韓娟HAN Juan
(中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司,石家莊 050081)
新建高速公路橫跨施工時(shí)為減少干擾,保證既有道路的通行,上跨高速公路的橋跨應(yīng)用鋼箱梁施工工藝既安全又快速。永瀘高速公路雙鳳互通匝道為減少施工時(shí)對(duì)九永高速通車的影響,采用鋼箱梁施工。為保證鋼箱梁段路面質(zhì)量,施工采用結(jié)構(gòu)為KD-HYP進(jìn)口環(huán)氧防水粘結(jié)油+6cm厚高黏高彈SBS改性瀝青混凝土AC-16+KD-HYP進(jìn)口環(huán)氧防水粘結(jié)油+4cm厚高黏高彈SBS改性瀝青混凝土AC-10。鋼箱梁橋面上每隔20cm設(shè)置鋼筋條給橋面瀝青施工增加難度,特別是平整度的控制。且由于混合料油石比較大,細(xì)集料多,在碾壓時(shí)易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象,為了能夠更好的解決此類問題的出現(xiàn),提高路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、行車舒適度和路面使用壽命。
配合比設(shè)計(jì)與優(yōu)化→混合料上料→拌和→運(yùn)輸→攤鋪→碾壓→檢測(cè)→開放交通。
①進(jìn)場(chǎng)合格的原材料,對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè),合格后用于配合比設(shè)計(jì)及施工生產(chǎn);②對(duì)已安裝的拌和設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定,在正式施工混合料前進(jìn)行試拌,以確保成品混合料質(zhì)量;③做好工地試驗(yàn)室臨時(shí)資質(zhì)申報(bào)和試驗(yàn)儀器標(biāo)定工作后對(duì)高彈高粘瀝青路面的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作;④確定高彈高粘瀝青路面的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓方案和施工調(diào)度準(zhǔn)備,做好施工交底工作;⑤運(yùn)輸設(shè)備、攤鋪碾壓設(shè)備、清掃設(shè)備等維修保養(yǎng)完成后就位;⑥對(duì)下承層進(jìn)行清掃,撒布好鋼箱梁橋面防水粘結(jié)層;⑦完成測(cè)量放樣、高程計(jì)算和樁號(hào)標(biāo)記工作。
為能夠在保證質(zhì)量的前提下,節(jié)約成本,針對(duì)高彈高粘瀝青路面的配合比采用馬歇爾試驗(yàn)方法進(jìn)行分析設(shè)計(jì)及優(yōu)化,從瀝青用量等方面設(shè)計(jì),達(dá)到優(yōu)化配合比的目的。AC-10、AC-16瀝青混合料瀝青用量通過對(duì)毛體積密度、空隙率、礦料間隙率、有效瀝青飽和度、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)進(jìn)行關(guān)系圖對(duì)比,采取性能最佳的油石比,最終確定為5.6%、4.9%。
鋼箱梁橋面施工時(shí)精準(zhǔn)計(jì)算橋面鋪筑量,控制好鋪筑長(zhǎng)度。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸車倒車、卸料;攤鋪機(jī)鋪筑、碾壓設(shè)備碾壓,計(jì)算各個(gè)工序時(shí)間,關(guān)鍵是縮短倒車時(shí)間,保證攤鋪機(jī)料斗材料充足,攤鋪連續(xù)。研究熨平板振搗頻率、檔位、攤鋪速度的關(guān)系,確?;旌狭系某跏?jí)簩?shí)度≥90;以此縮小鋼筋位置的壓實(shí)差。碾壓時(shí)控制碾壓速度,確保壓路機(jī)緊跟、慢壓,為避免膠輪的揉搓、泵吸產(chǎn)生作用,出現(xiàn)泛油和影響平整度,施工設(shè)備不使用膠輪壓路機(jī)??刂颇雺簻囟群退俣?,確保溫度范圍內(nèi)完成碾壓。鋼箱梁橋面施工時(shí)下面層目的在于進(jìn)行找平及銜接,下面層施工完成后對(duì)其平整度檢測(cè),大于或超過規(guī)范的部位,在面層施工時(shí),采取在紅外線探頭下補(bǔ)填料進(jìn)行調(diào)整控制以保證鋼箱梁橋面結(jié)構(gòu)層的平整度。
①高彈高粘瀝青路面混合料采用間接式瀝青混凝土拌合站集中拌和,拌和過程中嚴(yán)格控制油石比,并按照優(yōu)化好的施工生產(chǎn)配合比進(jìn)行生產(chǎn),除試驗(yàn)人員外,任何人不得隨意調(diào)整各種材料的摻入比例;②拌和時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間,混合料的拌和時(shí)間直接影響著混和料的均勻性和質(zhì)量,拌和不均勻會(huì)導(dǎo)致高彈高粘瀝青路面結(jié)團(tuán)、花白料、離析情況出現(xiàn),高彈高粘瀝青路面混合料的拌和時(shí)間一般控制在55s(干拌時(shí)間不小于5s);③拌和溫度的控制對(duì)混合料質(zhì)量起著決定作用,過高的溫度會(huì)使瀝青老化失去粘性,會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料易剝落、松散影響使用壽命,過低的溫度不僅會(huì)導(dǎo)致混合料孔隙率過大,馬歇爾穩(wěn)定度低,還會(huì)影響后續(xù)施工溫度不宜控制,影響施工,高彈高粘瀝青路面混合料采用SBS瀝青,故高彈高粘瀝青路面的拌和溫度一般控制在瀝青加熱溫度為160-165℃,集料加熱溫度190-220℃。瀝青混合料拌和溫度控制在170-185℃(大風(fēng)或雨后氣溫較低時(shí)可適當(dāng)提高5℃),混合料超過195℃后應(yīng)予以廢棄。
①高彈高粘瀝青路面運(yùn)輸車采用大噸位自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸,運(yùn)輸車內(nèi)必須確保車廂干凈清潔,運(yùn)輸車裝料運(yùn)輸前必須對(duì)底板和側(cè)板進(jìn)行涂抹隔離劑,防止有瀝青混合料余料粘黏,另外隔離劑涂抹完成后,車底不得有余液積聚。②運(yùn)輸車在裝料前應(yīng)在兩側(cè)板進(jìn)行保溫措施,一般采用鐵皮包裹棉被進(jìn)行處理,在車箱中部底板以上30-40cm處預(yù)留直徑1cm的溫度檢查圓孔,用以檢測(cè)到場(chǎng)溫度。③運(yùn)輸車在裝料過程中應(yīng)該分不少于3次移動(dòng)車位,確保裝料順序?yàn)檐噹安?后部-中部三次裝料。④混合料運(yùn)輸途中必須覆蓋篷布,減少運(yùn)輸過程中的溫度損失和環(huán)境污染,混合料出廠溫度控制在170-185℃,到場(chǎng)溫度為不小于165℃,運(yùn)輸車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)逐車進(jìn)行溫度檢查并進(jìn)行記錄。
①同一組工作的攤鋪機(jī)要求型號(hào)、性能、品牌必須保持一致;攤鋪機(jī)的檔位、夯錘的振搗頻率以及攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度、坡度保持一致,以確保高彈高粘瀝青路面攤鋪的均勻性和統(tǒng)一性。②高彈高粘瀝青路面攤鋪采用雙機(jī)梯隊(duì)連鋪的方法進(jìn)行,半幅一次性攤鋪,在高彈高粘瀝青路面攤鋪前應(yīng)提前1-1.5h對(duì)攤鋪機(jī)熨平板進(jìn)行加熱,以熨平板溫度在≥110℃為宜,以避免起步攤鋪時(shí)出現(xiàn)的拉毛現(xiàn)象。③高彈高粘瀝青路面攤鋪時(shí)必須由高程低的一側(cè)的攤鋪機(jī)在前,高的一側(cè)在后,兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后距離控制在4-6m,兩臺(tái)攤鋪機(jī)搭接寬度為5-10cm,攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度應(yīng)保證均勻、連續(xù)不間斷,同時(shí)布料螺旋應(yīng)確保兩側(cè)混合料高度不得小于2/3的布料器高度,攤鋪機(jī)的行駛速度宜控制在3-5m。④攤鋪溫度應(yīng)不低于160℃,攤鋪過程中應(yīng)及時(shí)對(duì)攤鋪的混合料進(jìn)行檢查,如出現(xiàn)露白、泛黃及油包應(yīng)及時(shí)處理。⑤攤鋪過程中攤鋪機(jī)嚴(yán)格控制行進(jìn)速度,不宜大于2m,同時(shí)熨平板振搗頻率的檔位控制在5擋,鋪筑初始?jí)簩?shí)度≥90?;旌狭蠑備佂旰蟊砻婷軐?shí),骨料均勻。
高彈高粘瀝青路面碾壓宜采用全部雙鋼輪組合方法進(jìn)行,為防止高彈高粘瀝青路面粘輪,對(duì)雙鋼輪采用水箱霧狀噴水處理,但為防止溫度損失過快,應(yīng)控制噴水量,以不粘輪為宜;壓路機(jī)碾壓遵循:勻速、緊跟慢壓、高頻低幅、先低后高、先慢后快的原則;碾壓成階梯狀,每隔20-30m,用雙鋼輪沿臺(tái)階按圓弧碾壓,用以消除碾壓距離過長(zhǎng)產(chǎn)生的擁包;碾壓過程中壓路機(jī)行駛方向一致、不得對(duì)向行駛,壓路機(jī)之間保持安全距離。
壓路機(jī)不得在未碾壓成型未冷卻的路段上急轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、停車等候,加水加油時(shí)必須在冷料上進(jìn)行;碾壓溫度盡量控制在140℃-150℃,終了溫度控制在120℃以上;
碾壓來回為一遍,從低側(cè)向高側(cè)碾壓。碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪在前(面向攤鋪機(jī)),由外側(cè)和中心呈階梯狀碾壓(超高段從低側(cè)向高側(cè)碾壓),緊跟攤鋪機(jī)。避免在熱料上打死方向而引起路面搓動(dòng)。相鄰鋼輪壓路機(jī)碾壓帶重疊寬度為1/3碾壓輪寬。
攤鋪后溫度下降更快,下降空間小,所以留給壓路機(jī)碾壓的有效時(shí)間更短,這就對(duì)壓路機(jī)的要求更高,如何更好的配置壓路機(jī)組合、控制碾壓遍數(shù)、速度、數(shù)量是控制高彈高粘瀝青路面混合料施工溫度的關(guān)鍵。經(jīng)過對(duì)高彈高粘瀝青路面施工制成品時(shí)間和溫度損失時(shí)間的時(shí)間把控發(fā)現(xiàn),高彈高粘瀝青路面混合料攤鋪后20-25分鐘左右溫度就會(huì)降到110℃以下,經(jīng)過實(shí)際確定3臺(tái)雙鋼輪壓路機(jī)組合的碾壓方式的效率最高,每一段碾壓時(shí)間經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量在16-19分鐘之間,完全滿足施工碾壓需要。
碾壓時(shí)嚴(yán)格控制瀝青混合料厚度,觀察是否存在推移,由于存在抗滑鋼筋且在鋼箱梁結(jié)構(gòu)上碾壓,鋼筋部位溆浦厚度5.5cm,碾壓時(shí)不宜開強(qiáng)振碾壓,以確保鋼筋附近壓實(shí)度。經(jīng)過試驗(yàn)段驗(yàn)證分析確定最佳壓路機(jī)組合為控制壓路機(jī)速度初壓速度≤1.5km/h,復(fù)壓速度≤2km/h,終壓速度≤3km/h。碾壓時(shí)不采用膠輪壓路機(jī)碾壓,可避免泛油現(xiàn)象。
鋼箱梁橋面施工時(shí)不留縱向冷接縫,采用熱接縫施工且跨縫碾壓。攤鋪時(shí)采用梯隊(duì)作業(yè)的縱縫應(yīng)采用熱接縫,將已鋪部分留下l00-200mm寬暫不碾壓,作為后續(xù)部分的基準(zhǔn)面,然后作跨縫碾壓以消除縫跡。橫向接縫留在伸縮縫位置,不得留在橋面上。
通過對(duì)成品高彈高粘瀝青路面路段平整度情況,高彈高粘瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)中面層平整度為1.3mm、上面層平整度為1.0mm,施工成品檢測(cè)結(jié)果如表1。
表1施工成品檢測(cè)結(jié)果
通過對(duì)高彈高粘瀝青面層施工工法的研究及應(yīng)用,對(duì)鋼箱梁橋面路面平整度檢測(cè)后取得的指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
①粗集料針片狀顆粒含量≤15%,洛杉磯磨耗損失應(yīng)≤26%,粗骨料磨光值PSV≥42(BPN);瀝青與粗骨料粘附性上面層≥5級(jí),中面層粘附等級(jí)≥4級(jí)。集料規(guī)格:1)4.75~9.5mm:大于9.5mm含量小于15%,小于4.75mm集料含量≤10%。2)2.36~4.75mm:2.36~4.75mm粒徑含量≥80%。3)0~2.36mm:大于2.36mm粒徑含量≤15%。
②施工中應(yīng)保持礦粉干燥無結(jié)團(tuán),結(jié)團(tuán)礦粉不得直接使用,不使用天然砂。
表2 AC-10高黏高彈改性瀝青混合料技術(shù)要求
表3 AC-16高黏高彈改性瀝青混合料技術(shù)要求
施工時(shí),從拌合站和攤鋪現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行抽提和篩分試驗(yàn),另外還需要對(duì)拌合站進(jìn)行逐盤與總量檢驗(yàn),具體檢驗(yàn)要求見表4。
該工藝應(yīng)用應(yīng)用于永瀘高速公路雙鳳互通匝道,取得了良好應(yīng)用效果,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,在工藝應(yīng)用過程中總結(jié)提出以下建議:
①改性瀝青混凝土配合比優(yōu)化直接關(guān)系施工成本控制,施工過程中,應(yīng)從成本管控的角度,應(yīng)通過配合比優(yōu)化和工藝控制兩個(gè)方面對(duì)瀝青混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化。
②溫度的控制對(duì)瀝青混合料質(zhì)量起著決定作用,施工中應(yīng)該嚴(yán)格控制拌和、運(yùn)輸及碾壓溫度。
③由于瀝青混凝土攤鋪后溫度下降快,為確保施工質(zhì)量,在工藝設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮壓路機(jī)性能指標(biāo)。
表4熱拌瀝青混合料質(zhì)量控制
表5高彈高粘瀝青路面實(shí)測(cè)項(xiàng)目