摘 要：本文通過對混凝土護(hù)欄進(jìn)行滑模施工的試驗研究，探討如何利用簡易型的滑模施工設(shè)備進(jìn)行護(hù)欄施工作業(yè)，試驗中著重對混凝土配合比和滑模施工工藝進(jìn)行了探索，積累了一定的施工經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：混凝土護(hù)欄 滑模施工 配合比 施工工藝
利用滑模進(jìn)行公路混凝土護(hù)欄施工，是國外普遍采用的一種施工方法，并大多采用滑模式混凝土攤鋪機進(jìn)行水泥護(hù)欄、擋墻、路緣石等的鋪筑。
對于利用“滑模式混凝土攤鋪機”進(jìn)行路面施工，國內(nèi)已進(jìn)行了專門的研究。而對于混凝土護(hù)欄的滑模施工，國內(nèi)研究較少，尚未形成具有參考價值的技術(shù)規(guī)范或施工指南等。由于護(hù)欄的高度尺寸要比路面的厚度尺寸大得多，因此，單純從對混凝土的工作性要求（即滑模鋪筑時已成型的混凝土既不出現(xiàn)塌邊又不出現(xiàn)麻面）來講，鋪筑混凝土護(hù)欄的難度要比鋪筑混凝土路面大得多。為此，利用我院自行開發(fā)的一種簡易型“滑模式護(hù)欄鋪筑機”，重點對滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的配合比要求及施工工藝進(jìn)行試驗。
1 滑模護(hù)欄施工混凝土用原材料
1.1 骨料
1.1.1 粗骨料
粗骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅硬、強度高、耐磨耗、潔凈的軋制碎石或卵石，卵石不如碎石，粗骨料的粒徑為30mm、20mm，分兩種級配，粗骨料顆粒級配要求應(yīng)符合JGJ53-92《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量及檢驗方法》的要求，粗骨料的超徑含量不得大于5%。粗骨料的技術(shù)要求應(yīng)符合GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定。
1.1.2 細(xì)骨料
細(xì)骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅硬、潔凈、級配曲線在Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)在2.3～3.5之間的中粗砂，天然砂、河砂、碎石砂和配制砂均可采用。細(xì)骨料的技術(shù)要求應(yīng)符合JBJ52-92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗方法》和水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，泥土含量≤3%，硫化物含量≤1%，有機物和雜質(zhì)含量符合要求，注意砂的含量不應(yīng)超標(biāo)。
1.2 膠凝材料
1.2.1 水泥
水泥應(yīng)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥，也可采用礦渣硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不宜低于425。水泥的化學(xué)成份、物理力學(xué)性能應(yīng)符合GB1344-92《礦渣、火山灰、粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定。選用的水泥必須經(jīng)過實驗室檢驗，確定是否可用，水泥的有效期不得超過三個月。
1.2.2 粉煤灰
粉煤灰在滑模攤鋪水泥混凝土路面中是屬于推薦使用的一種膠凝材料，粉煤灰應(yīng)符合《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》Ⅰ、Ⅱ級的粉煤灰各項技術(shù)要求，粉煤灰進(jìn)貨要有檢驗報告。Ⅲ級粉煤灰要有技術(shù)指標(biāo)合格的實驗論證報告方可使用。宜采用散裝粉煤灰。
1.3 外加劑
外加劑應(yīng)符合GB8076-87《混凝土外加劑》中合格品或一等品的各項技術(shù)要求。外加劑的應(yīng)用應(yīng)符合GBJ199-88《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。
2 滑模施工用混凝土配合比設(shè)計
2.1 配合比設(shè)計基本要求
混凝土配合比設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足強度、工作性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性四項基本要求。由于是專門為滑模鋪筑護(hù)欄設(shè)計的配合比，上述四項基本要求中，滿足和保證滑模式護(hù)欄鋪筑機高質(zhì)量攤鋪施工和新拌混凝土工作性是首要目標(biāo)，這是滑模鋪筑護(hù)欄配合比設(shè)計獨具的特點。
2.1.1 強度要求
對于高等級公路橋梁護(hù)欄和公路擋墻用混凝土，其抗壓強度應(yīng)不小于30MPa，抗折強度應(yīng)不小于5.0MPa。
2.1.2 工作性要求
滑模鋪筑護(hù)欄時新攔混凝土工作性的要求有兩項：
(1)護(hù)欄混凝土應(yīng)振動密實，禁止出現(xiàn)蜂窩麻面，對新拌混凝土有一個振動粘度系數(shù)和最小坍落度的要求。
(2)混凝土護(hù)欄滑模式鋪筑后應(yīng)不塌邊流角，表面應(yīng)平整良好，對新拌混凝土有一個最小振動粘度系數(shù)和坍落度的要求。
進(jìn)行混凝土護(hù)欄鋪筑時的工作性和施工允許工作性范圍：參考《滑模攤鋪混凝土路面施工指南》的有關(guān)要求，初定工作性范圍，坍落度為0～7cm，振動粘度系數(shù)100～1000N·s/m2，鋪筑速度0～5m/min。
2.1.3 耐久性要求
參考GBJ97-87的規(guī)定，滿足護(hù)欄混凝土耐久性要求的水灰比應(yīng)不大于0.46?！ ≡跐M足上述三項技術(shù)要求的前提下，滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的配合比應(yīng)貫徹盡可能經(jīng)濟(jì)合理的原則。水泥用量一般不應(yīng)超過400kg/m3。
2.2 確定配合比計算參數(shù)
(1)已知滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的試配抗折強度R，其灰水比可依據(jù)水泥膠砂的抗折強度Rs、粗集料類型按公式（1）進(jìn)行初步估算：
碎石混凝土
R=-1.0079+0.3485Rs+1.5684(c/w) (1)
式中c/w為灰水比。
(2)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的水泥用量：采用525#普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥宜控制在300～350kg/m3范圍內(nèi)，此時最小水泥用量應(yīng)不小于300kg/m3；采用425#普通硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥宜控制在340～400kg/m3范圍內(nèi)。
(3)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的砂率，為了滿足工作性和表面平整光滑的要求，較人工施工的混凝土的砂率一般大2%～3%，砂率在32%～40%范圍內(nèi)選取。
(4)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的單位用水量WO可先按公式（2）進(jìn)行初步估算：
碎石混凝土
WO=104.97+3.09h+11.27(c/w)
+0.61Sp(2)
式中 h為坍落度，cm；Sp為砂率，%。
2.3 配合比調(diào)整
2.3.1 配合比的試配調(diào)整來源:考試大網(wǎng)
由公式計算得到的水灰比和單位用水量僅為估算值，最終水灰比和單位用水量應(yīng)以滿足試配各項技術(shù)要求為準(zhǔn)。滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的單位用水量（粉煤灰摻量）、砂率、粗集料級配和數(shù)量、外加劑摻量，應(yīng)根據(jù)混凝土強度、砂的細(xì)度模數(shù)、粗集料的粒形，通過配制新拌混凝土達(dá)到工作性和試配強度試驗確定。在采用假定混凝土容重法計算時，應(yīng)根據(jù)實測容重調(diào)整單位立方混凝土粗集用量和用砂量。
2.3.2 配合比在施工中的調(diào)整
試配調(diào)整后的配合比在施工中，除了單位用水量和外加劑摻量，其它參數(shù)一般不能隨意變更。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場砂、石集料的含水量變化，在攪拌時及時調(diào)整單位用水量，另外隨施工期間氣溫的高低及從混凝土攪拌出機到鋪筑的間隔時間不同，適當(dāng)調(diào)整單位用水量及減水劑的種類或劑量。
關(guān)鍵詞：混凝土護(hù)欄 滑模施工 配合比 施工工藝
利用滑模進(jìn)行公路混凝土護(hù)欄施工，是國外普遍采用的一種施工方法，并大多采用滑模式混凝土攤鋪機進(jìn)行水泥護(hù)欄、擋墻、路緣石等的鋪筑。
對于利用“滑模式混凝土攤鋪機”進(jìn)行路面施工，國內(nèi)已進(jìn)行了專門的研究。而對于混凝土護(hù)欄的滑模施工，國內(nèi)研究較少，尚未形成具有參考價值的技術(shù)規(guī)范或施工指南等。由于護(hù)欄的高度尺寸要比路面的厚度尺寸大得多，因此，單純從對混凝土的工作性要求（即滑模鋪筑時已成型的混凝土既不出現(xiàn)塌邊又不出現(xiàn)麻面）來講，鋪筑混凝土護(hù)欄的難度要比鋪筑混凝土路面大得多。為此，利用我院自行開發(fā)的一種簡易型“滑模式護(hù)欄鋪筑機”，重點對滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的配合比要求及施工工藝進(jìn)行試驗。
1 滑模護(hù)欄施工混凝土用原材料
1.1 骨料
1.1.1 粗骨料
粗骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅硬、強度高、耐磨耗、潔凈的軋制碎石或卵石，卵石不如碎石，粗骨料的粒徑為30mm、20mm，分兩種級配，粗骨料顆粒級配要求應(yīng)符合JGJ53-92《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量及檢驗方法》的要求，粗骨料的超徑含量不得大于5%。粗骨料的技術(shù)要求應(yīng)符合GBJ97-87《水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定。
1.1.2 細(xì)骨料
細(xì)骨料應(yīng)采用質(zhì)地堅硬、潔凈、級配曲線在Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)，細(xì)度模數(shù)在2.3～3.5之間的中粗砂，天然砂、河砂、碎石砂和配制砂均可采用。細(xì)骨料的技術(shù)要求應(yīng)符合JBJ52-92《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗方法》和水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，泥土含量≤3%，硫化物含量≤1%，有機物和雜質(zhì)含量符合要求，注意砂的含量不應(yīng)超標(biāo)。
1.2 膠凝材料
1.2.1 水泥
水泥應(yīng)采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥，也可采用礦渣硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不宜低于425。水泥的化學(xué)成份、物理力學(xué)性能應(yīng)符合GB1344-92《礦渣、火山灰、粉煤灰硅酸鹽水泥》的規(guī)定。選用的水泥必須經(jīng)過實驗室檢驗，確定是否可用，水泥的有效期不得超過三個月。
1.2.2 粉煤灰
粉煤灰在滑模攤鋪水泥混凝土路面中是屬于推薦使用的一種膠凝材料，粉煤灰應(yīng)符合《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》Ⅰ、Ⅱ級的粉煤灰各項技術(shù)要求，粉煤灰進(jìn)貨要有檢驗報告。Ⅲ級粉煤灰要有技術(shù)指標(biāo)合格的實驗論證報告方可使用。宜采用散裝粉煤灰。
1.3 外加劑
外加劑應(yīng)符合GB8076-87《混凝土外加劑》中合格品或一等品的各項技術(shù)要求。外加劑的應(yīng)用應(yīng)符合GBJ199-88《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。
2 滑模施工用混凝土配合比設(shè)計
2.1 配合比設(shè)計基本要求
混凝土配合比設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足強度、工作性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性四項基本要求。由于是專門為滑模鋪筑護(hù)欄設(shè)計的配合比，上述四項基本要求中，滿足和保證滑模式護(hù)欄鋪筑機高質(zhì)量攤鋪施工和新拌混凝土工作性是首要目標(biāo)，這是滑模鋪筑護(hù)欄配合比設(shè)計獨具的特點。
2.1.1 強度要求
對于高等級公路橋梁護(hù)欄和公路擋墻用混凝土，其抗壓強度應(yīng)不小于30MPa，抗折強度應(yīng)不小于5.0MPa。
2.1.2 工作性要求
滑模鋪筑護(hù)欄時新攔混凝土工作性的要求有兩項：
(1)護(hù)欄混凝土應(yīng)振動密實，禁止出現(xiàn)蜂窩麻面，對新拌混凝土有一個振動粘度系數(shù)和最小坍落度的要求。
(2)混凝土護(hù)欄滑模式鋪筑后應(yīng)不塌邊流角，表面應(yīng)平整良好，對新拌混凝土有一個最小振動粘度系數(shù)和坍落度的要求。
進(jìn)行混凝土護(hù)欄鋪筑時的工作性和施工允許工作性范圍：參考《滑模攤鋪混凝土路面施工指南》的有關(guān)要求，初定工作性范圍，坍落度為0～7cm，振動粘度系數(shù)100～1000N·s/m2，鋪筑速度0～5m/min。
2.1.3 耐久性要求
參考GBJ97-87的規(guī)定，滿足護(hù)欄混凝土耐久性要求的水灰比應(yīng)不大于0.46?！ ≡跐M足上述三項技術(shù)要求的前提下，滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的配合比應(yīng)貫徹盡可能經(jīng)濟(jì)合理的原則。水泥用量一般不應(yīng)超過400kg/m3。
2.2 確定配合比計算參數(shù)
(1)已知滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的試配抗折強度R，其灰水比可依據(jù)水泥膠砂的抗折強度Rs、粗集料類型按公式（1）進(jìn)行初步估算：
碎石混凝土
R=-1.0079+0.3485Rs+1.5684(c/w) (1)
式中c/w為灰水比。
(2)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的水泥用量：采用525#普通硅酸鹽水泥或道路硅酸鹽水泥宜控制在300～350kg/m3范圍內(nèi)，此時最小水泥用量應(yīng)不小于300kg/m3；采用425#普通硅酸鹽水泥、道路硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥宜控制在340～400kg/m3范圍內(nèi)。
(3)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的砂率，為了滿足工作性和表面平整光滑的要求，較人工施工的混凝土的砂率一般大2%～3%，砂率在32%～40%范圍內(nèi)選取。
(4)滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的單位用水量WO可先按公式（2）進(jìn)行初步估算：
碎石混凝土
WO=104.97+3.09h+11.27(c/w)
+0.61Sp(2)
式中 h為坍落度，cm；Sp為砂率，%。
2.3 配合比調(diào)整
2.3.1 配合比的試配調(diào)整來源:考試大網(wǎng)
由公式計算得到的水灰比和單位用水量僅為估算值，最終水灰比和單位用水量應(yīng)以滿足試配各項技術(shù)要求為準(zhǔn)。滑模鋪筑護(hù)欄混凝土的單位用水量（粉煤灰摻量）、砂率、粗集料級配和數(shù)量、外加劑摻量，應(yīng)根據(jù)混凝土強度、砂的細(xì)度模數(shù)、粗集料的粒形，通過配制新拌混凝土達(dá)到工作性和試配強度試驗確定。在采用假定混凝土容重法計算時，應(yīng)根據(jù)實測容重調(diào)整單位立方混凝土粗集用量和用砂量。
2.3.2 配合比在施工中的調(diào)整
試配調(diào)整后的配合比在施工中，除了單位用水量和外加劑摻量，其它參數(shù)一般不能隨意變更。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場砂、石集料的含水量變化，在攪拌時及時調(diào)整單位用水量，另外隨施工期間氣溫的高低及從混凝土攪拌出機到鋪筑的間隔時間不同，適當(dāng)調(diào)整單位用水量及減水劑的種類或劑量。