一种超高性能混凝土铺装移动式布料方法与流程

本发明涉及桥面混凝土铺装技术领域，尤其是一种超高性能混凝土铺装移动式布料方法。

背景技术：

目前，超高性能混凝土（uhpc）在国内大跨度正交异性钢桥面铺装中应用广泛。uhpc是一种材料成本高，施工性能差，可工作时间短的高强高性能混凝土制品；由于材料成本高、可工作时间短，原拌合、运输及施工过程：搅拌楼（站）拌合材料→搅拌车运输到施工现场→泵车泵送摊铺施工的方式，存在以下三点问题：（1）uhpc材料由胶凝材料和微米级细骨料组成，水灰比<0.25，且含有钢纤维，传统的搅拌楼（站）不再满足uhpc的拌合工艺要求，拌合质量不达标；（2）运输过程繁冗，每次清洗搅拌罐车和泵车都会浪费大量高价格的uhpc材料；（3）从搅拌站到施工现场，运输时间不确定，可能存在运输过程中uhpc材料粘度增大、硬化等问题，严重时将不再满足泵送、摊铺等施工过程。现有城市交通的影响，搅拌-浇筑现场运输时间长，影响uhpc的后续铺装浇筑。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种超高性能混凝土铺装移动式布料方法，通过设置可移动式供料设备，使其在超高性能混凝土布料机在布料时同步运行，有效解决搅拌、供料过程中供料损耗大，拌合料搅拌出料-现场浇筑过程中时间过长，影响施工等问题。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种超高性能混凝土铺装移动式布料方法，包括超高性能混凝土布料机，所述超高性能混凝土布料机用于在施工区域内进行超高性能混凝土的布料，其特征在于：在所述超高性能混凝土布料机的一侧布置可移动式供料设备；在使用所述超高性能混凝土布料机布料时，使所述可移动式供料设备与所述超高性能混凝土布料机同向且同步移动并由所述可移动式供料设备向所述超高性能混凝土布料机进行超高性能混凝土的供料。

所述可移动式供料设备包括uhpc搅拌给料设备，所述uhpc搅拌给料设备和所述超高性能混凝土布料机架设在同一轨道上，且两者均可沿所述轨道同向且同步移动。

所述uhpc搅拌给料设备包括桁架轨道板，所述桁架轨道板的底部设置有行走系统，所述行走系统可使所述移动式连续供料平台沿超高性能混凝土的布料方向移动，在所述桁架轨道板上设置有uhpc搅拌机、物料储存箱、吊装系统以及混凝土泵送装置，其中所述吊装系统用于将物料储存箱内所储存的物料装载入所述uhpc搅拌机，所述uhpc搅拌机的出料口与所述混凝土泵送装置相连接，所述混凝土泵送装置用于将搅拌完成的uhpc泵送至所述超高性能混凝土布料机。

在所述uhpc搅拌给料设备的前方设置有干混料运输车，所述干混料运输车储存有uhpc的干混料；所述干混料由所述吊装系统吊入所述物料储存箱内。

在所述干混料运输车的前方行驶区域内铺设有钢板。

所述可移动式供料设备包括混凝土泵车，所述混凝土泵车与所述超高性能混凝土布料机同向且同步移动并向所述超高性能混凝土布料机进行供料。

在所述混凝土泵车的前方设置有混凝土搅拌车，所述混凝土搅拌车可将uhpc供送至所述混凝土泵车。

所述混凝土泵车的前方行驶区域内铺设有钢板。

本发明的优点是：将uhpc的搅拌与给料系统集中在一起，uhpc材料现场拌合后直接泵送施工，省去建立常规搅拌站、使用罐车进行运送uhpc拌合料的过程，既节省了搅拌站建设费用和罐车的使用，大大节省了施工成本，同时又节省了uhpc在途中运输的时间，进一步缩短施工周期，也避免了uhpc在运输过程中的损耗；搅拌好的uhpc材料直接泵送后布料，保证了拌合物的可施工性能，大大提高施工效率。特别适用于现场无建搅拌站和使用罐车运输uhpc的场合。

uhpc搅拌与给料和uhpc布料同步进行，即保证供料的稳定，又能大大提高布料的效率，将uhpc的损耗降低至最小。

附图说明

图1为本发明的平面布置图；

图2为本发明中uhpc搅拌给料设备的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明的另一种平面布置图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-4所示，图中标记1-35分别表示为：行走轨道1、uhpc搅拌给料设备2、超高性能混凝土布料机3、干混料运输车4、布料机料斗5、钢筋网与栓钉6、钢板7、钢路缘8、uhpc搅拌机9、智能控制系统10、吊装系统11、干粉料储存箱12、钢纤维储存箱13、拌合用水水箱14、液体外加剂储存箱15、拌合水计量泵16、液体外加剂计量泵17、混凝土输送泵18、行走系统19、出料口20、操作平台21、支架22、轨道护栏23、进料斗24、电动机系统25、劳保用品仓库26、工具仓库27、小型水箱28、混凝土搅拌车29、混凝土泵车30、uhpc铺装层31、超高性能混凝土整平机32、超高性能混凝土覆膜机33、超高性能混凝土抹光机34、桁架轨道板35。

实施例一：本实施例中超高性能混凝土铺装移动式布料方法用于实现超高性能混凝土布料机在布料时的相对近距离的同步供料，有效解决搅拌、供料过程中供料损耗大，拌合料搅拌出料-现场浇筑过程中时间过长，影响施工等难题。

如图1所示，沿uhpc的铺设方向在施工场地内布置有行走轨道1，以施工场地为钢桥面为例。钢桥面的外侧具有钢路缘8，行走轨道1铺设在钢路缘8的内侧且沿钢桥面的顺桥向布置。在行走轨道1上架设有uhpc搅拌给料设备2以及超高性能混凝土布料机3，两者均可沿行走轨道1移动且可构成同步移动。其中，uhpc搅拌给料设备2用于向超高性能混凝土布料机3的布料机料斗5供送经其加工制作的uhpc，而超高性能混凝土布料机3则用于实现钢桥面表面的uhpc布料。在uhpc搅拌给料设备2的前方还设置有干混料运输车4，干混料运输车4用于储存uhpc搅拌给料设备2在加工制作uhpc时所需的干混料。为了避免干混料运输车4在行驶时对钢桥面上所铺设的钢筋网与栓钉6的影响，在其前方行驶区域内铺设有钢板7，以避免干混料运输车4对钢筋网与栓钉6造成损害。

在本实施例中，uhpc搅拌给料设备2和干混料运输车4组合构成超高性能混凝土布料机3的可移动式供料设备。当uhpc搅拌给料设备2具有足够的储存空间时，即uhpc搅拌给料设备2可存放满足超高性能混凝土布料机3所需的uhpc用量时，可无需使用干混料运输车4，仅仅使用uhpc搅拌给料设备2即可。

如图2和图3所示，本实施例中的uhpc搅拌给料设备2主体包括一桁架轨道板35，该桁架轨道板35上方作为各功能设备的布置区域，在桁架轨道板35的两侧设置有操作平台21供操作人员进行拌料给料操作。在桁架轨道板35的底部设置有行走系统19；在行走系统19的驱动下，供料平台整体可沿着行走轨道1移动，并且可通过对供料平台的移动速度和方向进行控制，使其与超高性能混凝土布料机3同步移动，实现uhpc的现场搅拌与布料的同期进行，同时有效缩短uhpc的运输距离，有效提高uhpc的施工质量。

如图2所示，在桁架轨道板35上设置有用于储存uhpc各原料的干粉料储存箱12、钢纤维储存箱13、拌合用水水箱14、液体外加剂储存箱15，其中干粉料储存箱12用于储存uhpc干混料，钢纤维储存箱13用于储存uhpc用的钢纤维，拌合用水水箱14用于储存加工制作uhpc时所用的拌合用水，而液体外加剂储存箱15则用于储存加工制作uhpc时所用的外加剂，例如减水剂、塑化剂、缓凝剂、早强剂等。

如图3所示，在本实施例中，在桁架轨道板35上设置有小型水箱28，小型水箱28与拌合用水水箱14相连接，拌合用水水箱14内所储存的拌合水先泵入小型水箱28之中，再由小型水箱28泵入uhpc搅拌机9之中，以精确控制水量。

如图2所示，在桁架轨道板35上设置有uhpc搅拌机9以及吊装系统11。其中，该uhpc搅拌机9与拌合用水水箱14以及液体外加剂储存箱15通过管路连通，使拌合用水和液体外加剂可通过管路供送到uhpc搅拌机9内部。拌合用水水箱14设置有拌合水计量泵16，拌合用水可在该拌合水计量泵16的泵送下进入uhpc搅拌机9的内部，并且其供水量由拌合水计量泵16精确控制。同样地，液体外加剂储存箱15设置有液体外加剂计量泵17，液体外加剂可在液体外加剂计量泵17的泵送下进入uhpc搅拌机9内部且其用量被精确控制。吊装系统11用于将干粉料储存箱12的uhpc干粉料以及钢纤维储存箱13内的钢纤维吊装通过进料斗24放入uhpc搅拌机9之中。uhpc搅拌机9可通过电动机系统25驱动其搅拌叶对放入其内部的uhpc干粉料、钢纤维、拌合用水以及外加剂进行充分搅拌，从而在施工现场进行uhpc的加工制作。

如图2所示，在uhpc搅拌机9的出料口20的位置处设置有混凝土输送泵18，从该出料口20出料的uhpc成品可直接卸入混凝土输送泵18，并且由混凝土输送泵18泵送至超高性能混凝土布料机3内供其进行uhpc的布料施工。在本实施例中，在出料口20的位置可设置有倾斜向下布置的导板，以将uhpc成品导入混凝土输送泵18之中。

如图2所示，为了避免uhpc搅拌机9在搅拌时的振动对桁架轨道板35的平稳性造成影响，在uhpc搅拌机1的底部设置有支架22，支架22对uhpc搅拌机9进行支撑并将其抬离桁架轨道板35一定高度，从而保证使用安全。

如图2所示，uhpc搅拌机9设置有智能控制系统10，该智能控制系统10可连接控制uhpc搅拌机9的工作状态以加工制作不同参数要求的uhpc。在本实施例中，该智能控制系统10还可连接控制拌合水计量泵16、液体外加剂计量泵17以分别调整拌合水和液体外加剂的用量。

如图2所示，在供料平台的两侧设置有轨道护栏23，用于保护操作人员的安全。如图1所示，在桁架轨道板35的一侧还设置有劳保用品仓库26和工具仓库27，用于在相应区域内堆放所用的劳保用品及工具。

在本实施例中，由于在液体外加剂储存箱15内可储存有多种外加剂，因此可通过配置管路或设置多个液体外加剂计量泵17的方式来精确控制每种外加剂的用量。

在干粉料储存箱12内所储存的uhpc干粉料可采用标准包装，以便于采用吊装系统11吊装投放时进行定量控制。钢纤维储存箱13内的钢纤维也可采用相同的方式进行堆叠放置，以便于定量控制。

行走系统19可采用现有的一些行走驱动机构，例如包括驱动马达、滚轮，同时在施工场地内铺设导轨，使导轨在驱动马达的驱动下沿导轨方向移动。

本实施例在实际施工时，包括如下步骤：

1）施工前，在桁架轨道板35上依次安装搅拌与给料设备，安装完成后调整uhpc搅拌机9的智能控制系统10，根据施工要求调整搅拌机转速及时间，根据材料配比调整用水量，外加剂加入量及钢纤维掺入量。

2）吊装系统11将预混干粉料从干粉料储存箱12内包吊至投料口，施工人员将干粉料放入投料斗中，每次投料为1t重料包，关闭投料口，粉料进入搅拌机主机9进行搅拌；粉料搅拌设备上方可设有电动防护装置，该电动防护装置用于封闭投料口。

通过干混料运输车4给uhpc搅拌给料设备2补充干混料，补充方式可分两种：可以侧向补充；也可以同向补充，同向补充时如图1所示，在钢筋网与栓钉6上铺设钢板7，干混料运输车4将干混料运输至前方。由吊装系统11将包装好的干混料吊入干粉料储存箱12内。

3）左侧液体外加剂储存箱15内的液体外加剂通过运输管道进入到uhpc搅拌机9中，运输管道连接有液体外加剂计量泵17，可以预先设定外加剂添加量。

4）进水时，左侧拌合用水水箱14上装有自动计量装置，通过预先设定的加水质量通过水管流入小型水箱28内，此时施工人员应复核小型水箱内水量，然后采用水泵将小型水箱28中的水通过管路运输到uhpc搅拌机9内。

5）超高性能混凝土中钢纤维可以预先添加到粉料当中，也可以通过右侧钢纤维储存箱13加入到uhpc搅拌机9中，相同的，钢纤维储存箱13处也可装有自动计量装置测量钢纤维重量，通过预设添加钢纤维质量来控制钢纤维掺量。

6）搅拌完成后，先取样对拌合物进行坍落扩展度等性能测试，满足设计要求时，将拌合物卸入下层的混凝土输送泵18内，通过泵管将拌合物泵送至超高性能混凝土布料机3的布料机料斗5进行施工摊铺。

7）如图1所示，当超高性能混凝土布料机3在行走轨道1上移动并进行布料时，布置在其前方的uhpc搅拌给料设备2也通过其行走系统19的驱动在行走轨道1上移动，两者始终保持同步移动，从而实现uhpc搅拌给料设备2向超高性能混凝土布料3的持续供料。

在本实施例中，uhpc采用全自动齿轮式的超高性能混凝土布料机3进行布料，该超高性能混凝土布料机3可沿钢桥面的顺桥向行走；布料机料斗5架设在超高性能混凝土布料机3的横向轨道上横向行走，超高性能混凝土布料机3能实现全桥面布料，而达不到的区域、边角料处采用人工布料。

实施例二：如图4所示，本实施例相较于实施例一的不同之处在于：本实施例中作为可移动式供料设备的是混凝土搅拌车29、混凝土泵车30，两者相互连接。其中混凝土搅拌车29用于加工制作超高性能混凝土，并将其供送至混凝土泵车30，该混凝土泵车30则通过管路将超高性能混凝土泵送至超高性能混凝土布料机3的布料机料斗5中。混凝土搅拌车29和混凝土泵车30可在超高性能混凝土布料机3的前方行驶且与其构成同向且同步移动，以提高uhpc的施工质量。

在本实施例中，在超高性能混凝土布料机3铺设方向的后方依次设置超高性能混凝土整平机32、超高性能混凝土覆膜机33、超高性能混凝土抹光机34，以对已布料的uhpc铺装层13进行整平、喷雾覆膜养护和抹光等作业，以提高超高性能混凝土的铺装质量。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。