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大型摊铺机

从“高低不平”到“一马平川”

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从“高低不平”到“一马平川”


从“高低不平”到“一马平川”


—— 济青高速“四改八一字坡无纵缝”路面抗离析摊铺纪实

撰文  王楠楠    图片  韩卫民  王之光  李伟


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与新建高速公路相比,改扩建 工程路面施工难度往往更大,而新旧 路由于沉降幅度不同所产生的裂隙,也成为 了高速公路改扩建后的主要病害之一。

为了攻克“四改八”常见的 新旧路面高程不一,旧路面沉降不一,横向、纵向平整度差,解决“并机摊铺”造成的路面多横坡、多拱度,下雨积水、车辆变道摇晃的顽疾,济南至 青岛高速公路改扩建工程(以下简称:济青高速改扩建工程)全线选 用了中大二次搅拌实行单机18.75米全断面摊铺施工,这也是 国内外同类项目工程的首创。

摊开山 东高速公路分布图可以看到,济南至 青岛高速公路横贯山东半岛17 个市、县(区)连接济南、淄博、潍坊、青岛等 山东省重要工业城市,就像一 根链子串起粒粒珍珠。正因为如此,济青高 速也因此被誉为“黄金大通道”和“山东最繁忙高速公路”。随着区 域经济社会的快速发展,交通量迅猛增长,这条“黄金大通道”作用逐步削弱,甚至成 为全省高速公路卡脖子路段。为了改善这种状况,2016 年济青 高速改扩建工程开工,309 公里全程“四改八”,单幅路面宽度18.75 米。迄今,右幅路 面已全部摊铺完成,新老路面浑然天成,黑黝黝 的沥青路面在阳光下泛起镜面一般的光泽,看不到一丝接缝。

通常情况下,这么大 宽度的路面至少需要两台摊铺机并机摊铺,纵缝在所难免。那么,为何这 条路上找不到纵缝的踪迹,且路面光滑平整,均匀如织?日前,记者探 访了济青高速改扩建工程施工现场,去寻求答案。

 

高速公路改扩建“顽疾”


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说起高速公路改扩建,很多人 以为不过是把原有路面加宽,比新修 一条高速公路容易得多。中铁十 四局一公司济青高速改扩建工程项目部一标段现场副经理田虎不认同这种观点,在他看来,改扩建工程看似简单,但难度 远大于新建工作。而其中最为艰巨、最为关 键的环节就是道路新旧路面的拼接。一般情况下,施工先从旧路开始,对早期 形成的路面沉降、车辙、凹槽、坑洞等病害进行处理,并在边缘铣刨出台阶,与新路 的水稳层及面层犬牙交错、相互搭 接的粘合在一起。

“新旧路面搭接在一起,最容易 出现的问题就是由于新旧路面向下沉降幅度不同,时间一 长拼接处难免出现裂隙。新旧路面的沉降不同,还会使 得路面的整体平整度受到影响,这都是 高速公路改扩建后特别容易出现的病害。”田虎说,传统高 速公路扩建工程路面施工方式是两台摊铺机并机摊铺,中间架设铝合金梁,摊铺机 间接缝在所难免。车道越多,路面越宽,拼接缝越多,也越容 易产生纵向裂缝,而沉降 导致的路面不平整不仅影响行车的舒适度,更增加了行车的危险。此外,离析也 是公路建设中令人头疼的一个顽疾。级配料混合不均匀、摊铺温度过低、密实度 不够等都会导致离析,“我们做工程的,最不愿 意看到的就是刚拓宽没几年的路,变得破破烂烂的。”

另一方面,为了保证通车,高速公 路的改扩建工程通常在边施工边通车的状态下完成,需要在 尽可能短的时间内完成工程。如何既 快又高质量的完成改扩建工程,成为许 多施工单位面临的又一个难题。

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“抗离析摊铺机”解决难题

“济青高 速这个项目实施起来难度很大,新老路 之间标高不一样,最大相差可达到23公分。”山东高 速集团济青高速改扩建工程二标段项目经理刘铭告诉记者,高速公 路的横断面应该是中间高、两边略低“一字坡”形态,“改扩建后的道路,从横断 面看路面必须是一条带有2% 坡度的直线,不能出现‘多横坡、多拱度’问题。这就要 求我们一方面要对新旧路基进行加固补强,另一方 面在摊铺的过程中对新旧路面进行找平摊铺。”

经过多方考察、现场观摩和广泛调研,济青高速改扩建项目办公室最终决定采用陕西中 大机械集团有限责任公司(以下简称:中大机械)抗离析 摊铺机单机全断面摊铺。最多时,在全线投入了14 台中大抗离析摊铺机。

与此同时,中大机 械也针对济青高速改扩建工程情况,专门开展了“四改八一字坡无纵缝”路面抗 离析摊铺课题的研究,就施工 中遇到的问题针对性的调整解决办法。;例如:针对老路沉降不一、用料变化大,影响螺 旋输料槽料位均衡的难题,设计了 螺旋输料槽均衡连续平稳输料料位多点控制系统,保证了 路面摊铺均匀和平整;针对新 旧待铺路面高程不一,摊铺厚度不一,采取根 据各断面摊铺厚度调整主、副振捣振幅,给老路沉降带多塞料,强夯实,以保证 压实后和通车后的平整度;根据横断面用料不一(重车道、行车道、应急车道沉降不一)的现实,调整螺 旋直径和螺距疏密……

记者看到,当级配 料进入中大抗离析摊铺机料槽后,功率强 劲的螺旋输料传动齿轮将级配料进行二次强制搅拌。据中大 机械技术人员介绍,这样做 的目的是避免大小粒料的混合不均,改善前 道装卸工序造成的离析,而超大 容量的主料斗和伸缩辅助料斗的衔接,形成了 可变容积的储料空间,使得车 倾翻卸料为整体下滑模式,一次倾翻举升到位,避免多 次举升造成的滚落离析、摊铺密实均匀度离析、供料不均衡,“除了这些,我们的 辅助料斗的倾翻收料功能、伸缩辅助料斗前推、主料斗 中的液压门钩装置、液压伸缩推辊、液压辅 助后支撑装置等核心功能部件,都是为 了消除摊铺过程中产生的纵缝,做出漂亮的‘一字坡’。”

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 一份“零缺陷”的缺陷报告

刘铭告诉记者,其实他与中大是“老相识”了。在对山 东沿海高速施工时期就听闻过同事对于中大机械的好评,而参与 大广高速改扩建工程时他则率先在自己所在的标段使用了中大的设备,“当时各 个标段都在做试验段,其他标 段都或多或少的有一些问题,只有我 们标段缺陷报告显示为零缺陷,当时很 多人还以为是我们的缺陷报告被漏掉了,结果一问质监站,是真的没有缺陷。当时我 和质监站的站长一起取样,无论密实度、均匀度、表面离析、渗水指标等都非常好,领导们 给予了非常高的评价。”

与中大的“第一次亲密接触”,让刘铭 对中大的信任更加笃定,而济青高速的使用,也让刘 铭对中大机械有了更全面的了解,“采用中 大抗离析摊铺机进行超大宽度的调平和整体一次摊铺,是山东省首创,大大简 化了改扩建工程的工序,节约了施工时间。更让人满意的是,摊铺机 不同的熨平板上都有夯锤,施工过 程中可以通过调节不同的震捣来应对不同的厚度,就像是‘私人订制’,有针对 性的解决新老路面标高不一致问题。”刘铭还专门制定了 一套采用中大超施工的方案,得到了 业主和监理总监的一致认可与好评。刘铭笑称,他现在 已经成为了中大的“代言人”。

山东省 路桥集团济青高速改扩建工程六标段项目经理部一工区施工处处长孙承佳,与刘铭 有着同样的感受。作为一 名长期工作在一线的施工管理人员,他毫不掩饰的说:“设备好不好用,我们才有发言权。中大机 械的抗离析摊铺机不但节约人力物力,摊铺质量更是没得说。”

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“我们要 一直超越客户的需求”


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采访中,中国建 筑第八工程局济青高速改扩建工程三标总工程师张建立向记者提到了一个概念:PDCA 管理循环。它是一 种全面质量管理所应遵循的科学程序,分为四个阶段,即plan(明确问 题并提出解决方案) do(解决问题)、 check( 评估结果)act(处理、回顾及反馈),“中大在 这方面做得非常令人佩服。”

“我们要 一直超越客户的需求”,是中大机械董事长开隆一直以来的追求。记者得知,为了避 免冬季施工采用煤气加热摊铺机熨平板火苗易熄灭的问题,目前中 大机械电加热熨平板已经研发出来,正在做 大面积推广使用前的准备工作。除此之外,更多的 技术也正在研发和试验当中。而随着 济青高速改扩建工程的不断推进,中大机械“四改八一字坡无纵缝”路面抗 离析摊铺课题的研究还在不断的深入和完善,为我国 高速公路改扩建工程积累宝贵的技术和经验。


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