曲忠軍
(中海外交通建設有限公司,河北石家莊 050000)
在橋梁工程中,橋面是較為重要的組成部分之一,其與車輛直接接觸,如橋面質(zhì)量存在缺陷,則會對行車舒適性和安全性造成影響,還會降低橋梁的耐久性。為避免這一問題的發(fā)生,應確保橋面鋪裝層的整體質(zhì)量。因此,施工人員要了解并掌握瀝青混凝土橋面鋪裝施工工藝,在實際工程中合理運用,為橋面質(zhì)量提供保障。借此就橋梁工程中瀝青混凝土橋面鋪裝施工工藝展開分析探討。
某橋梁工程為高架橋,全寬26m,按照雙向六車道設計,行車時速為60km/h,全線長9.875km。該橋的橋面鋪裝層采用的是瀝青混凝土,從下到上依次為深滲透結(jié)晶型防水層、改性瀝青防水層、AC-16C 和SMA-13。橋面鋪裝質(zhì)量與行車舒適性及安全性密切相關(guān),所以要確保鋪裝層的整體質(zhì)量。下面重點對該橋梁瀝青混凝土橋面鋪裝施工工藝展開分析。
2.1.1 建設攪拌站
(1)為節(jié)約成本,本工程采用自建攪拌站為主、外購為輔的模式。由于工期較緊,加之工程中使用的瀝青混凝土種類較多,現(xiàn)場可能會出現(xiàn)不同類型結(jié)構(gòu)層交叉作業(yè)的情況,如果只有一個攪拌站負責供應瀝青混合料,則會導致材料儲備、生產(chǎn)協(xié)調(diào)等諸多方面的問題。所以,可按工程進度,安排攪拌站在不同的時間內(nèi)生產(chǎn)一種或是兩種瀝青混合料,而同一時間施工的其他瀝青混合料采購商品瀝青混凝土。為確保拌和質(zhì)量,采用間歇式拌和機拌制瀝青混合料。
(2)自建攪拌站的選址是較為重要的環(huán)節(jié),與施工現(xiàn)場的距離應盡可能近一些,由于攪拌機的噪聲比較大,為避免擾民,要遠離居民區(qū)。根據(jù)上述要求,將攪拌站的地址選擇在距離施工現(xiàn)場5.5km 的一處無人居住地區(qū)。整個攪拌站的占地面積約為3.35萬m2,場地周圍用高度2.5m的磚墻圍擋[1]。
2.1.2 技術(shù)準備
施工前,要對圖紙認真審查,由項目經(jīng)理部負責組織相關(guān)職能部門的管理人員對施工班組以書面的形式開展技術(shù)交底工作,明確質(zhì)量要求、操作規(guī)程、注意事項等。
2.1.3 高程測量
橋面高程控制是確保鋪裝施工質(zhì)量的重要措施,對每一聯(lián)箱梁鋪裝前,應由專業(yè)的測量小組按設計標高復測橋面標高,依據(jù)圖紙中給出的橫斷面高程要求,準確測放出各個斷面的高程控制點,并報現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收。測量人員可將控制點轉(zhuǎn)至橋面,確保精度與現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求相符。高程測量放樣的過程中應注意,在直線段上,每隔10m一個斷面,每個斷面布設三個控制點[2]。放樣時,應測放出箱梁兩側(cè)排水溝的平面位置,做好控制標記。
2.2.1 橋面處理
(1)瀝青混凝土鋪裝施工前,要先對橋面進行清理,將各種雜物全部清除。施工人員可以清掃一遍面層,然后用吹風機將浮灰吹凈,確?;炷料淞罕砻鏌o油污、灰塵、雜物以及積水等。進行防水層施工前,先用塑料薄膜將防撞墻等裸露在外的部分包裹好,避免鋪裝施工時受到瀝青污染。
(2)對于橋面上難以清除的油污和浮漿,可以采用拋丸打磨的方法予以處理。拋丸后得到的新表面粗糙度與平整度均應符合現(xiàn)行規(guī)范標準的規(guī)定要求,清理干凈混凝土表面的浮塵,確保無油污和積水。
2.2.2 深滲透結(jié)晶型防水層施工
深滲透結(jié)晶型防水材料簡稱DPS,本次施工采用成品材料,使用過程中不摻加其他物質(zhì)。防水層正式施工前,要對DPS的技術(shù)指標加以檢驗,達標后方可使用。DPS的密度應不小于1.07g/cm3,終凝時間不小于400min,抗?jié)B性不大于35mm,抗壓強度比不小于100%,48h吸水量比不小于65%[3]。DPS防水層的施工要點如下:
(1)箱梁混凝土表面清理完畢后,使用低壓噴霧裝置噴灑一道DPS 防水材料,間隔24h 后再噴灑一道。為避免噴灑后的防水材料遭到破壞,在施工期間,無關(guān)人員不得隨意進入噴灑完的區(qū)域。
(2)DPS防水層施工過程中,應按照選用的噴霧器容量計算出噴霧面積,據(jù)此確定出噴霧方格的數(shù)量。噴灑防水材料時,要保持緩慢、均勻,避免多噴或是漏噴,當混凝土表面濕潤,且有水跡現(xiàn)象出現(xiàn)后便可停止噴灑。
(3)施工DPS 防水層要避開雨天,選擇晴天噴灑DPS,以此來確保防水層的質(zhì)量達標。需要注意的是,由于DPS材料是通過噴灑的方式使其均勻覆蓋在混凝土表面,因此,當風力超過5級時,應停工,以免對噴灑效果造成影響。
2.2.3 高黏瀝青防水
(1)本次橋面鋪裝施工中,采用的是成品高黏瀝青防水材料,施工正式開始前,要對防水材料的各項指標進行檢驗。高黏瀝青的軟化點應不小于90℃,60℃的黏度值應不小于60 000Pa.s,壓力為0.3MPa時,30min內(nèi)應不透水,抗拉強度不小于1.0MPa,針入度比不小于70%[4]。
(2)高黏瀝青防水層施工中使用的碎石為粒徑3.0~5.0mm 的玄武巖碎石。高黏瀝青噴灑與碎石撒布利用同步碎石封層車施工,為確保高黏瀝青噴灑的順暢性,可對其進行加熱處理,要控制好加熱溫度,最高不得超過200℃,瀝青的灑布溫度以190~200℃為宜,噴灑量控制在1.8kg/m2。噴灑高黏瀝青時,作業(yè)環(huán)境的最高溫度不得超過35℃,最低溫度不得低于5℃。如果溫度無法達到上述要求,則不得施工。噴灑瀝青時,縱橫向的搭接寬度應達到10cm以上。可在噴灑高黏瀝青時,撒布碎石,撒布量控制在10kg/m2左右。
(3)使用膠輪壓路機對高黏瀝青防水層碾壓2~3遍,每一遍碾壓時,要重疊1/2 輪寬,以此來確保壓實效果,壓路機的碾壓速度控制在3.0~5.0km/h[5]。
2.3.1 材料與配合比
(1)下面層與上面層的粗集料分別選用的是灰綠巖碎石和玄武巖碎石,要求粗集料表面潔凈、干燥,無雜質(zhì),有較高的強度和耐磨性;細集料選用的是石灰?guī)r機制砂;填料選用石灰石磨制的礦粉,要求潔凈、干燥,可以從礦粉倉內(nèi)自由流出。不同的集料應分開堆放,兩種集料之間應做好隔離,不得混堆,料源不同的集料也要分開堆放,細集料要覆蓋,防止受潮影響質(zhì)量;瀝青選用改性瀝青,各項技術(shù)指標應與現(xiàn)行規(guī)范標準的要求相符。瀝青到貨后,必須附有生產(chǎn)廠家及權(quán)威機構(gòu)出具的試驗報告,并逐車取樣,對瀝青的軟化點、針入度等關(guān)鍵指標進行檢驗,確認合格后方可入庫。
(2)為獲得瀝青混合料最佳的配合比,先確定目標配合比,然后將之轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)配合比,最后進行檢測,看是否符合橋面鋪裝施工要求。在目標配合比的設計中,采用馬歇爾試驗的方法,確定出最佳的瀝青含量,并檢驗混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性,以礦料級配組成及最佳瀝青含量作為目標配比,將該配比提供給拌和站,據(jù)此對冷料倉的供料比例進行優(yōu)化調(diào)整;將冷料倉進料速度調(diào)整后,從熱料倉內(nèi)取樣做篩分試驗,依據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整熱料倉的比例。按目標配合比試拌混合料,然后通過馬歇爾試驗,確定出生產(chǎn)配合比的最佳瀝青含量。在瀝青混合料生產(chǎn)配合比的設計過程中,要確定各個熱料倉的礦料與礦粉用量,按二次篩分所得的結(jié)果,經(jīng)計算后,使混合料的級配無限接近于目標配合比,從而確定出熱料倉的礦料與礦粉比例,達到供料平衡的目標。按最終確定的生產(chǎn)配合比對混合料進行試拌,并在試驗段上鋪筑,然后取樣作馬歇爾試驗,檢驗該配合比是否滿足各項技術(shù)指標的要求,確認滿足后,作為最終的生產(chǎn)配合比。
2.3.2 拌和
本工程中,瀝青混合料采用生產(chǎn)能力為210t/h的間歇式拌和機拌制。混合料拌制前,應檢查拌和設備,看性能是否良好,運轉(zhuǎn)是否正常,開拌后,對計量儀表進行全面檢查,確保計量的準確性。瀝青混合料的拌和要點如下:
(1)用于瀝青混合料拌制的集料應按照不同規(guī)格分開堆放,由裝載機按照集料的規(guī)格分別裝入指定的料斗內(nèi)完成上料。拌制瀝青混合料時,應以生產(chǎn)配合比為依據(jù),對集料的用量進行控制,拌和過程中,要經(jīng)常檢查設備,確保運轉(zhuǎn)正常,避免因設備問題影響混合料的質(zhì)量?;旌狭系某鰪S溫度控制在175~180℃,當溫度超過195℃,應作廢棄處理。
(2)通過試拌的方法,合理確定瀝青混合料的拌和時間,要保證集料全部裹覆瀝青結(jié)合料,拌和時間以45s為宜,包括干拌5s,濕拌40s[6]。拌和期間,應對混合料的均勻性進行檢查,看有無花白、離析等情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,以免影響混合料的質(zhì)量。
(3)AC-16C混合料不宜長時間存儲,貯存最長不要超過24h,SMA-13混合料要在拌制當天全部用完。在不同的時段,取混合料試件作馬歇爾和篩分試驗,通過試驗檢驗混合料的油石比、級配、物理力學性質(zhì),看是否滿足橋面鋪裝施工要求。油石比的允許誤差為-0.1%~+0.2%,級配的允許誤差為0.075mm,±2%[7]。拌制好的混合料色澤應一致、均勻、無結(jié)團、花白、離析等現(xiàn)象。
2.3.3 運輸
瀝青混合料運輸過程中,應注意如下事項:
(1)運輸前,駕駛員要做好車輛保養(yǎng)工作,以免運輸途中車輛出現(xiàn)故障;混合料運輸車每次使用前、后都要全面清掃,并在車廂內(nèi)均勻涂刷防黏劑;裝料時,車輛應前后移動,分三次裝料,這樣能夠有效防止混合料堆積引起離析。
(2)運輸途中要全面覆蓋混合料,在保溫的基礎上,避免風吹、日曬、雨淋。運輸車抵達施工現(xiàn)場后,應停在攤鋪機前方30cm 左右的位置處,卸料時掛好空擋,由攤鋪機推動完成卸料。
2.3.4 攤鋪
完成試驗段鋪筑后,得出AC-16C 和SMA-13 兩種混合料的松鋪系數(shù),分別為1.2 和1.25,據(jù)此開展瀝青混合料現(xiàn)場攤鋪作業(yè)。攤鋪作業(yè)方式為兩臺攤鋪機半幅全寬呈梯隊式作業(yè),搭接寬度以40~50cm 為宜。下層攤鋪時,通過掛線法控制標高,上層用平衡梁法控制標高,攤鋪施工要點如下:
(1)瀝青混合料攤鋪作業(yè)正式開始前,準備一塊木板,長度為50cm,寬度為30cm,厚度與虛鋪厚度相同,將模板放置在熨平板的下方,調(diào)整傾角,并將熨平板預熱45min 左右,使其溫度達到100℃以上,此時便可開始攤鋪,熨平板下的木板要在攤鋪后取出?;旌狭蠑備佔鳂I(yè)開始后,現(xiàn)場等候卸料的運輸車數(shù)量應達到5輛以上,以免出現(xiàn)停機待料的情況。
(2)攤鋪過程中,將攤鋪機兩側(cè)的擋板調(diào)整到位,傳感器臂桿搭設在基準鋼絲上。運料車應與攤鋪機的料斗中心對準,均勻卸料,在有坡度的路段上,運料車應掛低速擋,與攤鋪機保持同步前進。螺旋布料器向兩側(cè)分送的混合料應均衡,熨平板前的混合料高度應保持全寬范圍內(nèi)一致,這樣能夠有效防止離析現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(3)攤鋪機的作業(yè)速度控制在2.5~4.0m/min,攤鋪過程中不得隨意變化速度或停機,要經(jīng)常檢查混合料的溫度,若溫度過低,則應及時處理,以免影響攤鋪質(zhì)量。當局部出現(xiàn)離析現(xiàn)象,可采用人工修補的方法予以處理。施工階段,要加強現(xiàn)場混合料的測溫工作,攤鋪好的混合料在未壓實前遇到降雨,應在雨停后將之鏟除重新攤鋪。
2.3.5 碾壓
瀝青混凝土橋面鋪裝施工中,碾壓是較為重要的一道工序,與鋪裝層的平整度密切相關(guān)。為此,要控制好碾壓質(zhì)量,具體的施工要點如下:
(1)壓路機應以并列的方式呈梯隊作業(yè)。為提高壓實效果,初壓應緊跟攤鋪機,在混合料溫度較高的條件下碾壓時,要避免出現(xiàn)推移的現(xiàn)象,初壓從外向內(nèi)碾壓,相鄰碾壓帶重疊1/3輪寬。
(2)碾壓時,壓路機的驅(qū)動輪應朝向攤鋪機,不得隨意改變碾壓方向,作業(yè)過程中,壓路機不得在攤鋪層上突然加速或是急剎車,回程時,要放慢速度,振動壓路機應關(guān)閉振動功能。在同一個斷面上,壓路機不得回程碾壓,且不同階段的碾壓,回程不得在相同的橫斷面處,前后至少要保持2.0m以上的距離[8]。
(3)攤鋪后尚未碾壓或是已經(jīng)壓實的混合料上,任何車輛及機械設備均不得停留,振動壓路機在碾壓成型的路段上行駛時,應關(guān)閉振動功能。為避免壓路機碾壓途中出現(xiàn)問題,在碾壓開始前,要做好檢查、調(diào)試工作。碾壓完畢后的路段,應根據(jù)規(guī)范要求對接縫進行妥善處理。
瀝青混凝土橋面鋪裝施工是一項較為復雜的工作,其中涵蓋諸多內(nèi)容,如果某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能影響橋面鋪裝層的質(zhì)量。為避免這一問題的發(fā)生,要了解相關(guān)的施工工藝,以此來確保橋面鋪裝按質(zhì)、按量、按時完成。