飞龙大桥钢箱梁桥面浇注式沥青混凝土铺装技术

2012-06-04 01:30苏湘华
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:钢箱梁摊铺机挡板

【摘要】浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗疲劳、抗裂性能,在国外已被广泛地应用于钢桥面铺装施工中;本文借鉴国内外的成功经验,以赣州飞龙大桥桥面施工为载体,从施工准备、混合料的生产、运输、摊铺、接缝及边界处理等发面出发,总结出一套完整的钢箱梁桥面浇注式沥青混凝土铺装技术。

【关键词】 桥梁工程钢桥面浇注式沥青混凝土铺装施工

【 abstract 】 pouring type asphalt concrete with excellent waterproof, resist fatigue, crack resistance, in overseas has been widely applied to steel bridge deck pavement construction; This article from the domestic and foreign successful experience, with dragons bridge deck construction for ganzhou carrier, from construction preparation, mixture of the production, transportation, paving, joints and boundary treatment and less likely set out, summarized a set of complete steel box girder bridge deck asphalt concrete pouring type packing technique.

【 key words 】 bridge engineering steel bridge deck asphalt concrete pavement construction pouring type

中图分类号: U445文献标识码:A文章编号:

O引言

钢箱梁桥具有跨度大、安装时间短、可工厂化生产的特点,成为市政工程和高速公路的优选桥型之一。但由于钢箱梁与沥青混凝土铺装层之间的粘结力较差,钢箱粱桥自身变形、挠度相对较大,热容量突出,易锈蚀等特点,对沥青混凝土桥面铺装层提出了很高的要求。浇注式沥青混凝土具有独特的防水、抗老化性能、抗疲劳性能以及对钢桥面板优良的追从性,使其被广泛地应用于钢桥面铺装施工中,作为桥面铺装的保护层。本文以飞龙大桥为载体,对钢桥面浇注式沥青混凝土铺装的施工技术进行详细介绍。

1铺装方案

飞龙大桥钢箱梁桥面铺装总长度为128.5m,铺装宽度23.5m,总厚度为60mm,桥面铺装各层结构见图1:

图1 桥面铺装结构图

为确保铺装层与桥面板的有效粘接 ,施工时首先对钢桥面板表面进行处理,使之成为清洁、平整的粗糙界面,然后进行防水粘结层施工。待防水层表干后铺筑30mm厚的浇注式沥青混凝土GA10,并在表面撒布一层5-10mm的预拌碎石。最上面铺装50mm改性沥青SMA10。

2 浇注式沥青混凝土的施工

2.1 施工准备

(1)在浇注式沥青摊铺之前,应保持防水层清洁干燥,必要时应用吹风机进行吹风和干燥(见图2、图3)。

图2 清洁防水层图3 吹风机对防水层进行吹风和干燥

(2)由于浇筑式摊铺机根据侧限挡板高度控制铺装层的厚度和平整度,因此,应进行精确测量,准确定位侧限挡板的高度。

(3)应储备足够的材料,保证施工机械的性能稳定,防止因材料、机械原因忽然停工,从而产生人为冷接缝。

2.2 浇注式沥青混合料的拌和

由于浇注式沥青混合料拌和温度高,搅拌时间长,因此对拌和楼的拌和能力和耐高温能力有很高的要求,需采用浇注式沥青混凝土专用拌合楼进行拌和。同时,浇筑式沥青混合料所用的沥青粘度大,沥青含量高,混合料容易粘附在设备上,每次生产完毕后,待设备还没完全冷却时,应对粘附的混合料进行彻底清理,在生产前应对运料小车、储罐或卸料斗清理并涂刷隔离剂。

混合料拌合温度控制:若矿粉未加热,则石料加热温度约为290℃~310℃。混合料拌合后出料温度按220~250℃目标控制。由于混合料中矿粉含量很大,因此混合料的拌和时间比较长,拌合时间为干拌15S,湿拌90S,上述工艺均需现场试拌后确定。

拌合过程配备专人监控矿粉掺加、沥青用量及出料温度控制,同时冷料仓上料速度的设置应充分考虑到加热鼓风中细集料的粉料(直径小于0.3mm的材料)损失。

2.3 浇注式沥青混合料的运输

飞龙大桥浇注式沥青混合料使用专门设备Cooker进行运输。在Cooker初次进料之前,应将其温度预热至160℃左右,装入Cooker中的混合料应保持不停的搅拌,同时应将Cooker的温度设置在220℃~250℃之间,确保混合料运至现场的温度为220℃~250℃。应尽量避免浇注式沥青混合料在高温的Cooker车中搅拌太长时间,超过250℃时停留时间不能超过1h,220~240℃时停留时间不能超过4h。施工中如果搅拌系统出现故障,应及时将浇注式沥青混合料从搅拌罐中放出,一旦混合料发生离析,则不能使用。

2.4 浇注式沥青混合料的摊铺

(1)摊铺方案

在摊铺之前,要结合铺装总宽度和摊铺机的摊铺宽度来制定合理的摊铺方案。

飞龙大桥铺装总宽度为23.5m,摊铺机最大摊铺宽度为6m。施工时采用分幅摊铺,每幅净摊铺宽度为11.75m。为了方便施工及消除其它因素的影响,在单幅摊铺时,我们采用人工铺筑0.6m的两侧边缘带、机械摊铺11.15m的方案(见图4)。先进行机械摊铺,然后进行人工摊铺。对于施工过程中产生的纵向施工接缝,用加贴缝条以及对表面明显接缝进行热化修整处理。

图4 主车道浇注式沥青摊铺方案图

(2)摊铺方法

浇注式沥青混凝土自流成型、无须碾压,因此要使用浇注式沥青混凝土专用摊铺机进行摊铺。在施工前应对摊铺机的发电和动力系统、液压系统、整平板的加热系统进行仔细检查。在进行混合料的摊铺前,提前30分钟对摊铺机进行预热,预热温度应达到160℃~200℃。运至现场的浇注式沥青混合料应对其温度进行测量,符合设计要求后方可摊铺。

摊铺时先将移动式搅拌机倒行到摊铺机前方,把浇注式沥青混合料通过卸料槽直接卸到钢桥面板上(见图5),摊铺机的布料板左右移动,把浇注式沥青混合料铺开。摊铺机向前移动把沥青混合料整平到控制厚度(见图6)。摊铺机行走过后,对接缝处或摊铺机摊铺不够理想的部位,由工人使用木制的刮板抹平(见图7)。

图5 沥青混凝土摊铺施工图图6 人工修整

铺设浇注式沥青混凝土时,摊铺机将空气卷入在铺设面上,多少会留有一定 的水分和油分,施工时就会发生膨胀现象。为此必须进行消泡处理。消泡处理的具体做法为;采用钢钎戳在膨胀的地方扎孔,使其中的空气排出,再用木槌打击使之平整密实。

由于浇注式沥青混凝土在220℃~250℃摊铺时具有流动性,需设置边侧限制,使其在规定的区域内流动。本工程采用23 mm厚,300mm宽的木制模板作为边侧限制挡板。挡板应安排专门人员进行循环布置。在铺装层相对冷却后拆除挡板,留下一个比较清晰的轮廓,以便于下次摊铺的接缝。

由于浇注式摊铺机自身的特点,影响摊铺平整度的重要因素还有钢桥面的平整度,所以我们除了要对熨平板高度进行控制以外,还要控制摊铺机行走的桥面平整度。在实际摊铺施工中,在测量的控制下需利用不同厚度的薄木板来铺垫,使摊铺机的行走轨道基本保持在桥面的设计线型上,以便保证摊铺平整度及厚度。

碎石撒布机紧随摊铺机后,待摊铺好的浇注式沥青混凝土达到撒布温度时,撒布预拌沥青碎石,撒布量为5~10kg/㎡,以碎石能够较好的嵌入浇注式沥青混凝土为宜。撒布过程中如果因为撒布量不易控制而造成浇注式沥青混凝土表面剩余过多碎石时,也可以选择人工撒布碎石的方式,使其撒布更为均匀,但撒布量必须满足要求。在浇注式沥青混凝土施工完毕后,扫除未粘牢的预拌沥青碎石。

2.5 施工缝及边界处理

(1)施工接缝处理

如遇等料以及天气变化等原因需设置施工缝时,按如下方法设置横向施工接缝:将与摊铺宽度相同长度的边侧限制挡板放置于设置施工接缝的位置,将摊铺机升起少许,从横向挡板上移出,抵住横向挡板,手持人工抹板将浇注式沥青混凝土抹至紧贴挡板,并抹平、敲打、击实。随后固定挡板,待沥青混凝土冷却后方可拆除挡板,并敲掉松散的沥青混凝土,最后应使沥青混凝土具有垂直的横向截面。

在接缝处铺筑浇注式混合料之前,将摊铺机高度调至铺装层相同高度,待布料板将混合料均匀铺开后,便可开动摊铺机进行正常摊铺。应观察接缝处新铺的混合料,如出现松散麻面情况,应立即人工进行处理。

由于桥面不能进行整幅摊铺,施工中会产生纵向接缝。用于边侧限制的挡板应涂刷隔离剂,并应让混合料冷却形成一定强度后,方可拆除挡板,使接缝保持光滑垂直的横截面。

在进行纵向接缝的施工前,应检查原沥青混凝土接缝界面,及时除去出现麻面、松散以及下层发生脱落的浇注式沥青混凝土,清除完毕后,在纵向边缝处贴一条贴缝条,同时对接缝应进行预热处理,保证整个铺装的密实性和整体性。应安排专门人员在摊铺机后方对接缝出现漏铺以及麻面的地方及时处理,如有需要另进行喷枪加热使原铺装软化,并用工具搓揉,使其表面平整,并压入预拌碎石。

(2)边界处理

为了便于摊铺机的摊铺作业,浇注式沥青混凝土铺装在行车道边缘处会留一定宽度由人工刮平。该边缘处理方法如下:用摊铺机的布料器将浇注式沥青混凝土刮至铺装边缘,人工用小型夯实机具将其夯平。

2.6 成品养护

浇注式沥青混凝土铺装施工完毕后,混凝土内部仍有较高的温度,铺装结构没有完全硬化,如果过早开放交通,会造成铺面被污染、表面出现掉料、轮印等不良现象,因此,要加强早期交通的管制。

3 结束语

浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化性能、抗疲劳性能,飞龙大桥钢箱梁桥面铺装采用浇注式沥青混凝土作为桥面铺装下层,对改性沥青SMA10面层起到了很好的保护作用,解决了钢桥面沥青混凝土容易产生裂缝、车辙、搓板的问题。该桥经过2年多时间的运营,桥面铺装使用状况良好,未发生上述病害。

本文从施工准备、混合料的生产、运输、摊铺、接缝及边界处理等方面详细介绍了钢箱梁桥面浇注式沥青混凝土铺装施工技术,该技术并不十分复杂,具有很强的操作性和推广应用的价值。随着钢板桥在我国的日益发展,必定要求桥面铺装也能适应其性能,浇注式沥青混凝土的优越性能预示它在今后具有较为广泛的应用前景。

参考文献

[1]樊叶华,大跨径钢桥面浇注式沥青混凝土铺装技术研究,硕士学位论文,南京,东南大学交通学院,2004年。

作者简介:苏湘华,男,1978年4月出生,工程師,广西公路桥梁工程总公司二分公司,从事公路桥梁施工管理工作,

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