摘要:修筑双向6车道沥青路面高速公路,需要2台摊铺机并机作业才能完成单幅全宽的铺筑,而并机作业的关键技术之一就是应用横坡度仪控制前机纵缝处施工高程的方法。这里主要介绍直线段和全超高段以及超高缓和段铺筑时使用横高度仪控制高程的方法。
1 引言
现行的《公路工程技术标准》JTJ01-88(1995年)对高速公路的行车道规定为双向4车道,单幅全宽为10.75m。但随着国民经济的迅速发展,高速公路的路面宽度已向双向6车道发展,如已建成通车的广深高速公路,其单幅路面宽度达14.75m。由于目前一台摊铺机的最大拼装宽度不足13m,采用单机铺筑单幅全宽的施工方法已不能适应高速公路发展需要,因此,就必须采用2台摊铺机呈梯队形并机摊铺路面单幅全宽。而并机作业中一项关键的施工技术,就是采用摊铺机的横坡度仪控制前机纵缝处施工高程。
2 采用横坡度仪控制前机纵缝处施工高程的优点和原理一般并机作业时,两台摊铺机的自动找平可按下列方式进行:即在路面两侧均架设基准线,前机纵缝处的高程控制方式有4种:(1)采用小雪撬;(2)使用长托杠;(3)在纵缝处架设基准线;
(4)采用横坡度仪。后机在纵缝处的高程控制方法为:在前机的摊铺面上搭放一个小雪撬,使前后机的摊铺面平顺衔接。在前机纵缝处4种找平方式中,采用第一种方式摊铺中、下面层时,由于下承层的高程和平整度控制得不十分理想,加上小雪撬的找平范围小,因此这种方法在中、下面U1750综合清雪车按同一方向呈梯次排列,进行流水性的除雪作业。如图2所示,一般每台除雪机械间距保持在150m左右,作业时速控制在10km/h以下,推雪铲刀控制在与路面横断面30°左右方向为硬路肩方向),按照超车道—行车道—硬路肩—雪堆在边坡下的顺序依次将积雪清除。
在路面积雪压实坚硬的情况下,可重复上述作业,直至露出黑色路面,完成除雪工作。
4 除雪过程中注意的事项
(1)由于平地机的铲刃是45#钢制作的,冬季除雪对铲刃的磨损较大,我们特别制作了MnBCr钢铲刃,这种铲刃耐磨,使用起来较为理想,一般能除2~3场雪。
(2)掌握好除雪时机,一般在中午11时~15时气温较高的区间除雪,效果和效率最好。
(3)因下雪路面较滑,上路作业的车辆均应安装黄色警示灯,上路人员均应穿反光背心,并且用手持台经常保持联络。
1998层施工中不宜采用。采用第二种方式,虽然其找平范围(约3~7m)比小雪撬大,但其原理只是在下承层上进行厚度叠加,且在摊铺通道台阶和桥梁伸缩缝时,无法采用。第三种方式找平精度高,但存在的问题是若在纵缝处架设基准线(一般长度为150~200m),则前机在摊铺时,后面只得停机,无法摊铺,且纵缝处的接缝表观质量以及平整度和压实度等均受影响;它只适宜在摊铺厚度突变的断面(如桥面沥青铺层与桥梁伸缩缝衔接)时采用。第四种方式只需在边部架设基准线,通过调节横坡度仪的数值,即可达到找平目的。因此讲,在上述四种方法中,采用横坡度仪控制前机纵缝处的施工高程,具有广泛的应用意义。用横坡度仪控制高程的原理为:以该机采用基准线找平的摊铺面为基准,通过调节横坡传感器仪表上的数值,改变摊铺机纵缝处的工作仰角,达到控制该处高程的目的。横坡度仪控制系统由横坡控制器总仪表和横坡调节器组成。
以下对采用横坡度仪在不同路段上控制沥青路面施工高程的具体方法作以介绍。
3 在直线段和全超高段使用横坡度仪控制高程的方法在直线段和全超高段内,横坡值的特点是,横坡保持不变。采用横坡度仪控制高程的方法和
步骤如下:
3.1 架设基准线
摊铺前,先在路面两侧架设两条直径为2~2.5mm的钢丝线,然后沿纵向每10m设一基准架,根据水准测量的基准线高度值,将基准线固定在基准架上,并检查无误后,待摊铺时使用。
3.2 安装横坡控制系统的仪表摊铺前,将横坡控制系统的总仪表安装好,并将线路接通,使总仪表指示灯显亮。
3.3 确定横坡度基准值上述两步完成后,用一根细线绳轻按在两侧基准线上,用钢板尺从线绳处量尺,确定好各测点(一般为3处,按一台摊铺机宽度分左、中、右3处)的垫板厚度。摊铺机摆正位置并后退至垫板断面,将熨平板徐徐落在垫板上,机驾人员根据垫板厚度和设计厚度,确定工作仰角,并将基准线一侧的找平仪表调节至上、下两黄灯闪烁程度相近(表明仪表调节位置与人为指令相符),然后,调整横坡度调节器上的数值,使总仪表的指示灯指向中间位置。此时,基准线上的找平仪表和横坡调节器的仪表均处于基准位置,表明基准横坡也由此确定。为了给摊铺时提供参数,还需记录调节器上的横坡度和纵缝处的工作仰角。
3.4 摊铺和调整过程在机驾人员例行完摊铺前的各种仪表、接线和操作键位置的检查后,指挥料车卸料,摊铺机刮送料、布料,开始摊铺。摊铺机驶离始铺断面3~5m后,现场技术人员立即组织人员悬线检测铺层高程。若实铺高程与设计高程有出入,则需根据实际情况,及时采取措施。一般分为三种情况:
(1)如果基准线一端高程满足,纵缝处高程不满足,那么应立即调节横坡仪的数值,通过改变纵缝处的工作仰角,使其高程满足设计要求。
(2)全摊铺断面的高程均不满足,但量尺后发现各测点的高差相同(均高或均低),那么,只需调节基准线一端的微调器,而横坡度调节器上的数值则不需改变,使整个断面的高程达到设计高程的要求。
(3)全摊铺断面的高程均不满足,而且高差值不一样,那么,就需首先调整基准线一端的微调器,使其满足设计高程。同时,通过调节横坡度调节器的数值,来实现纵缝处摊铺高程满足设计要求。
3.5 正常控制过程当全断面的横坡度和高程均满足了设计要求后,则需记录正常情况下的工作仰角,以便在以后区段的操作中参考。由于横坡度仪控制高程的误差较基准线大,因此,即使在横坡度不变的直线段和全超高段铺筑,还需每20~30m悬线检测一次高程,若稍有出入,则需及时调整,保证高程满足要求。
4 超高缓和段铺筑时采用横坡度仪控制高程的方法由于在直线段和全超高段之间,需铺设超高缓和段,因此,在平曲线中,超高缓和段有两个区段。在第一超高缓和段内,横坡值从一个负值变化为圆曲线上(全超高段)的正值;在第二超高缓和段内,其横坡值由圆曲线上的正值逐渐变为一
筑路机械与施工机械化1998.6个负值。无论在哪一个超高缓和段内,其任意断面的高程,仍由两种手段控制:一是基准线一端有微调器调整高程;二是通过改变横坡度调节器上的数值来改变熨平板的工作仰角,实现控制纵缝处高程的目的。通常把这种控制高程的方法称为“变坡”。
下面,以广深高速公路K48+731.49-K50+164.33中的第一超高缓和段为例,具体介绍在超高缓和段铺筑时,采用横坡度仪控制高程的方法。
(1)逐桩设计横坡度列表变坡前,需将变化的逐桩(每10m为一个断面)的设计横坡度列表,交给摊铺机驾驶人员,以使在变坡时作为依据。该缓和段逐桩设计横坡度见附表。
(2)确定变坡前的基准横坡进入变化断面前(如K48+740),需提前10m悬线检测铺层的高程,若与设计有出入,则及时将其调整至设计要求,并记录下该断面纵缝处的工作仰角和横坡度调节器上的数值。
(3)进行变坡、检测和逐桩变坡的过程当摊铺机进入变坡断面的前3~5m时,就需缓慢调整调节器上的横坡值,等摊铺机的仪表在执行和反映的过程中,摊铺机也正好进入变坡断面,这时,立即悬线检测铺层的高程。如果纵缝处的实测高程大于设计高程,则表明横坡度仪上的数值变化幅度太快;反之,则表明横坡度仪上的数值调整太慢。一般情况下,调整横坡度仪的经验方法是:根据变坡前观察记录的纵缝处的工作仰角(反映在铺层上,表现为铺层厚度),变坡后,使其工作仰角与变坡前的数值相近(必须是下承层的平整度较好的地段),同时悬线检测高程,反复逐桩进行。另外,在变坡段铺筑时,可以通过先期变坡的经验进行总结,最终使逐桩的断面高程符合设计要求。当超高缓和段按上述方法摊铺完毕,进入全超高段或直线段后,则按全超高段和直线段横坡度仪控制高程的方法进行施工控制。
5 结语在并机作业中,由于前机在纵缝处的高程控制情况不仅关系到自身,还关系到后机在该处的高程,若前机横坡度仪操作不当,引起高程失控,则会使后机摊铺完毕后,两幅铺层形成的全断面横坡出现“∨”字型或“∧”字型路面,影响横坡度指标,甚至造成积水。因此,在并机作业中,采用横坡度仪控制前机纵缝处的高程和横坡度的方法,也将随着双向6车道高速公路的发展,得到继续研究和应用。
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