滑模浇筑在排水沟施工中的应用

(整期优先)网络出版时间:2020-05-20
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滑模浇筑在排水沟施工中的应用

杨海文

中铁二十四局集团南昌铁路工程有限公司 江西南昌 330000

摘要:交通强国,铁路先行。随着中国高速铁路的跨越式发展,中国高铁建设面临的复杂施工环境越来越多,工艺创新日新月异。排水工程是保障高速铁路安全运行的重要组成部分,梯形水沟施工传统工法的费工耗时经济效益差等问题亟待解决。新通(新民至通辽)客专3标采用的滑膜机浇筑充分保证了施工质量,提高工效、扩大经济效益,值得推广应用。

关键词:高速铁路梯形水沟滑模浇筑

引言:新建通辽至新民北客专TLSG-3标段施工位于内蒙古东部通辽市及辽宁省阜新市境内,起讫里程DK99+167~DK160+000,正线路基全长55.292km,线路主要以水泥改良土填筑方式通过风积沙丘,地形略有起伏,地表多为沙丘及耕地,左侧并行于G304国道,右侧并行于既有大郑铁路。除桥梁经过处之外,沿线路基均要施工梯形C30混凝土水沟,全长共94.126公里,梯形水沟底宽0.4m,高0.6m,壁厚0.2m。由于工程量大、工期紧,因此在确保了形象质量的前提下亟需提高梯形水沟的施工效率。

1设备选型及工艺原理

按照水沟底部净宽0.4m,顶部净宽1.6米及侧墙坡率为1:1定做特制的倒梯形挖斗进行开挖。采用由盐城鑫元素机械制造有限公司生产T160型滑模机进行混凝土浇筑施工,基于全自动节水排灌防渗渠UD系列现浇成型机工作原理,依照排水沟设计图纸进行尺寸改造、动力系统升级,从而达到混凝土布料、振捣、挤压密实、滑模机行走(有料即走,无料不走,料少慢走)等多步工序同时进行。开挖完成后,采用漏斗将拌制好的混凝土导入滑模机料斗内,当混凝土倒入机械料斗后,通过螺旋布料器均匀布料,启动液压泵站,油缸作伸缩运动,由推进器将混凝土推进到水沟成型模外壁所形成的梯形空腔内,利用附着式振动器对混凝土的连续振捣和成型模板挤压,增强梯形水沟混凝土的密实度。并在液压油缸推料产生挤压的反作用力自行行走,水沟两侧安放轨道,利用机械主体前边两侧导向滚轮进行连续作业,水沟一次性浇筑成型。

2 工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程

场地平整→测量放样→沟槽开挖→滑模机就位、调试→混凝土浇筑→人工配合收光抹面→设置伸缩缝→养护。

2.2 操作要点

2.2.1 基坑开挖要点

作业前对原地面平整,并根据标高调好纵坡,再进行梯形水沟基础开挖,将挖运的弃土用装卸车外运,使梯形水沟一次开挖成型。

2.2.2 滑模机浇筑要点

水沟开挖成型后进行基础中线定位,将振搅式自行滑模机放置在水沟沟槽初始浇筑位置,根据滑膜机尺寸在两侧放好走轮轨,振搅式自行滑模前端梁走行轮落在行走轨道内。为控制线型,将滑膜机振搅式自行滑模中线、行走轨道中线与水沟沟槽中线重合;将混凝土放至振搅式自行滑模的进料仓,通过其内部的液压油缸挤压已灌注的混凝土,滑膜机与开挖的基础空间垂直距离为20cm,当混凝土挤压满之后,利用其产生的反向推力行走,进行连续的作业运动,水沟一次性浇筑成型。滑模机现场施工图如下图2.2.2所示:

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2.2.2 滑模机施工图

2.2.3 养护要点

在滑膜机进行浇筑过程中,2-3名工人随即进行抹面收光,并在混凝土初凝后终凝前按设计要求进行切缝,施做伸缩缝,最后覆盖塑料薄膜进行养生。

3 滑膜机应用效果分析

3.1质量突破

滑膜机的实践应用得到了施工现场各方人员的一致好评,在现场有序的协调组织下,严格按照设计各项指标进行施工,滑膜机浇筑混凝土过程中充分振捣、一次浇筑成型,很好的解决了传统工艺工法排水沟浇筑容易出现的蜂窝麻面、裂纹、分次浇筑接茬处烂脚根等问题,混凝土密实性及强度均有保证,表面光滑线条流畅。为后续竣工验收奠定了质量基础。

3.2施工效率

采用定制挖斗一次性开挖基础及滑模机连续浇筑梯形水沟混凝土,代替以往使用模板立模、人工配合的施工技术,通过对现场施工效率数据论证,从水沟开挖成型后至养生期间,传统模板施工工法平均每人每小时可完成0.35m,滑模机施工可以达到平均每人每小时1.56m,速度是传统工法的4.5倍。同时采用滑模机一次性整体浇筑避免了大面积出现水沟混凝土挤压不密实而造成验收不合格现象。

3.3经济效益

由于优化了水沟施工工艺,在材料费,人工费、机械费及养护费方面降低了施工成本。较比传统工艺需要人工清理开挖面,底板与侧墙分次浇筑,模板倒运,人工振捣等,整理分析得到以下结论:每延米水沟节省成本31.53元,按标段94126延米梯形水沟计算,共节约成本94126*31.53=2967792元。详细成本对比分析如下:

工程量

94126m

费用 (万元)

有效工期

100天,施工时间按每天17h计算

1

模 机 施 工

机使费

施工效率

150m/台•天

/

理计设备需求数量

6.3台

/

实际需要设备数量

7台

/

设备购置单价(到场含税)

6.4万元/台

45.00

人工费

人工

8人/台,200元/人•天

115.20

材料费

燃油(柴油)

每台滑模机配置30kw发电机,耗油量为:8L/h•台,0#柴油均价5.6元/L。

38.70

合计

198.90

结论:平均摊销费用为21.1/m

2

模 板 施 工

材料费

每天需完成工程量

785m

/

钢模板需求数量

1570m

/

100m钢模板重量

3.5t

/

钢模板总重

54.95t

/

钢模板单价

4800元/t

26.38

燃油(汽油)

5kw汽油发电机6台,耗油量为:2.75L/h•台,93#汽油均价6.6元/L。

15.68

人工费

人工

24人/12h/100m,200元/人•天

452.16

机使费

小型发电机

5kw汽油发电机6台,1500元/台。

0.90

捣固棒

1.5kw捣固棒20个,120元/个。

0.24

合计

495.36

结论:平均摊销费用为52.63/m

结语

滑膜机在梯形水沟浇筑施工中的运用并辅以定制开挖挖斗是一次非常成功工艺创新,充分夯实构造物实体质量,线型好看,真正做到了外美内实,浇筑一次成型,极大的提高了施工效率并产生经济效益。在今后类似的排水沟工程中,尤其是面临线路较长的排水沟工程,具有很好的施工前景和广泛推广应用价值。

参考文献: [1]朱振业.梯形水沟滑模摊铺施工技术[J].中国战略新兴产业,2018(20):187-188.

[2]于广志.液压自动走行滑模摊铺机铁路路基水沟施工中的应用[J].价值工程,2018,37(21):128-129.