施工测量放样时在摊铺边线外50cm左右钉入稳固的钢钎桩（其位置对应边线里程桩号），钢钎桩间距为5～10m，如遇曲线段，桩间距取小值。然后挂设钢绞线，一个施工段不宜过长，以200m为宜，根据道路水沟边墙摊铺高度及摊铺机传感器位置确定钢绞线标高。在测量控制过程中钢绞线标高＝面层顶面实测标高＋预留高度（预定高度）。

（4）导线经核对无误后，方能开始道路边沟的施工。在现场施工过程中为了防止施工车辆、施工人员及其他机械碰撞钢钎桩或导线，必须安排专职人员来回检查。

主要施工工艺流程如图所示：

2.2.6施工注意事项

（1）基准线是滑模摊铺机施工的关键，应安排一名专职人员看管，作为滑膜摊铺机基准线的钢绞线要稳固、顺直、精确，尤其是在道路边沟曲线段落不能出现急剧变化，否则不但会影响混凝土边沟的外观质量，还会拉裂混凝土边沟。混凝土滑模摊铺机行走的轨道应平整、坚硬，以便防止滑膜摊铺机的翻车。并应安排专职人员指挥混凝土罐车，防止混凝土罐车在倒退卸料时撞击滑膜摊铺机及基准线。

（2）在混凝土拌合过程中，时间适当增加1-2min，以避免混凝土拌合不均匀，并应控制好混凝土出场坍落度。

（3）在混凝土运输到施工现场时，混凝土入模时的坍落度最好控制在1.5cm左右，此时水泥混凝土表面湿润，用手可捏成团，这样既可使混凝土边沟快速成型又能保证成型后的边沟不易出现塌落现象。

（4）应保证水泥混凝土供应及时不间断，并避免滑模机施工时出现时走时停的现象。确保滑模机料斗内始终有料，施工人员应根据施工现场水泥混凝土坍落度的情况，及时调整振动棒振动频率和滑出，以此避免混凝土边沟出现过振现象。

（5）由于水泥混凝土入模坍落度较小，水泥混凝土罐车卸料较为困难，为了加快混凝土卸料，可以卸下水泥混凝土罐车出料口的挡板，并辅以人工卸料。

（6）在滑膜摊铺机施工时对混凝土质量（坍落度、振动粘度、保水性）控制有比较严格的要求，为此要保证滑模摊铺机内的振动棒在不同高度上的振动频率可调，从而保障混凝土边沟的施工过程中不会出现漏振过振现象，进而保证边沟的施工质量。

（7）为了保证水泥混凝土边沟施工质量，避免混凝土成品会出现淤挤拥包、蜂窝麻面不密实的现象。在混凝土边沟施工过程中滑模摊铺机要应匀速平稳行驶，从而保证模具内的混凝土有匀速一致的进料压力和饱满度。

（8）如果滑模摊铺机施工间断超过2小时，应及时用干净水把滑模摊铺机清洗干净，以防止混凝土凝固而造成滑模摊铺机损害，并应定期保养滑模摊铺机的螺旋输送装置及摸具。

（9）定期向施工操作人员进行安全教育培训，在施工场地设立警示标牌标志。

3维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15在公路工程边沟施工中的优势

在S219景东县文井镇清凉至大朝山电站公路工程建设中，云南建投中航建设有限公司S219景东县文井镇清凉至大朝山电站公路项目部成功使用维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15施工道路边沟。经维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15施工出来的边沟线形优美，混凝土强度高、密实度好。机械化连续性施工具有线性优美、外观平整规则、生产速度快，大幅减少现场施工人数，节约成本、施工安全性高的优点。这些优点是传统人工立模施工方式无可比拟的。

机械化连续性施工节约施工成本经济效益明显，到目前为止，公路边沟滑模施工工艺对于农村的道路建设来说，还是比较新鲜的，未得到广泛的应用。在农村公路许多类似的构造物施工，大多采用人工现场支模现浇的传统方法，该方法需要大量的劳动力安装和拆卸模板、人工振捣混凝土，施工速度缓慢，施工成本高，施工现场管理复杂，且由于人员操作误差导致施工质量难以控制，施工质量得不到有效保障。

在S219景东县文井镇清凉至大朝山电站公路工程项目道路边沟的施工中，维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15的平均摊铺速度为每分钟2.5m左右，每天工作10小时，每天可以完成大约1500m的工程量。机械化生产效率高，节约了人工成本。维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15工作时仅需要一名机手，一名监管人员，以及几名配合协助的工作人员进行辅助的水泥饰面、保养及勤杂工作即可。大幅度降低了施工人员劳动强度。

传统的人工支模现浇施工方法使用人力较多，进度较慢。采用维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15后，仅用到了以前人力的25%左右，大大减少了现场施工人员数量，安全方面得到了保障，安全隐患大大减少。传统的人工方法施工质量不稳定，容易造成材料浪费。在使用维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15进行道路铺设时，针对现场施工工况，云南建投中航建设有限公司S219景东县文井镇清凉至大朝山电站公路项目部为了更好配合滑模机摊铺施工，在施工现场安装了专门的混凝土搅拌站，确保新鲜混凝土迅速运送到现场。摊铺机模具里安装了5支液压振捣棒，每支棒的振动频率单独可调，确保混凝土材料获得理想的振捣和密实、模具挤压成型后滑模出来，最大程度减少了材料的损耗。通过机械化滑模摊铺的道路边沟避免了人工铺筑容易出现的外观色差和密实度不够等问题，成品线性好，稳定性强，整体性好。

4结论

使用维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15进行道路边沟施工时，所需人工少，效率高，且更加节省原料。同时，滑模摊铺机拥有混凝土密实度好、强度高，使用寿命长，摊铺形状规则、表面平整光滑、线性优美等诸多优点。

维特根(Wirtgen)滑模摊铺机SP15的主要优势

?侧铺模具能安装在机器左右任一侧

?两个平行四边形机构摆臂的前履带和液压侧向移动的后履带，可根据不同的项目和工况灵活调整前后各履带的位置，满足施工各种要求

?加长的折叠式输料皮带（可选件）使接料简单方便。输料皮带能够折叠从而减少整机长度，方便运输

?多达5个液压振捣棒：每个振捣棒的频率都能独立调节，这是摊铺边沟、路缘石和安全护栏等整体结构物的完美选择

?智能转向油缸可以从电脑设定履带的最大转向角度，满足狭窄空间作业工况，确保摊铺机履带和传感引导线精确对齐

?ECO模式：经济型柴油发动机控制，低操作成本，环境友好型。当在工地等料时，经济模式能自动将发动机速度调节至最适宜的速度范围，满足液压系统的电力需求。

随着我国经济化建设的不断发展，农村经济作为我国经济的重要组成部分，农村建设也随之加快。伴随着农村建设不断的发展，交通的发展成为了农村发展的重点。若想使我国经济良好发展，就要将修路的良好工作贯彻下去。只有不断建设公路，才能提升我国的农村交通运输质量，促进我国农村经济的不断发展。在公路工程建设的过程中，需要研究如何将高性能的设备应用在公路工程中。在公路施工的过程中，使用滑膜摊铺机辅助，能够更好的完成公路项目的建设工作。滑膜摊铺机的应用，不仅改善了公路建设工作的复杂性，同时提高了公路施工的质量，实现高度自动化的建设工程。在建设过程中，能够在高效率的情况下，保障建设质量，滑膜摊铺机在现代公路建设中是一种不可或缺的设备。随着公路建设的发展速度，滑膜式摊铺机已经成功的应用在了公路的建设中，极大的提高了公路项目工程建设的效率，改善了当前人工操作中出现的效率低以及人工成本高的问题。本文通过分析公路工程边沟施工过程中滑膜机摊铺机的应用进行一定的研究和分析，阐述了滑膜机摊铺机的工作原理以及相应的技术特点，对滑膜机摊铺机在公路工程边沟施工中的应用进行分析，阐明了如何掌握滑膜机摊铺机的使用方法，如何在公路工程边沟施工的过程中发挥滑膜摊铺机的优势。滑膜摊铺机的应用，不仅大幅度降低了人工劳动力，同时提高了公路构造物施工的质量，实现高度自动化的建设工程，保证公路构造物施工的高效率，提高公路构造物的施工质量，提升滑膜式摊铺机在公路构造物施工中的重要性和广泛应用。

参考文献：

[1]对公路工程施工标准化管理的实践与探讨[J].谢翠红.山东工业技术.2016(02)109-110