桥面沥青混凝土铺装综合施工技术
2021-10-24杨俊
杨 俊
湖北路安公路建设有限公司,湖北 荆州 434300
1 工程概况
351国道公安县黄金口至胡家场段按公路Ⅱ级标准设计,路面宽12m,设计速度为80km/h,沿线建设中,黄金口特大桥、毛家港大桥、斑竹垱大桥、洈水河大桥均为重点改扩建内容。桥梁施工中,桥面部分采用的是沥青混凝土铺装施工技术。
2 沥青防水黏结层施工技术要点
防水黏结材料洒布、预拌碎石撒布为重点施工内容,也是决定桥面铺装效果的关键所在,需明确施工要求,做好施工准备,再以科学的方法将相关工作落实到位。
2.1 施工前的准备以及基本要求
防水黏结层的施工易受到现场温度的影响,要求气温不低于5℃,否则将由于温度过低而抑制桥面板混合料内部的水分蒸发,导致结构内聚集大量水分,而沥青具有良好的封水作用,在施工后可见防水黏结层表面显现出较为丰富的气泡,严重影响桥面结构的完整性与耐久性。对此,必须在施工前查阅天气预报信息,合理规划施工,减小气温对施工的影响,同时采取防水措施。
防水黏结层的关键作用在于稳定结合沥青面层与混凝土层,以构成完整性较好的结构整体。施工前,需对桥面做针对性的处理,具体需满足如下几项要求:(1)详细清理桥面附着的杂物,使其保持洁净、干燥的状态。(2)经检查后确定桥面凹凸不平的部分,对其做适当的修整,“去高补低”,直至桥面具有良好的平整度为止。(3)桥面的积水需得到有效的清理,不可潮湿,要求实测含水量不超过15%。在实际施工中,可在桥面上粘贴塑料膜,约5h后,对该薄膜做全面的观察,明确其是否存存在水滴,据此对桥面的干燥状态做出判断,若不满足要求,则采取处理措施,并再次检查,直至达标为止[1]。
在处理桥面时,较为适宜的是抛丸工艺,其应用优势在于可以有效清除残留在桥面板的浮尘以及浮浆,减少杂物附着量,使沥青与桥面板具有足够的黏结稳定性。此外,在防水黏结层施工前,应对桥面做全方位的冲洗,具体可以使用高压水枪冲洗。
2.2 沥青混合料的制备要点
以普通基质沥青为基础材料,向其中掺入废旧轮胎粉(用量需达到15%以上),在高温环境中予以快速搅拌,使其形成均匀性较好的改性沥青胶结料。生产阶段,温度以180~190℃为宜,若粉的掺量较大,允许适当提高温度,但必须稳定在210℃以内,否则将由于温度过高而使沥青老化。遵循随拌随用的原则,混合料需在24h内使用完毕,否则将由于时间的延长而导致材料的性能退化,无法正常使用。
若临时存储,则需做降温处理,使温度下降至145~155℃,且尽可能缩短存储时间,原则上不宜超过3d。以松铺大桥防水黏结层为例,抽检该处的沥青,确定实测值并与设计要求做对比分析,发现其均可满足要求,具体内容如表1所示。
表1 沥青试验结果
2.3 碎石预拌
碎石可以选择玄武岩或辉绿岩,粒径控制在9.5~13.2mm,且必须洁净。对拌和楼采取加热、除尘处理措施,目的在于使碎石达到干燥、洁净的状态,加入0.5%的沥青予以预拌。温度方面,要求预拌温度稳定在150~160℃,撒布时的温度至少达到80℃,若实际温度低于该值,则易影响碎石与沥青的黏结稳定性。
2.4 沥青的洒布
为了给正式施工提供可靠的数据指导,提前组织洒布试验,明确在特定洒布量下的具体作业参数,包含车辆行走速度、喷头的高度、洒布宽度,据此做正式的洒布操作。洒布期间,未经许可时不可随意调整参数,洒布车辆匀速运行,连续完成沥青的洒布作业,并确保各处的洒布量均具有均匀性。相比于预拌碎石撒布宽度,预拌沥青洒布环节可适当加宽25cm,温度为190~200℃。
横向接头处为薄弱区域,该处易由于处理不当而出现质量问题,再次施工时需对已洒布的路段做遮挡覆盖处理,以增强新旧两部分的衔接稳定性。在处理纵向接缝时,确定首次洒布的范围,在二次洒布时与该部分形成足够的重合宽度(通常需达到半个喷头的喷洒宽度)。根据试验结果,确定沥青的最佳洒布量,即2.4kg/m2,现场施工中需稳定在2.0~2.6kg/m2,且尽可能接近最佳的洒布量[2-4]。
2.5 预拌碎石的撒布及碾压
为了确保预拌碎石与沥青稳定黏结,需加强对沥青温度的检测与控制,在其至少达到100℃的条件下撒布预拌碎石,需有效避免碎石撒布车黏轮问题(即不可出现车轮与已经洒布的沥青发生黏结的情况,否则将影响行车轮迹处的沥青量,出现局部沥青用量不足的情况)。预拌碎石的撒布需具有均匀性,施工中要加强控制,保证各处细节的施工质量。撒布时应重点考虑如下几点:(1)以车辆撒布的方式为宜,严格控制车辆的运行状态,不可进入未撒布碎石的区域,否则将黏轮(由于未撒布碎石,导致车轮直接与前期已经洒布到位的沥青接触,随之影响局部沥青的用量)。(2)车辆驶离作业面时,沿撒布好碎石的位置离开。(3)对于已经撒布碎石的区域,车辆不可在该处调头、转弯,否则将导致局部碎石推移,较为合适的是在作业面外完成转弯调头操作。
为了保证碎石与沥青黏结的稳定性,撒布后利用胶轮压路机进行1~2遍的碾压处理,此时可构成质量较佳的防水黏结层体系,给后续施工夯实基础。成型的防水黏结层如图1所示。
图1 防水黏结层
3 桥面铺装沥青混合料摊铺、碾压
3.1 摊铺作业
摊铺施工选用的是高黏高弹改性沥青混合料,其特点在于具有较大的黏度,温度对此类材料的性能具有显著的影响,因此需加强对混合料温度的控制,运至现场时其需达到165℃以上。混合料出厂后,及时利用大吨位的自卸车装车并运输,为减小在途运输阶段温度的散失量,需加盖篷布,同时此举可以避免外界粉尘污染沥青混合料[5-6]。
在现场适配2台摊铺机,呈梯队联合作业。考虑到整个摊铺面层的完整性与稳定性要求,相邻两幅摊铺时需形成搭接的关系,搭接宽度以10~20cm为宜。2台摊铺机工作人员密切沟通,同步推进,全程前后距离稳定在10~20m。在不影响摊铺质量的前提下,尽可能缩短摊铺时间,以保证混合料维持相对高温的状态,给碾压作业创设良好的条件。
3.2 碾压作业
碾压紧跟摊铺,尽可能在高温时完成碾压,根据施工所用沥青混合料的特性,要求碾压温度达到160℃以上。碾压全程均遵循紧跟慢压的基本原则,分阶段完成碾压作业,初压、复压、终压所用设备分别为钢轮振动压路机、轮胎压路机、钢轮压路机。经过初压与复压后,使桥面的密实度基本满足要求,终压则主要清理前期碾压环节产生的轮迹,提高桥面的平整度。
沥青的黏度较大,为避免黏轮现象,在碾压时可以向钢轮上适量洒水,但在使用轮胎压路机时,则不宜向碾轮上洒水,否则易出现黏轮问题。较为合适的是在轮胎上喷洒1∶4的植物油水溶液,喷洒量适中,既要避免黏轮问题,又要避免因喷洒量过多而导致溶液溶解至面层内的情况(此时会由于植物油水溶液的渗入而影响沥青的正常使用,抑制其性能)。
4 结束语
桥面铺装是公路桥梁建设中不容忽视的一项重点工作内容,文章以公路桥梁工程实例为依托,重点对铺装综合施工技术进行了分析,提出在沥青洒布、预拌碎石撒布、摊铺、碾压等环节的关键工作要点,希望可给类似工程提供参考。