三軸整平機(jī)TRANBBS技術(shù)在水泥砼路面
TRANBBS施工中的應(yīng)用及施工中平整度的控制
三軸整平機(jī)是水泥砼路面施工的中檔機(jī)械，經(jīng)過多年的實(shí)踐不斷改善施工工藝和配套機(jī)具，使施工質(zhì)量達(dá)到高速公路施工技術(shù)要求。是一種簡單實(shí)用，經(jīng)濟(jì)性較好的混凝土路面施工主導(dǎo)機(jī)械，適合于在種種高等級水泥砼路面工程中推廣運(yùn)用。
20世紀(jì)90年代初期，國內(nèi)部分企業(yè)從美國引進(jìn)的三軸整平機(jī)，開始在國內(nèi)各種水泥砼路面施工中試用，并經(jīng)國內(nèi)部分生產(chǎn)廠家進(jìn)行了改進(jìn)，開發(fā)出適合國內(nèi)各種水泥砼路面施工的系列普及型產(chǎn)品，使機(jī)械成本明顯下降。經(jīng)近幾年施工實(shí)踐證明，其適應(yīng)性強(qiáng)，施工質(zhì)量能達(dá)到包括高速要求。三軸整平機(jī)施工工藝的推廣普及，使其逐漸發(fā)展成僅次于滑模攤鋪機(jī)的水泥砼路面施工主導(dǎo)設(shè)備，受到公路建設(shè)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。三軸整平機(jī)施工的主要特點(diǎn)是：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，造價低，能適應(yīng)大范圍內(nèi)路面寬度連變化要求，施工工藝易掌握，宜于操作等。下面談如何用三軸整平機(jī)施工技術(shù)有知問題。
1、三軸整平機(jī)的結(jié)構(gòu)原理地（見圖1、圖2）及基本技術(shù)參數(shù)
1.1結(jié)構(gòu)主要由機(jī)架、振動輥、驅(qū)動輥，動力傳動裝置和電器設(shè)備組成（國產(chǎn)三軸整平機(jī)動裝置為電動機(jī)，進(jìn)口原裝機(jī)動力裝置為內(nèi)燃機(jī)）。
基本技術(shù)參數(shù)：
① 軸距：400mm（前中）900mm（中后）
② 輥軸長度：3000～9600mm
③ 輥軸直徑：150～260mm
④ 行走速度：9.1m/min
⑤ 總重量：2～4t
⑥ 總功率：13～20kw
⑦ 振動輥轉(zhuǎn)速：300r/min
圖1 三軸整平機(jī)的主體結(jié)構(gòu)圖
振動輥旋向
圖2 三軸整平機(jī)的攤鋪原理
1.2三軸整平機(jī)整平，振動作用工作原理
在三軸整平機(jī)前進(jìn)過程中，前振動輥逆時針方向高速轉(zhuǎn)動，由于振動輥的偏心布置，使與振動輥接觸的砼料受到打擊，使砼料表面的骨料下沉，砂漿上浮，起到提漿作用，另一方面，振動輥由后向前轉(zhuǎn)動和三軸整平機(jī)向前行走的復(fù)合運(yùn)動，使砼料表面受到向前的剪切切削作用，將振動輥前方高出的砼洋向前推移，行進(jìn)過程中填平低洼地段，起到整平作用。后退時停止振動，實(shí)靜滾壓，消除振動輥擊打砼料時留下的條痕。通過振動輥前行振動，振動力通過砼料將振動能傳遞到砼料內(nèi)部，使砼料內(nèi)部進(jìn)一步密實(shí)，從而達(dá)到整平振實(shí)目的，由于三軸整平機(jī)振動輥振動頻率較低，一般振動深度為15～18cm左右，其施工工振動實(shí)質(zhì)量主要靠配套機(jī)具排式振搗器來保證。為達(dá)到理想平整效果，三軸整平機(jī)需要3～4遍往返作業(yè)，人工配合整修填補(bǔ)鏟刮，可滿足施工質(zhì)量的要求。
2、三軸整平機(jī)施工的作業(yè)能力及配套機(jī)械設(shè)備機(jī)具
2.1三軸整平機(jī)的施工能力，理論為：Q＝KBHV/N，各參數(shù)為：Q為攤鋪生產(chǎn)率（m3/h），K為時間利用系數(shù)，B為攤鋪寬度，H為板厚（m），V為行走速度（m/min）；N（取4～6遍）為單向振動和靜滾的總遍數(shù)。根據(jù)技術(shù)參數(shù)并取時間利用系數(shù)為0.5，如攤鋪寬度為8.75m，板厚為24cm，得出三軸整平機(jī)的理論攤鋪能力為113m3，即每h可鋪54m。根據(jù)施工的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，三軸整平機(jī)施工速度20～30m/h為佳，一般不宜超過35m/h，即實(shí)際攤鋪能力為40～70m3/h，施工速度過快，人工鋪助整平抹平光速度跟不上，造成砼路面質(zhì)量問題。
2.2配套設(shè)備如下
（1）拌和樓：型號應(yīng)以滿足三軸整平機(jī)最佳作業(yè)能力配備，拌和設(shè)備的配套，選用HSZ100砼拌和設(shè)備（每次拌和2m3，TRANBBS設(shè)計產(chǎn)量60～100m3/h，實(shí)際產(chǎn)量50～70m3/h），是比較適宜的。
（2）灑水車：用于基層灑水濕潤，養(yǎng)護(hù)及切縫。
（3）運(yùn)輸車輛：應(yīng)根據(jù)運(yùn)距和現(xiàn)場施工能力配備，運(yùn)輸車應(yīng)選載重量為10t左右為佳，便于人工布料作業(yè)。
（4）發(fā)電機(jī)組：根據(jù)現(xiàn)場施工機(jī)械和照明燈具的功率進(jìn)行配備。60kw和30kw各一臺發(fā)電機(jī)組較為適宜。
（5）模板：根據(jù)施工厚度，采用型鋼制作，一般選用小于砼厚度1～2cm槽鋼制作，以便安裝，一般長度為3～4m為宜，為保證聯(lián)結(jié)可靠，端頭應(yīng)采用螺栓連接。
3、三軸整平機(jī)砼路面施工的工藝流程
由于三軸整平機(jī)本身的局限性，不能象滑模攤鋪機(jī)那樣一次性完成砼路面攤鋪成型作業(yè)，需要配合人員和輔助機(jī)具較多，開工前必須進(jìn)行大量的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，對參與施工的各項(xiàng)生產(chǎn)要素（包括工料機(jī)，技術(shù)安全保障措施等），進(jìn)行檢查，確保各項(xiàng)質(zhì)量保證措施到位。
模板的支立是三軸整平機(jī)施工前的首要工作，是保證路面標(biāo)，平面位置、成型面板厚度，寬度和路面平整度的關(guān)鍵，必須支立牢固，定位精確，成型順直，避免漏漿。通過驗(yàn)?zāi)＃瑢δ０灏惭b質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)。
開工前，試驗(yàn)人員要對砂石等原材料的含水量進(jìn)行檢測，確定具體施工配合比，施工現(xiàn)場各項(xiàng)準(zhǔn)備工作充分落實(shí)后，就右以開始砼料和并迅速將砼料運(yùn)抵施工現(xiàn)場，現(xiàn)場試驗(yàn)人員應(yīng)立即測試坍落度，檢驗(yàn)和易性，以確定現(xiàn)場施工工藝性能，采取適當(dāng)方法進(jìn)行施工，同時迅速交將測試情況通知拌和場，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以滿足現(xiàn)場施工工藝，三軸整平機(jī)施工對坍落度的要求范圍較小，一般為2.5～4cm為佳，具體情況視氣溫、風(fēng)速、運(yùn)距等情況而定。砼料的供應(yīng)速度力求穩(wěn)定連續(xù)，以免影響砼料的均勻性，使砼料因水化速度不一致，產(chǎn)生不均勻變形和復(fù)雜的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致砼路面平整度和內(nèi)在質(zhì)量下降。
人工布料，必須確定適當(dāng)松鋪厚度，松鋪厚度確定，一般根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)確定，隨現(xiàn)場砼料壩落度變化而有所差別。對于坍落度較大，易密實(shí)，一般松鋪厚度較小，對于坍落度小的砼料，因內(nèi)部骨料支立作用，造成空隙較大同，一般樺鋪厚度應(yīng)偏大些，一般松鋪系數(shù)取1.1左右。對于橫坡度大的路段，由于砼料流動性，高側(cè)應(yīng)比低側(cè)有更大的松鋪厚度，高側(cè)松鋪系數(shù)為1.2左右，在施工中松鋪系數(shù)一般根據(jù)試驗(yàn)確定。
為了保主砼試件能正確反映砼路面的性能，試件應(yīng)在布料現(xiàn)場進(jìn)行制作，試驗(yàn)結(jié)果作為砼路面質(zhì)量評定資料，同量根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對施工配合比的優(yōu)化提供指導(dǎo)依據(jù)。
排式振的搗器是保證砼料充分密實(shí)的關(guān)鍵工序，三軸整平機(jī)的振動輥只能對砼路面的表層起振搗作用。振動棒距模板的距離為20cm為宜，振動棒不得距模板太近，以免與模板產(chǎn)生共振，產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，使側(cè)面砼出現(xiàn)蜂窩，排式振搗器的工作過程采取連續(xù)行走方式，其行走速度必須滿足砼料振動排氣時間要求，對于坍落度為2～5cm的砼料，在振動有效范圍內(nèi)，振動時間不得低于15s，因?yàn)轫帕咸涠鹊淖兓駝优艢鈺r間是變化的，這就要求排式振搗器的行平速度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。行走裝置可采用調(diào)速電機(jī)或變速箱進(jìn)行調(diào)速，此種方式，行走裝置較復(fù)雜，但由于連續(xù)行走，振動力傳遞均勻，減少了振動器頻繁插入，提升對砼料的擾動，振動后，砼料密實(shí)均勻性好，且不易出現(xiàn)漏漿或過振現(xiàn)象。經(jīng)試驗(yàn)排式振搗器行駛速度采用1.6m/min，振動密實(shí)情況完全滿足施工規(guī)范要求。
對于間隙式插入振動方式，其行走距離和振動時間是通過操作員直接控制的，現(xiàn)場操作中，根據(jù)砼料的變化，采取相應(yīng)的振動量間和行走距離，以滿足砼料充分密實(shí)的要求現(xiàn)場采用50cm插入振動1次，振動時間15s左右，振動密實(shí)效果同樣滿足施工規(guī)范要求。
拉桿的埋設(shè)，過去常采用人工插入式振動器進(jìn)行，其作業(yè)效率低，勞動強(qiáng)度大，且定位不精確，難以滿足高等級公路的質(zhì)量要求。現(xiàn)采用自行設(shè)計制造 的自行式鋼筋拉桿壓埋機(jī)進(jìn)行埋設(shè)拉桿作業(yè)，定位精度高，避免了人工布料拉桿對振后砼踩踏，造成砼面局部凹陷，影響平整度。
三軸整平機(jī)作業(yè)完成后，應(yīng)根據(jù)砼面表面泌水情況，適時量進(jìn)行刮平作業(yè)，將表面泌水稀漿刮除，對于整平機(jī)無法整平的局部
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微時突起部位，經(jīng)過刮尺刮除后，基本保證了平整 度要求，對特殊情況，出現(xiàn)砼料過高的部位，可采用人工鏟除，但人員不得直接踩踏成型砼面，需借助踏板進(jìn)行。每次作業(yè)時需重疊二分之一，以保證不出現(xiàn)漏刮部位。對于刮尺刮除對發(fā)現(xiàn)局部低凹部位，應(yīng)立即用砼砂漿補(bǔ)平，再回刮尺刮除多余砂漿。注意：刮平作業(yè)時間至關(guān)重要，進(jìn)行過早，由于砼面強(qiáng)度低，無法承受刮尺的重力，刮尺下陷，無法刮平。進(jìn)行過晚，則無法刮除突起部位，且對低凹處填補(bǔ)砂漿時，難以結(jié)合，造成分層南象，留下質(zhì)量隱患，刮尺的作業(yè)后，即采用抹刀磨光，進(jìn)行一步消除局部不平現(xiàn)象，同量消除由于刮尺過后，砼面進(jìn)一步失水收縮，造成變形，抹刀作業(yè)后，表面平整度基本達(dá)到要求。此時，砼面泌水情況已經(jīng)消失，接初凝狀態(tài)，采用檢尺對砼面的每斷面進(jìn)行檢查，每一斷面檢尺數(shù)，以保證不出現(xiàn)漏檢查的原則。檢查時，縱斷面每次重疊尺度的二分之一到三分之一，以保證縱斷面連接面連續(xù)，平整度達(dá)到合格要求。對發(fā)現(xiàn)不合格部位再次采用抹刀抹面，消除檢尺痕跡和表面砂眼麻面現(xiàn)象，并使表面磨耗層的強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)。
刮尺和抹尺直線度是保證精平的關(guān)鍵，對于刮尺和抹尺的使用，應(yīng)當(dāng)經(jīng)常進(jìn)行檢查校正，特別是每班開工前必須進(jìn)行此項(xiàng)工作，以免發(fā)生變形，影響平整度。對于高速公路規(guī)范的要求，3m直尺檢查平整度，誤差不得超過2.5mm。對無法校正的刮尺和抹尺應(yīng)予以更換。
4、三軸整平機(jī)施工常見病害及預(yù)防措施
4.1表面砂眼，麻面的產(chǎn)生原困及防治
砼面出現(xiàn)砂眼、麻面一般為布料過高，三軸整增機(jī)整度時，將表面漿層推走，砼面多余骨料由于相互嵌鎖著，無法推走，行走三軸整平機(jī)無法整平的突起部位，在使用刮尺刮除時，使表面更加粗糙，難以抹平，以至最終收面時，對微小孔隙不能消除。對于此種情況，應(yīng)在刮尺刮除后，立即將粗糙骨料部位補(bǔ)原砂漿，再用抹尺進(jìn)行抹平，最終收面量，用小抹刀細(xì)心操作，一般可消除。
4.2表面裂紋
表面微裂紋多因成型砼路面表面稀漿過多，風(fēng)速及氣候較高時，水分散失過快所致，特別是對于局部低凹點(diǎn)采用砂漿填補(bǔ)，砂漿層較厚，失水收縮較大，而砂漿的早期強(qiáng)度低，無法克服較大的收縮應(yīng)力，而使砼面產(chǎn)生裂紋。主要要注意施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，對施工中盡可能將表層稀漿刮除廢棄。收面后盡快噴灑養(yǎng)護(hù)液，控制水份散發(fā)速度，能起到良好的控制裂紋的作用。
4.3側(cè)面蜂窩
由于三軸整平機(jī)施工工藝，支立模板不牢固，下部未充分墊實(shí)，造成漏漿現(xiàn)象，或振搗不密實(shí)等原因，使用砼路面邊側(cè)面出現(xiàn)孔洞現(xiàn)象，形如蜂窩。應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)支立模工作和調(diào)整振搗器位置，達(dá)到消除目的。
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