淺談鋼箱梁橋面澆筑式瀝青路面施工工藝

穆喜鳳

摘要： 隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，在橋梁建設(shè)施工中，特別是跨越既有高速的橋梁設(shè)計，越來越多的采用質(zhì)量穩(wěn)定、效率較高，精度可靠的鋼箱梁結(jié)構(gòu)，鋼箱梁很好地解決了橋梁橫跨、橋梁自重和橋梁承重之間的矛盾和沖突，但同時也產(chǎn)生了橋面瀝青混凝土鋪裝的種種難題。本文以潼榮高速公路路面LM-1標(biāo)田家樞紐互通鋼箱梁澆筑式瀝青路面施工作為研究背景，對澆筑式瀝青路面施工作業(yè)情況進(jìn)行了分析介紹，期望能為今后的路面施工提供良好的參考。

關(guān)鍵詞： 鋼箱梁;鋪裝;澆筑式瀝青;施工工藝

1 引言

澆注式瀝青混凝土屬于連續(xù)級配瀝青混凝土，其混合料具有礦粉、細(xì)集料、瀝青含量高的特點，因有含量較多的細(xì)集料及瀝青，使?jié)仓綖r青混凝土的粗骨料處于懸浮狀態(tài)，在適合施工溫度的條件下（220℃～250℃），瀝青混合料呈流淌狀態(tài)，且澆筑式瀝青混凝土的整體空隙率很小，內(nèi)部空隙之間是不連通的，因此澆筑式瀝青混凝土要達(dá)到要求的密實度和平整度，不需要采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，只需采用簡單的攤鋪整平機(jī)具進(jìn)行施工就可達(dá)到要求，且其還有不需要養(yǎng)護(hù)等外在優(yōu)點。通過依托工程橋梁的鋪筑，對鋼箱梁橋面鋪裝澆筑式瀝青路面施工中幾個關(guān)鍵步驟進(jìn)行探討，探索合理的澆筑式瀝青路面施工工藝及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，以便有利于促進(jìn)澆筑式瀝青工藝在高速公路上的推廣應(yīng)用。

2 案例工程概況

潼南至榮昌高速公路項目起于重慶市潼南寶龍鎮(zhèn)，與四川境內(nèi)路段順接，經(jīng)龍形鎮(zhèn)，跨涪江與渝遂高速形成樞紐互通，跨瓊江后與成渝復(fù)線相交設(shè)樞紐互通，經(jīng)大足三驅(qū)鎮(zhèn)，榮昌月光村、清升鎮(zhèn)至清江鎮(zhèn)終點，順接四川段路線。田家樞紐互通位于重慶市位于潼南縣田家鎮(zhèn)花田村，連接擬建南充至大足至瀘州高速公路和G93渝遂高速，為封閉互通式立交，由匝道及高速公路主干線組成。所有匝道一端接入擬建高速路主干線，另一端與G93渝遂高速相連接。施工圖設(shè)計文件中本互通共設(shè)置3座橋梁，具體橋位、橋型情況如下表，橋面鋪裝采用30mm，澆筑式瀝青混凝土（GA-10），40mm高彈瀝青瑪蹄脂碎石（SMA-10）。

3 鋼箱梁橋面鋪裝澆筑式瀝青混凝土施工技術(shù)

3.1 甲基丙烯酸防水體系的施工

鋼橋面板在噴砂除銹處理，清潔度達(dá)到Sa2.5級，粗糙度達(dá)到50～100μm后，進(jìn)行甲基丙烯酸防水體系施工。在噴砂除銹檢驗合格后3h內(nèi)噴涂底涂層Zed S94，用量為100～200g/㎡，采用直徑為0.025～0.035英寸的噴孔進(jìn)行噴涂。待其固化后，噴涂甲基丙烯酸膜，可分一層或者分兩層施工，總用量2000～2500g/㎡，干膜總厚度最小1mm，每層涂完1h就可以噴涂下一層;膠粘劑的用量為100～200g/㎡，約1h（23℃）就可以完全固化。待其固化后，可以擱置或進(jìn)行下一道工序施工。其施工圖如下所示：

在噴砂和防水粘結(jié)層施工過程中，應(yīng)注意：

（1）噴涂的基面必須干燥、潔凈、無油污、無異物、無灰塵;

（2）遇下雨、下雪、結(jié)露等氣候條件時，嚴(yán)禁作業(yè);

（3）基體溫度高于露點，防水材料噴涂環(huán)境溫度：-10～50℃;

（4）已涂刷好的區(qū)域要進(jìn)行保護(hù)，嚴(yán)禁油、油脂和臟物等的污染;

（5）防水材料的噴涂需要保證體系的水平面內(nèi)封閉、連續(xù)，禁止出現(xiàn)露點。

3.2 拌合站的控制

根據(jù)本工程需要，首先由拌合樓有經(jīng)驗的操作人員初步確定拌合樓冷料倉放料口的開口大小，并固定該開口尺寸。分別采用拌合樓額定的最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速，其間最少分5點對某一冷料倉單獨上料5～10min，采用拌合樓計量系統(tǒng)對所上石料進(jìn)行計量，從而確定該料倉在該開口大小情況下，轉(zhuǎn)速與上料速度的關(guān)系曲線。對每一冷料倉均應(yīng)繪制出轉(zhuǎn)速與上料速度的關(guān)系曲線。當(dāng)某種級配混合料需要的某種上料轉(zhuǎn)速高于或低于拌合樓允許轉(zhuǎn)速范圍情況下，應(yīng)重新調(diào)整冷料倉的開口大小，重新完成上述測定，使所有需要量的上料速度相應(yīng)的轉(zhuǎn)速均在機(jī)械設(shè)備允許的范圍內(nèi)。在拌制混合料時，可根據(jù)估計的拌合樓拌合能力及混合料目標(biāo)配比計算，并從上述轉(zhuǎn)速與上料速度關(guān)系曲線中查得需要的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，并按此速度上料，確保冷料倉上料速度的平衡。在需要調(diào)整上料速度時，應(yīng)從上述關(guān)系曲線中查得相應(yīng)的各冷料倉上料轉(zhuǎn)速，保持冷料倉供料平衡。試驗完成后，冷料倉開口大小必須完全固定，一旦改變開口大小，上述曲線必須重新測定。施工前需對拌合樓機(jī)械進(jìn)行良好管理與維護(hù)，保證施工期間設(shè)備的正常運行，不能在施工生產(chǎn)中出現(xiàn)大的故障。施工前，在監(jiān)理旁站的情況下完成拌合機(jī)械計量系統(tǒng)檢查與校核。施工前完成冷料倉上料速度的測定，由拌合樓人員根據(jù)經(jīng)驗預(yù)先設(shè)定冷料倉開口大小，測定轉(zhuǎn)速與上料速度的關(guān)系。

3.3 配比管理

（1）配比管理包括觀察與記錄冷料倉上料速度是否平衡，集料稱量最大誤差，熱料倉取樣篩分結(jié)果的波動情況定，瀝青稱量最大誤差，當(dāng)日拌和混合料總數(shù)量、混合料棄料數(shù)量等內(nèi)容;

（2）施工前與機(jī)械負(fù)責(zé)人一道完成冷料上料速度的測定。冷料倉上料是否均衡，是配比保證的基礎(chǔ)，盡可能準(zhǔn)確測試;

（3）除提交上述資料外，拌和樓打印資料（每盤打?。?，每工作日必須提交拌和樓質(zhì)量負(fù)責(zé)人簽字情況下即時提交總工程師;

（4）澆筑式瀝青混合料每日取樣1～2次進(jìn)行抽提篩分（油石比、級配）試驗。

3.4 溫度控制與檢測

（1）澆筑式瀝青混凝土生產(chǎn)溫度要求極其嚴(yán)格，以達(dá)到設(shè)計要求的拌和溫度為條件，調(diào)整集料加熱溫度，控制適宜的產(chǎn)量，保證混合料的出料溫度;

（2）記錄并上報集料溫度、和每盤澆筑式瀝青混合料出料溫度;

（3）由于澆筑式瀝青混合料拌和溫度高，攪拌時間長，因此對拌和樓的拌和能力和耐高溫能力有很高的要求。同時，澆筑式瀝青混合料所用的瀝青粘度大，而且瀝青含量比較高，混合料容易粘附在設(shè)備上，每次生產(chǎn)完畢后，立即對粘附的混合料進(jìn)行徹底清理，在生產(chǎn)前應(yīng)對運料小車、儲罐或卸料斗清理并涂刷隔離劑;

（4）混合料拌合溫度控制：如果礦粉未加熱，則石料加熱溫度應(yīng)為300℃左右，混合料拌合后出料溫度按220～250℃目標(biāo)控制。由于混合料中礦粉含量很大，因此混合料的拌和時間比較長，拌合時間為干拌15s，濕拌90s，上述工藝均需現(xiàn)場試拌后確定。如果礦粉加熱，則石料溫度約275±25℃;

（5）拌合過程中應(yīng)充分注意礦粉摻加、聚合物摻加，瀝青用量及出料溫度的控制。同時，冷料倉上料速度的設(shè)置應(yīng)充分考慮到加熱鼓風(fēng)中細(xì)集料的粉料（<0.3mm材料）損失。

3.5 現(xiàn)場放線與測量質(zhì)量責(zé)任控制

在澆筑式瀝青砼鋪裝中，澆筑式瀝青混凝土攤鋪設(shè)備不能自動找平，不能完全保證攤鋪后的瀝青路面高程，從而影響整個鋪裝層的鋪裝效果，所以，針對項目的自身特點和橋面的特殊鋪裝形式，要制定嚴(yán)格的測量方案以很好的控制整個鋪裝層的厚度以及橋面鋪裝質(zhì)量。在工程實施中，測量人員針對澆筑式瀝青砼攤鋪機(jī)的自身特點以及攤鋪方法制定嚴(yán)格的測量方案，由于澆筑式瀝青砼攤鋪機(jī)是全機(jī)械式，整個鋪裝層厚度主要靠攤鋪機(jī)的行走基面來控制，因此確保行走基面的平整，將能控制好橋面的平整度，因此攤鋪時對模板和輪胎行走基面的調(diào)平精度有較高的要求，其測量方法如下：

（1）縱斷面測量：縱斷面采用5m一個斷面進(jìn)行測量，這樣能夠更好地對橋面板的現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計，從而能夠更好的保證我們的攤鋪平整度和攤鋪厚度。

（2）橫斷面測量：橫斷面分點位置為0m、4.5m、9.25m、13.75m四點。

3.6 現(xiàn)場施工管理

負(fù)責(zé)掌握混合料施工時溫度，邊側(cè)限制、模板安裝、厚度控制、接縫處置、邊界處理等要求。

（1）專用攤鋪機(jī)的準(zhǔn)備：在施工前應(yīng)對攤鋪機(jī)進(jìn)行仔細(xì)檢查。檢查主要有三方面：攤鋪機(jī)發(fā)電和動力系統(tǒng)，攤鋪機(jī)的液壓系統(tǒng)、整平板的加熱系統(tǒng)，在確保攤鋪機(jī)處于正常工作狀態(tài)后，方可進(jìn)行混合料的拌合生產(chǎn)。在進(jìn)行混合料的攤鋪前，應(yīng)提前30分鐘對攤鋪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)達(dá)到160℃～200℃;

（2）邊側(cè)限制：由于澆筑式瀝青混凝土在230℃～250℃攤鋪時具有流動性，需設(shè)置邊側(cè)限制，防止混合料側(cè)向流動。本工程采用鋼制模板作為邊側(cè)限制擋板。邊側(cè)限制的擋板放置應(yīng)根據(jù)澆筑式混凝土攤鋪的寬度，以及整個鋪裝層的總寬度確定，并應(yīng)安排專門人員進(jìn)行循環(huán)布置;

（3）模板安放方法：在橫向0.5m和7.25m處沿橋梁縱向擺放模板，然后用測量所得的相對鋪裝厚度對模板進(jìn)行找平（利用縱向斷面測量所得的兩點相對高程來控制，然后用廣線來測量中間位置的相對高程，用墊塊對模板進(jìn)行找平處理）。應(yīng)準(zhǔn)備更多規(guī)格的模板（譬如高度為2cm、2.5cm或3cm），這樣能夠?qū)植肯鄬穸冗^小的地方的鋪裝厚度進(jìn)行調(diào)整;

（4）厚度控制方法：由于澆筑式攤鋪機(jī)自身的特點，影響攤鋪平整度的部分因素來源于攤鋪機(jī)本身行走軌道平面的平整度，所以在澆筑式瀝青砼的攤鋪施工中，我們除了要對模板平面進(jìn)行控制以外，還要對攤鋪機(jī)行走軌道的平整度進(jìn)行很好的控制。所以在實際施工中，測量人員利用兩點控制第三點的方法對攤鋪機(jī)的行走軌道進(jìn)行相對高程測量，然后用竹膠板對軌道進(jìn)行找平處理，使攤鋪機(jī)的行走軌道平面大致處在一個平面上。碎石撒布機(jī)緊隨其后，當(dāng)攤鋪的瀝青混凝土降到合適的溫度，撒布預(yù)拌瀝青碎石。應(yīng)準(zhǔn)確控制碎石的撒布量，保證撒布的均勻性;

（5）運輸方式：從拌合樓生產(chǎn)出來的澆筑式瀝青混合料還需不斷攪拌和加溫，以免混合料發(fā)生離析或溫度降低而無法施工，因此，澆筑式瀝青混合料使用專門的運輸設(shè)備Cooker。Cooker主要構(gòu)成有三部分：瀝青混凝土攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)以及攪拌罐;

（6）現(xiàn)場攤鋪

cooker倒行至攤鋪機(jī)前方，把混合料通過其后面的卸料槽直接卸在地上。攤鋪機(jī)的整平板的正前方布料板左右移動，把澆筑式瀝青混合料鋪開。攤鋪機(jī)向前移動把瀝青混合料整平到控制厚度。這階段不需對其進(jìn)行壓實;

（7）預(yù)拌碎石撒布及清理

在澆筑式瀝青混凝土施工時，進(jìn)行人工碎石的撒布，撒布量為5～10kg/㎡，并用滾筒進(jìn)行碾壓，使預(yù)拌碎石部分嵌入澆筑式瀝青混凝土內(nèi)。在澆筑式瀝青混凝土施工完畢后，掃除未粘牢的碎石。

3.7 澆筑式接縫、邊界的特殊處理

3.7.1 橫向施工接縫

（1）鋪裝過程中，施工縫一般設(shè)在橋梁伸縮縫處。如遇等料以及天氣變化等原因，需在其它部位設(shè)置施工縫，按如下方法設(shè)置橫向施工接縫;

（2）使用邊側(cè)限制的鋼制或木制擋板，切割成于澆筑式攤鋪寬度相同長度，放置于設(shè)置施工接縫的位置，將攤鋪機(jī)升起少許，從橫向擋板上移出，抵住橫向擋板，手持人工抹板將混合料抹至緊貼擋板，并抹平敲打擊實。固定橫向擋板，待混合料冷卻后，方可拆除擋板。最后應(yīng)使混凝土具有垂直的橫向截面，并敲掉松散混合料;

（3）在接縫處鋪筑澆筑式混合料之前，應(yīng)使用紅外槍或噴槍對接縫處混凝土進(jìn)行加熱，待混合料出現(xiàn)軟化后，將攤鋪機(jī)高度調(diào)至鋪裝層相同高度，待布料板將混合料均勻鋪開后，便可開動攤鋪機(jī)進(jìn)行正常攤鋪。應(yīng)觀察接縫處新鋪的混合料，如出現(xiàn)松散麻面情況，應(yīng)立即人工進(jìn)行處理。

3.7.2縱向接縫

（1）由于橋面不能進(jìn)行整幅攤鋪，施工中會產(chǎn)生縱向接縫。用于邊側(cè)限制的擋板應(yīng)涂刷隔離劑，并應(yīng)讓混合料冷卻形成一定強(qiáng)度后，方可拆除擋板，使接縫保持光滑垂直的橫截面;

（2）在進(jìn)行縱向接縫的施工前，應(yīng)檢查原瀝青混凝土接縫界面，及時除去出現(xiàn)麻面、松散以及和下層發(fā)生脫落的澆筑式瀝青混凝土，同時對接縫應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理，保證接縫粘接強(qiáng)度，確保整個鋪裝的密實性和整體性。在攤鋪機(jī)后，應(yīng)安排專門人員對接縫出現(xiàn)漏鋪以及麻面的地方及時處理，采用噴槍加熱使原鋪裝軟化，并用工具搓揉，使其表面平整，并壓入預(yù)拌碎石;

2.7.3邊界處理

（1）為了便于攤鋪機(jī)的攤鋪作業(yè)，澆筑式瀝青混凝土鋪裝在行車道邊緣處會留一定寬度由人工刮平。此工序需要具有豐富經(jīng)驗的工人操作，否則將導(dǎo)致細(xì)節(jié)漏洞，嚴(yán)重影響整個橋面鋪裝的防水系統(tǒng);

（2）用澆筑式瀝青混合料攤鋪機(jī)的布料器將混合料刮至鋪裝邊緣，人工用小型夯實機(jī)具將其夯平。

4 結(jié)語

澆筑式瀝青砼以其高彈、高強(qiáng)度等優(yōu)良性能被多數(shù)鋼橋面優(yōu)先采用，該技術(shù)施工工藝先進(jìn)，節(jié)約施工工期，社會效益顯著，其在田家樞紐互通鋼箱梁橋面的再次成功使用為更多鋼橋面澆筑式混凝土施工提供了參考經(jīng)驗，為今后類似工程施工提供了良好的借鑒作用。

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重慶市交通規(guī)劃和技術(shù)發(fā)展中心 重慶 400074