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【摘 要】 现代大跨径桥梁的不断涌现,如苏通长江大桥,杭州湾跨海大桥、嘉绍跨江大桥、舟山大陆连岛工程,标致着公路建设进入了崭新的时代、特大桥上改性沥青面层施工技术等,得到广泛的关注,本文通过改性沥青面层施工技术要点、难点分析、阐述了施工的原材料及施工方法,论证了改性沥青面层施工及应用价值,并在各类斜拉桥、悬索桥上推广。
【关键词】 特大桥;改性沥青面层;施工技术
引言:
公路是各种运输方式中覆盖范围最广、服务功能最强的一种方式,而其它的运输方式如民航、铁路、水运、管道等都离不开公路的支持,它的快速发展改变了国人的生活方式,产业布局、经济发展以及对外联系的方式,随着中国经济的发展,公路桥梁建设也得到了突飞猛进的巨变,将趋向更长、更大、更柔的高时速,重荷载的方向发展,而依附在桥梁上面直接承受行车反复挤压的沥青面层,其施工工艺、质量控制更是至关重要。
一、工程简介
椒江二桥全长3702M,采用六车道一级公路技术标准,设计速度80Km/h,二桥主跨宽39.5m,引桥宽37.5m,主桥布跨70m+140+480+140+70为双塔斜拉桥,上部结构采用钢砼叠合梁,设计洪水频率1/300,主桥为4cmSMA-13沥青砼+5cmSMA-16沥青砼,引桥为4cmSMA-13沥青砼+5cmAC-16SBS改性沥青砼,面层与面层之间没粘层,下面层与桥面之间没封层或防水层。
二、SMA沥青混合料及原材料控制
SMA混合料是由粗集料、细集料、矿粉、纤维稳定剂、沥青胶洁料按照一定的比例组合而成。在施工准备阶段和生产阶段对上述原材料的质量进行严格控制,是SMA混合料体现优良性能的基础。施工准备;
1、对沥青下面层进行质量检查验收,下面层的各项指标均符合设计及规范要求,下面层表面浮动矿料扫至路面以外,表面杂物清扫干净,灰尘提前冲冼,风吹干净。
2、保证工作面顺畅,前面的阻碍物要及时清理。
三、铺筑试验路段及施工工艺
1、铺设试验段的目的通过铺筑试验段,验证生产配合比,检验施工方案、施工工艺及操作规程的适用性,确定本工程的施工方法,为沥青路面大面积施工提供技术依据:桥面抛丸。桥梁防水层基层处理采用抛丸工艺,即利用抛丸机,抛除梁表面的浮浆。使用抛丸处理的表面粗糙均匀;不会破坏原基面结构和平整度,并且可以完全去除浮浆和起砂,100%“创面”,露骨;但同时不会造成骨料的松动和微裂纹,为增强防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果。
基层处理设备采用具备同步清除浮浆及吸尘功能的设备、带有驱动行走系统的自循环回收的抛丸设备来进行桥面混凝土基层处理。轻度抛丸机速度选用2~3档,行走速度5~10m/min,丸料规格采用S390。
大面积抛丸展开之前应进行抛丸工艺试验,确定最佳丸料规格、丸料流量即最佳电机负载、抛丸设备行走速度等关键工艺参数。抛丸工艺参数确定后,抛丸过程应连续作业,如因特殊原因造成抛丸停机,在下次重抛之前将机器倒退30cm左右,再重新开始抛丸,待机器行走过去后,应及时检查搭接区域抛丸质量,如有遗漏再进行补抛。
桥面、防护墙根部局部混凝土找平处理时,可使用角磨机,不得出现明显凹凸沟痕,做到棱直面平,确保防水层有效粘结。
抛丸处理粗糙度应符合规定。如果粗糙度过大,会带来大量的底涂和修复工作量,同时也不利于粘结强度;如果粗糙底过小,会导致粘结力不够。抛丸的控制标准以目测无浮浆为准,粗糙度控制在SP3为宜。在梁端、侧面存在斜坡,抛丸机容易泄漏丸料,损耗非常严重,为节约成本,要做好回收丸料,回收丸料的工作要求抛丸组人员做好收集,要求丸料的损耗在10%-20%内。在不泄露丸料的前提下,尽量压边抛丸,这样可以大大减少下道工序中打磨处理的工艺,节省时间及材料损耗。
2、抛丸后桥面混凝土裂缝的处理
加强对桥面混凝土施工质量的管理,对桥面混凝土质量控制提出更高的要求;对抛丸后暴露出可能影响桥面质量缺陷,有针对性的采用灌注、压注等方法提前修复处理,消除潜在质量隐患。对于宽度小于0.1mm的桥面混凝土裂缝结合防水粘结层进行封闭处理;对数量较多、宽度在0.1mm-1.5mm间的桥面混凝土裂缝采用自动低压渗注法灌注水性环氧树脂溶液进行防水处理;对深度较深、宽度大于1.5mm的裂缝采用压力灌注法将水泥浆注入裂缝腔内,达到充填密实的效果。
四、SMA混合料拌和、摊铺及压实
1)改性沥青SMA混合料采用3000型间隙式沥青拌和机拌和,配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备,逐盘打印各传感器的数据,每个台班作出统计,计算矿料级配、油石比、施工温度、铺装层厚度的平均值、标准差和变异系数,进行总量检验,并作为施工质量检测的依据。施工中,应坚持天气情况调查,每天拌合站开盘前,应掌握天气情况是否符合施工SMA路面,不符合时,不能强行进行混合料的拌合。拌和机应配备专用的纤维稳定剂投料装置,直接将纤维自动加入拌和机的拌和锅或称量斗中。添加纤维应与拌和机的拌和周期同步进行。松散的絮状纤维应采用风送设备自动打散上料,并在矿料投入后干拌及喷入沥青的同时一次性喷入拌和机内。SMA混合料拌合方法:将粗集料加入到拌和机的同时,加入纤维,适当干拌保证纤维能充分均匀地分散在混合料中再加入矿粉,干拌15S左右,喷入沥青后湿拌50S左右,使所有集料全部裹覆沥青结合料,使混合料拌和均匀为标准。每天开盘前应对拌合设备进行检查,仪表显示的数据和实际数据是否相符。停拌后要对设备进行及时保养、检修,使设备经常处于完好状态。
2)正式施工前,应对冷料仓反复调整,使热料仓和冷料仓进料互相匹配,防止待料,减少溢料。混合料装车前,贮存仓要贮存一定数量的混合料,不能随拌随装,贮存仓有自动保温设备,可以防止温度损失。拌和好的SMA混合料应随拌随用,不宜储存时间过长,以免发生析漏,造成沥青用量不均匀。要严格控制沥青加热温度、集料加热温度、拌和温度、出厂温度。出厂温度高于195℃的混合料必须废弃。要随时观察出料冒烟的情况,如果冒的是白烟属正常情况,如果冒浓浓的青烟,就应特别注意,立即检查温度是否超过规定值。为方便检查人员、上料车辆、指挥人员和拌合站操作室之间能及时勾通拌合过程中出现的各种情况,检查人员和指挥人员配备对讲设备,拌合站操作室外安装高音喇叭。每天上、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和沥青混合料的物理力学性质。要严格控制沥青用量和矿料的级配,保证油石比与设计值的允许偏差为±0.2%~±0.1%以内。每周分析一次检测结果,计算油石比、各级矿料通过量和沥青混合料的物理力学指标检测结果的标准差和变异系数,检验生产是否正常。同时经监理试验工程师签认后上报管理处试验室。
五、质量保证措施
1、文件和资料控制;文件和资料是工程施工的依据,也是质量体系运行的验证资料,保持质量体系文件完整性和准确性,是实施项目管理的重要工作之一。
2、工程材料和物资采购控制;按照技术规格书和图纸及规范要求的标准,采购原材料、半成品、构件和零部件,按实物进行验收并按要求进行存放。
3、施工过程控制;施工前控制;根据招标文件和合同要求,对工程进行质量策划,就质量体系组织机构、质量目标、人员配置和培训、主要施工工艺等方面予以确定,并对保证实现质量目标的环境、设备、工艺、资金及主要施工程序制定计划和有效措施。研究设计文件,组织图纸会审,使施工人员充分了解设计意图。编制实施性的施工组织设计和作业指导书。施工过程控制;施工计划控制,项目经理部检查落实工程质量工作,研究工程质量状况和改进措施。设计变更控制,无论何种原因作设计变更,必须经监理工程师、业主、设计签认同意后方可施工,并及时将变更内容在相应部位标识,及时将变更文件妥善保管。工序控制,对严重影响工程质量的重要工序,如原材料检验等进行控制;也可根据工序的难易程度确定关键工序并进行重点控制。对重要和关键工序的主要控制方法是设立控制点,进行工序分析和连续监控。工艺控制,施工过程中,必须严格按制定的工艺施工,施工员和质监员负责现场监督,检查工艺执行情况。执行中须完善的工艺,报批后再实施。
4、检验与试验;SMA路面上面层压实度采用空隙率和压实度双向控制,控制标准为试验室标准密度的98%,实测空隙率不超过6%,压实度的检验,以实测芯样为准。
六、结束语
综上所述,随着我国公路工程项目的增加及新技术的推广,我国的施工水平有了很大的提升,各类工程的施工工艺和施工技术都有了长足的进步和发展,在这样形势下,要想实现对公路工程的施工技术的管理和控制,尤其是对路面施工技术的各项管理,就必须要认真分析问题,找出关键性的问题进行针對性予以解决。
参考文献:
⑴《公路沥青路面施工技术规范》
⑵《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》
【关键词】 特大桥;改性沥青面层;施工技术
引言:
公路是各种运输方式中覆盖范围最广、服务功能最强的一种方式,而其它的运输方式如民航、铁路、水运、管道等都离不开公路的支持,它的快速发展改变了国人的生活方式,产业布局、经济发展以及对外联系的方式,随着中国经济的发展,公路桥梁建设也得到了突飞猛进的巨变,将趋向更长、更大、更柔的高时速,重荷载的方向发展,而依附在桥梁上面直接承受行车反复挤压的沥青面层,其施工工艺、质量控制更是至关重要。
一、工程简介
椒江二桥全长3702M,采用六车道一级公路技术标准,设计速度80Km/h,二桥主跨宽39.5m,引桥宽37.5m,主桥布跨70m+140+480+140+70为双塔斜拉桥,上部结构采用钢砼叠合梁,设计洪水频率1/300,主桥为4cmSMA-13沥青砼+5cmSMA-16沥青砼,引桥为4cmSMA-13沥青砼+5cmAC-16SBS改性沥青砼,面层与面层之间没粘层,下面层与桥面之间没封层或防水层。
二、SMA沥青混合料及原材料控制
SMA混合料是由粗集料、细集料、矿粉、纤维稳定剂、沥青胶洁料按照一定的比例组合而成。在施工准备阶段和生产阶段对上述原材料的质量进行严格控制,是SMA混合料体现优良性能的基础。施工准备;
1、对沥青下面层进行质量检查验收,下面层的各项指标均符合设计及规范要求,下面层表面浮动矿料扫至路面以外,表面杂物清扫干净,灰尘提前冲冼,风吹干净。
2、保证工作面顺畅,前面的阻碍物要及时清理。
三、铺筑试验路段及施工工艺
1、铺设试验段的目的通过铺筑试验段,验证生产配合比,检验施工方案、施工工艺及操作规程的适用性,确定本工程的施工方法,为沥青路面大面积施工提供技术依据:桥面抛丸。桥梁防水层基层处理采用抛丸工艺,即利用抛丸机,抛除梁表面的浮浆。使用抛丸处理的表面粗糙均匀;不会破坏原基面结构和平整度,并且可以完全去除浮浆和起砂,100%“创面”,露骨;但同时不会造成骨料的松动和微裂纹,为增强防水材料在表面的附着力并提供一定的渗透效果。
基层处理设备采用具备同步清除浮浆及吸尘功能的设备、带有驱动行走系统的自循环回收的抛丸设备来进行桥面混凝土基层处理。轻度抛丸机速度选用2~3档,行走速度5~10m/min,丸料规格采用S390。
大面积抛丸展开之前应进行抛丸工艺试验,确定最佳丸料规格、丸料流量即最佳电机负载、抛丸设备行走速度等关键工艺参数。抛丸工艺参数确定后,抛丸过程应连续作业,如因特殊原因造成抛丸停机,在下次重抛之前将机器倒退30cm左右,再重新开始抛丸,待机器行走过去后,应及时检查搭接区域抛丸质量,如有遗漏再进行补抛。
桥面、防护墙根部局部混凝土找平处理时,可使用角磨机,不得出现明显凹凸沟痕,做到棱直面平,确保防水层有效粘结。
抛丸处理粗糙度应符合规定。如果粗糙度过大,会带来大量的底涂和修复工作量,同时也不利于粘结强度;如果粗糙底过小,会导致粘结力不够。抛丸的控制标准以目测无浮浆为准,粗糙度控制在SP3为宜。在梁端、侧面存在斜坡,抛丸机容易泄漏丸料,损耗非常严重,为节约成本,要做好回收丸料,回收丸料的工作要求抛丸组人员做好收集,要求丸料的损耗在10%-20%内。在不泄露丸料的前提下,尽量压边抛丸,这样可以大大减少下道工序中打磨处理的工艺,节省时间及材料损耗。
2、抛丸后桥面混凝土裂缝的处理
加强对桥面混凝土施工质量的管理,对桥面混凝土质量控制提出更高的要求;对抛丸后暴露出可能影响桥面质量缺陷,有针对性的采用灌注、压注等方法提前修复处理,消除潜在质量隐患。对于宽度小于0.1mm的桥面混凝土裂缝结合防水粘结层进行封闭处理;对数量较多、宽度在0.1mm-1.5mm间的桥面混凝土裂缝采用自动低压渗注法灌注水性环氧树脂溶液进行防水处理;对深度较深、宽度大于1.5mm的裂缝采用压力灌注法将水泥浆注入裂缝腔内,达到充填密实的效果。
四、SMA混合料拌和、摊铺及压实
1)改性沥青SMA混合料采用3000型间隙式沥青拌和机拌和,配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备,逐盘打印各传感器的数据,每个台班作出统计,计算矿料级配、油石比、施工温度、铺装层厚度的平均值、标准差和变异系数,进行总量检验,并作为施工质量检测的依据。施工中,应坚持天气情况调查,每天拌合站开盘前,应掌握天气情况是否符合施工SMA路面,不符合时,不能强行进行混合料的拌合。拌和机应配备专用的纤维稳定剂投料装置,直接将纤维自动加入拌和机的拌和锅或称量斗中。添加纤维应与拌和机的拌和周期同步进行。松散的絮状纤维应采用风送设备自动打散上料,并在矿料投入后干拌及喷入沥青的同时一次性喷入拌和机内。SMA混合料拌合方法:将粗集料加入到拌和机的同时,加入纤维,适当干拌保证纤维能充分均匀地分散在混合料中再加入矿粉,干拌15S左右,喷入沥青后湿拌50S左右,使所有集料全部裹覆沥青结合料,使混合料拌和均匀为标准。每天开盘前应对拌合设备进行检查,仪表显示的数据和实际数据是否相符。停拌后要对设备进行及时保养、检修,使设备经常处于完好状态。
2)正式施工前,应对冷料仓反复调整,使热料仓和冷料仓进料互相匹配,防止待料,减少溢料。混合料装车前,贮存仓要贮存一定数量的混合料,不能随拌随装,贮存仓有自动保温设备,可以防止温度损失。拌和好的SMA混合料应随拌随用,不宜储存时间过长,以免发生析漏,造成沥青用量不均匀。要严格控制沥青加热温度、集料加热温度、拌和温度、出厂温度。出厂温度高于195℃的混合料必须废弃。要随时观察出料冒烟的情况,如果冒的是白烟属正常情况,如果冒浓浓的青烟,就应特别注意,立即检查温度是否超过规定值。为方便检查人员、上料车辆、指挥人员和拌合站操作室之间能及时勾通拌合过程中出现的各种情况,检查人员和指挥人员配备对讲设备,拌合站操作室外安装高音喇叭。每天上、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验,检验油石比、矿料级配和沥青混合料的物理力学性质。要严格控制沥青用量和矿料的级配,保证油石比与设计值的允许偏差为±0.2%~±0.1%以内。每周分析一次检测结果,计算油石比、各级矿料通过量和沥青混合料的物理力学指标检测结果的标准差和变异系数,检验生产是否正常。同时经监理试验工程师签认后上报管理处试验室。
五、质量保证措施
1、文件和资料控制;文件和资料是工程施工的依据,也是质量体系运行的验证资料,保持质量体系文件完整性和准确性,是实施项目管理的重要工作之一。
2、工程材料和物资采购控制;按照技术规格书和图纸及规范要求的标准,采购原材料、半成品、构件和零部件,按实物进行验收并按要求进行存放。
3、施工过程控制;施工前控制;根据招标文件和合同要求,对工程进行质量策划,就质量体系组织机构、质量目标、人员配置和培训、主要施工工艺等方面予以确定,并对保证实现质量目标的环境、设备、工艺、资金及主要施工程序制定计划和有效措施。研究设计文件,组织图纸会审,使施工人员充分了解设计意图。编制实施性的施工组织设计和作业指导书。施工过程控制;施工计划控制,项目经理部检查落实工程质量工作,研究工程质量状况和改进措施。设计变更控制,无论何种原因作设计变更,必须经监理工程师、业主、设计签认同意后方可施工,并及时将变更内容在相应部位标识,及时将变更文件妥善保管。工序控制,对严重影响工程质量的重要工序,如原材料检验等进行控制;也可根据工序的难易程度确定关键工序并进行重点控制。对重要和关键工序的主要控制方法是设立控制点,进行工序分析和连续监控。工艺控制,施工过程中,必须严格按制定的工艺施工,施工员和质监员负责现场监督,检查工艺执行情况。执行中须完善的工艺,报批后再实施。
4、检验与试验;SMA路面上面层压实度采用空隙率和压实度双向控制,控制标准为试验室标准密度的98%,实测空隙率不超过6%,压实度的检验,以实测芯样为准。
六、结束语
综上所述,随着我国公路工程项目的增加及新技术的推广,我国的施工水平有了很大的提升,各类工程的施工工艺和施工技术都有了长足的进步和发展,在这样形势下,要想实现对公路工程的施工技术的管理和控制,尤其是对路面施工技术的各项管理,就必须要认真分析问题,找出关键性的问题进行针對性予以解决。
参考文献:
⑴《公路沥青路面施工技术规范》
⑵《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》