摘要 文章旨在探究方家高架橋工程建設(shè)中的澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)的應(yīng)用,以此提高橋面鋪裝的質(zhì)量與耐久性,確保橋梁的安全使用。通過采用文獻(xiàn)分析法、案例研究法和實地考察法研究了澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)在方家高架橋中的具體應(yīng)用。結(jié)果表明:澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)在方家灣高架橋的應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的施工性能和長期耐久性,研究成果可以為同類工程項目的順利開展帶來重要理論參考。
關(guān)鍵詞 橋梁工程;澆筑式瀝青混凝土;鋪裝技術(shù)
中圖分類號 U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)18-0113-03
0 引言
橋梁工程作為現(xiàn)代交通體系的重要組成部分,其建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到交通運輸?shù)陌踩c效率。在橋梁工程中,橋面鋪裝作為直接與車輛相接觸的部分,鋪裝技術(shù)的選擇至關(guān)重要。近些年來,澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)因其優(yōu)良的性能和廣泛的應(yīng)用前景,逐漸成了橋梁工程建設(shè)中的研究熱點。澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)以其獨特的施工工藝和優(yōu)越的材料性能,在橋梁工程中展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢,相較于傳統(tǒng)的鋪裝材料,澆筑式混凝土具有更好的耐久性、抗裂性和平整度,能夠有效提高橋面的使用壽命和行車舒適度。
1 案例概況
方家灣高架橋起點樁號K0+013.513,終點樁號K0+247.372,全長約234 m,標(biāo)準(zhǔn)橋?qū)?8 m。上部結(jié)構(gòu)為鋼箱梁。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為:甲基丙烯酸甲酯樹脂MMA(2 mm)+澆筑式混凝土式瀝青混凝土GA10(35 mm)+瀝青瑪蹄脂碎石SMA10(35 mm),高架橋橋F0PGIszUX/p05BOlukevLg==面鋪裝層結(jié)構(gòu)概覽如表1所示。
2 澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)
2.1 機(jī)械設(shè)備材料
(1)拌和站
采用日工4 000型,共5個冷料倉,配備二級除塵裝置,可以有效減少瀝青混合料在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵污染,打印裝置可以打印各個批次瀝青混凝土的詳細(xì)信息,便于質(zhì)量追蹤及記錄。
(2)澆筑式瀝青攤鋪機(jī)
該項目采用德國產(chǎn)澆筑式瀝青專用攤鋪機(jī),攤鋪機(jī)型號EB50/75S,最大攤鋪寬度5.0 m,可以滿足較寬路面施工需求,最大工作坡度10%,能在較陡坡度也能保持高效的攤鋪作業(yè),行走速度0~5 m/min,保證攤鋪速度的靈活性。此攤鋪機(jī)專為澆筑式瀝青混凝土設(shè)計,確保了施工的專業(yè)性和質(zhì)量
(3)升溫攪拌運輸車
采用Cooker運輸車,Cooker運輸車輛的功能是可以保證瀝青混合料的溫度,可以確保瀝青混合料在運輸過程中的質(zhì)量不受影響。
(4)瀝青及粗細(xì)集料
瀝青選用廈門華特集團(tuán)有限公司供應(yīng)的專用瀝青,專用瀝青專門針對澆筑式瀝青混凝土具有特殊的黏度、穩(wěn)定性和耐久性等特性進(jìn)行生產(chǎn),其性能指標(biāo)要求(如表2所示)。
粗集料采用峨眉九里生產(chǎn)的玄武巖,玄武巖具有較高的硬度和良好的耐久性,是理想的粗集料選擇;細(xì)集料采用汶川映秀產(chǎn)的機(jī)制砂,機(jī)制砂的粒度和級配對于澆筑式瀝青混凝土的性能至關(guān)重要,能夠保證混合料的填充和穩(wěn)定性。
2.2 測量放樣
縱斷面測量以5 m為一個點進(jìn)行測量放樣,能夠更加準(zhǔn)確地控制瀝青混凝土攤鋪的平整度和厚度,提高路面質(zhì)量。橫斷面測量考慮澆筑式瀝青混凝土具有一定的流動性,同時橋面也有2%的橫坡,攤鋪機(jī)的最大攤鋪寬度為5 m,因此該橋分為4幅施工。
2.3 模板安放
采用9.0×3.2 cm的木板為側(cè)向模板,為有效防止黏連且能夠快速脫模,在安放前需要在模板上涂抹一層薄薄的礦粉漿。礦粉漿按照1∶1的水與礦粉混合并攪拌,將其涂抹于模板與防水黏結(jié)層接觸的一面,并將殘留的礦粉及時清除,待自然晾干后方可使用。
2.4 混合料生產(chǎn)
(1)拌和設(shè)備調(diào)試:應(yīng)重點調(diào)校稱量系統(tǒng),確保其稱量誤差在容許范圍內(nèi),1)調(diào)整冷料倉出料口的大小和上料皮帶的轉(zhuǎn)速;2)調(diào)整熱料倉倉門控制油缸的行程,逐一調(diào)整各級料的稱量精度。
(2)施工配合比驗證:拌和設(shè)備調(diào)試完畢后,根據(jù)配合比試生產(chǎn)瀝青混合料,取樣檢驗瀝青混合料的性能指標(biāo)。若不能滿足設(shè)計要求,需要重新調(diào)整拌和機(jī)械或級配,直至混合料的性能指標(biāo)滿足設(shè)計要求。
(3)混合料生產(chǎn):澆筑式瀝青混合料的石料加熱溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在290~320℃,瀝青加熱溫度為175~185℃,出料溫度為220~240℃。對于混合料中未能加熱的部分,可根據(jù)實際情況適當(dāng)延長混合料的拌和時間,澆筑式瀝青混合料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。
2.5 混合料運輸
(1)在瀝青混凝土鋪裝過程中,為保證施工現(xiàn)場與拌和站之間的有效聯(lián)系和施工過程中的連續(xù)性,瀝青混合料運輸車的數(shù)量需要根據(jù)施工現(xiàn)場與拌和站之間的運距以及拌和站的拌和能力進(jìn)行確定[1]。
(2)澆筑式瀝青混合料是一種特殊的瀝青混合料,具有較高的黏度和稠度,因此在運輸過程中需要特別注意,為了保證澆筑式瀝青混合料的質(zhì)量和性能,需要使用專業(yè)的運輸設(shè)備。因此,專業(yè)的Cooker運輸設(shè)備是至關(guān)重要的,專業(yè)的運輸設(shè)備能夠提供穩(wěn)定的溫度和運輸條件,以保證瀝青混合料的質(zhì)量和性能。
(3)澆筑式瀝青混合料還需要采用循環(huán)裝料的方式進(jìn)行,循環(huán)裝料是指將瀝青混合料分批次裝入運輸車中,每批次裝入一定量的瀝青混合料,并連續(xù)攪拌,以防止瀝青混合料出現(xiàn)分離和結(jié)塊等問題。循環(huán)裝料的方式能夠確保瀝青混合料的均勻性和一致性,從而保證瀝青路面的質(zhì)量和性能。
2.6 混合料攤鋪
(1)由于澆筑式瀝青混合料具有較大的黏性,要確保瀝青混合料與接觸部位不發(fā)生黏附,進(jìn)而影響施工的順利進(jìn)行。此時,需要在模板的內(nèi)側(cè)、攤鋪機(jī)布料刮板以及整平板等接觸混合料的部位均勻地涂刷一層隔離劑,隔離劑能夠有效減少瀝青混合料與這些接觸部位的黏附力,通過涂刷隔離劑,可以保證在施工過程中,這些部位不會由于黏附而造成混合料的損壞和表面的不平整。在選擇隔離劑時,應(yīng)綜合考慮隔離劑與瀝青混合料的兼容性,確保隔離劑不對瀝青混合料產(chǎn)生不良的影響,為了保證隔離劑涂刷的效果和均勻性,需要使用專業(yè)的涂刷工具和方法,涂刷完成后,應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查,確保隔離劑涂刷均勻且無遺漏。
(2)施工前應(yīng)仔細(xì)檢查防水黏結(jié)層是否清潔干燥,防水黏結(jié)層必須保持清潔,沒有任何雜物;檢查防水層有無破壞,防水黏結(jié)層可能會因為施工過程中的操作、自然環(huán)境的影響或者其他因素而受損。如果發(fā)現(xiàn)有局部破壞,必須及時進(jìn)行修補[2]。
(3)澆筑瀝青混合料攤鋪需要采用機(jī)械與人工相結(jié)合的方式,對于無法機(jī)械攤鋪的位置,需要進(jìn)行人工澆筑施工。同時根據(jù)攤鋪機(jī)的分幅寬度,確定路面的攤鋪寬度,在使用攤鋪機(jī)之前,提前20 min對熨平板進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度不得低于100℃。
(4)在進(jìn)行攤鋪機(jī)作業(yè)之前,必須確保至少有兩臺升溫攪拌運輸車到達(dá)攤鋪機(jī)的前方,只有在加熱調(diào)劑后的瀝青混合料溫度和流動性均達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn),且所有的施工條件均已滿足的情況下,方可啟動施工流程。
(5)攤鋪溫度保持在220~240℃,對運抵施工現(xiàn)場的混合料進(jìn)行劉埃爾試驗,檢測結(jié)果符合設(shè)計要求后,即可進(jìn)行攤鋪。攤鋪時,Cooker運輸車需要倒車至攤鋪機(jī)前方,確?;旌狭夏軌蝽槙车赝ㄟ^卸料槽直接傾倒至橋面上,接著攤鋪機(jī)的布料器進(jìn)行左右移動,將混合料均勻且平整地鋪展開來,保證橋面鋪裝的質(zhì)量和均勻性。
2.7 預(yù)拌碎石撒布
預(yù)拌瀝青碎石的撒布量控制在每平方米4~7 kg,以確保鋪裝層的均勻性和穩(wěn)定性。預(yù)拌瀝青碎石中采用的瀝青為SBS改性瀝青,使用量在0.2%~0.5%,拌和后無花白現(xiàn)象。撒布碎石與撒布機(jī)同步撒布,撒布時的溫度不得低于190℃,部分碎石能夠自然下沉,形成緊密結(jié)構(gòu)。待澆筑式瀝青混凝土表面溫度降至130℃時,使用小型壓路機(jī)碾壓,提高鋪裝層密實度,進(jìn)而獲得良好的施工效果。
2.8 接縫處理
接縫處全部采用貼縫條,貼縫條是一種常見的接縫處理方法,其厚度應(yīng)不小于4 mm。貼附時不應(yīng)拉伸貼縫材料,同時對接縫處進(jìn)行預(yù)熱處理,增強(qiáng)其黏結(jié)力,確保整個鋪裝的密實性[3]。
2.9 養(yǎng)護(hù)
為了確保澆筑式瀝青混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度和性能,需要進(jìn)行封閉養(yǎng)護(hù)。在此期間,禁止一切車輛通行和設(shè)備停放,以減少外部因素對其造成的損害,從而影響其性能。養(yǎng)護(hù)的目的是讓澆筑式瀝青混凝土逐漸硬化并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度,在養(yǎng)護(hù)期間,禁止車輛通行是為了避免對尚未硬化的瀝青混凝土造成破壞,車輛的重量和摩擦力可能導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)壓痕或損壞,影響其平整度和使用壽命。
3 施工工序控制重點及保證措施
3.1 原材料檢驗
(1)控制重點:確保所有使用的原材料,包括瀝青、礦料等,均符合工程要求和標(biāo)準(zhǔn),保證原材料的質(zhì)量穩(wěn)定。(2)保證措施:對原材料進(jìn)行嚴(yán)格檢測與驗收,包括對其物理性能、化學(xué)成分等進(jìn)行全面分析。儲存過程中,要采取適當(dāng)?shù)姆莱薄⒎罆翊胧?,避免原材料受潮或受熱變質(zhì)。
3.2 混合料拌和
(1)控制重點:保證混合料的均勻性和穩(wěn)定性,確保瀝青與礦料的充分結(jié)合。(2)保證措施:嚴(yán)格控制運輸車的加熱溫度,要合理安排運輸路線和時間,避免過高或過低的溫度對混合料產(chǎn)生影響,確保混合料在規(guī)定時間內(nèi)到達(dá)施工現(xiàn)場[4]。
3.3 升溫運輸
(1)控制重點:確保混合料在規(guī)定時間內(nèi)到達(dá)施工現(xiàn)場。(2)保證措施:采用合適的攤鋪機(jī)械和工藝,控制攤鋪速度和溫度。在攤鋪過程中,要及時對攤鋪層進(jìn)行檢查和調(diào)整,確保其平整度和厚度符合要求。
3.4 攤鋪
(1)控制重點:確保攤鋪的平整度、厚度和密實度達(dá)到設(shè)計要求。(2)采用合適的攤鋪機(jī)械和工藝,控制攤鋪速度和溫度。在攤鋪過程中,要及時對攤鋪層進(jìn)行檢查和調(diào)整,確保其平整度和厚度符合要求。
3.5 預(yù)拌瀝青碎石的撒布
預(yù)拌瀝青碎石的骨料應(yīng)具有棱角,顆粒大小應(yīng)均勻,完成瀝青碎石的拌和后,應(yīng)及時進(jìn)行撒布施工。碾壓時需要注意溫度和時間,若路面溫度過高,會導(dǎo)致碎石完全壓入嵌入,若路面溫度過低,則會導(dǎo)致碎石難以壓入嵌入層,兩者均會影響界面抗剪能力。
4 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
澆筑式瀝青混凝土質(zhì)量要求如表4所示。
5 結(jié)論與討論
在橋梁工程建設(shè)中,澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢,在提升橋面質(zhì)量、延長橋梁使用壽命方面發(fā)揮了重要作用。該文以方家灣高架橋為例,詳細(xì)探討了澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)的各個環(huán)節(jié),包括機(jī)械設(shè)備材料的準(zhǔn)備、測量放樣、模板安放、混合料生產(chǎn)、運輸、攤鋪、預(yù)拌碎石撒布、接縫處理及養(yǎng)護(hù)等,并深入分析了施工工序的控制重點及保證措施。 通過對方家灣高架橋案例的剖析可以看到,澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術(shù)不僅要求嚴(yán)格的原材料檢驗和精確的配合比控制,還需要先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和科學(xué)的施工工藝作為支撐。
然而,要充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢,還需要在原材料選擇、配合比設(shè)計、施工工藝控制等方面不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化。唯有如此,才能更好地應(yīng)用這一先進(jìn)技術(shù),為提升橋梁工程質(zhì)量、保障交通安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張建忠.翔安大橋鋼橋面鋪裝澆筑式瀝青混合料施工技術(shù)[J].山西建筑,2023(2):54-55.
[2]陳本建.澆筑式瀝青混合料在鋼橋面鋪裝中的應(yīng)用分析[J].運輸經(jīng)理世界,2023(3):88-89.
[3]岳洪川.鋼箱梁橋面鋪裝層中澆筑式瀝青混凝土的應(yīng)用[J].交通世界(下旬刊),2022(8):18-19.
[4]楊樂.澆筑式瀝青混凝土在鋼橋面鋪裝中的應(yīng)用[J].西部交通科技,2022(1):91-92.