浅谈钢箱梁桥面浇筑式沥青路面施工工艺

穆喜凤

摘要： 随着社会的发展，科技的进步，在桥梁建设施工中，特别是跨越既有高速的桥梁设计，越来越多的采用质量稳定、效率较高，精度可靠的钢箱梁结构，钢箱梁很好地解决了桥梁横跨、桥梁自重和桥梁承重之间的矛盾和冲突，但同时也产生了桥面沥青混凝土铺装的种种难题。本文以潼荣高速公路路面LM-1标田家枢纽互通钢箱梁浇筑式沥青路面施工作为研究背景，对浇筑式沥青路面施工作业情况进行了分析介绍，期望能为今后的路面施工提供良好的参考。

关键词： 钢箱梁;铺装;浇筑式沥青;施工工艺

1 引言

浇注式沥青混凝土属于连续级配沥青混凝土，其混合料具有矿粉、细集料、沥青含量高的特点，因有含量较多的细集料及沥青，使浇筑式沥青混凝土的粗骨料处于悬浮状态，在适合施工温度的条件下（220℃～250℃），沥青混合料呈流淌状态，且浇筑式沥青混凝土的整体空隙率很小，内部空隙之间是不连通的，因此浇筑式沥青混凝土要达到要求的密实度和平整度，不需要采用压路机进行碾压，只需采用简单的摊铺整平机具进行施工就可达到要求，且其还有不需要养护等外在优点。通过依托工程桥梁的铺筑，对钢箱梁桥面铺装浇筑式沥青路面施工中几个关键步骤进行探讨，探索合理的浇筑式沥青路面施工工艺及质量控制标准，以便有利于促进浇筑式沥青工艺在高速公路上的推广应用。

2 案例工程概况

潼南至荣昌高速公路项目起于重庆市潼南宝龙镇，与四川境内路段顺接，经龙形镇，跨涪江与渝遂高速形成枢纽互通，跨琼江后与成渝复线相交设枢纽互通，经大足三驱镇，荣昌月光村、清升镇至清江镇终点，顺接四川段路线。田家枢纽互通位于重庆市位于潼南县田家镇花田村，连接拟建南充至大足至泸州高速公路和G93渝遂高速，为封闭互通式立交，由匝道及高速公路主干线组成。所有匝道一端接入拟建高速路主干线，另一端与G93渝遂高速相连接。施工图设计文件中本互通共设置3座桥梁，具体桥位、桥型情况如下表，桥面铺装采用30mm，浇筑式沥青混凝土（GA-10），40mm高弹沥青玛蹄脂碎石（SMA-10）。

3 钢箱梁桥面铺装浇筑式沥青混凝土施工技术

3.1 甲基丙烯酸防水体系的施工

钢桥面板在喷砂除锈处理，清洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到50～100μm后，进行甲基丙烯酸防水体系施工。在喷砂除锈检验合格后3h内喷涂底涂层Zed S94，用量为100～200g/㎡，采用直径为0.025～0.035英寸的喷孔进行喷涂。待其固化后，喷涂甲基丙烯酸膜，可分一层或者分两层施工，总用量2000～2500g/㎡，干膜总厚度最小1mm，每层涂完1h就可以喷涂下一层;胶粘剂的用量为100～200g/㎡，约1h（23℃）就可以完全固化。待其固化后，可以搁置或进行下一道工序施工。其施工图如下所示：

在喷砂和防水粘结层施工过程中，应注意：

（1）喷涂的基面必须干燥、洁净、无油污、无异物、无灰尘;

（2）遇下雨、下雪、结露等气候条件时，严禁作业;

（3）基体温度高于露点，防水材料喷涂环境温度：-10～50℃;

（4）已涂刷好的区域要进行保护，严禁油、油脂和脏物等的污染;

（5）防水材料的喷涂需要保证体系的水平面内封闭、连续，禁止出现露点。

3.2 拌合站的控制

根据本工程需要，首先由拌合楼有经验的操作人员初步确定拌合楼冷料仓放料口的开口大小，并固定该开口尺寸。分别采用拌合楼额定的最低转速到最高转速，其间最少分5点对某一冷料仓单独上料5～10min，采用拌合楼计量系统对所上石料进行计量，从而确定该料仓在该开口大小情况下，转速与上料速度的关系曲线。对每一冷料仓均应绘制出转速与上料速度的关系曲线。当某种级配混合料需要的某种上料转速高于或低于拌合楼允许转速范围情况下，应重新调整冷料仓的开口大小，重新完成上述测定，使所有需要量的上料速度相应的转速均在机械设备允许的范围内。在拌制混合料时，可根据估计的拌合楼拌合能力及混合料目标配比计算，并从上述转速与上料速度关系曲线中查得需要的相应转速，并按此速度上料，确保冷料仓上料速度的平衡。在需要调整上料速度时，应从上述关系曲线中查得相应的各冷料仓上料转速，保持冷料仓供料平衡。试验完成后，冷料仓开口大小必须完全固定，一旦改变开口大小，上述曲线必须重新测定。施工前需对拌合楼机械进行良好管理与维护，保证施工期间设备的正常运行，不能在施工生产中出现大的故障。施工前，在监理旁站的情况下完成拌合机械计量系统检查与校核。施工前完成冷料仓上料速度的测定，由拌合楼人员根据经验预先设定冷料仓开口大小，测定转速与上料速度的关系。

3.3 配比管理

（1）配比管理包括观察与记录冷料仓上料速度是否平衡，集料称量最大误差，热料仓取样筛分结果的波动情况定，沥青称量最大误差，当日拌和混合料总数量、混合料弃料数量等内容;

（2）施工前与机械负责人一道完成冷料上料速度的测定。冷料仓上料是否均衡，是配比保证的基础，尽可能准确测试;

（3）除提交上述资料外，拌和楼打印资料（每盘打印），每工作日必须提交拌和楼质量负责人签字情况下即时提交总工程师;

（4）浇筑式沥青混合料每日取样1～2次进行抽提筛分（油石比、级配）试验。

3.4 温度控制与检测

（1）澆筑式沥青混凝土生产温度要求极其严格，以达到设计要求的拌和温度为条件，调整集料加热温度，控制适宜的产量，保证混合料的出料温度;

（2）记录并上报集料温度、和每盘浇筑式沥青混合料出料温度;

（3）由于浇筑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。同时，浇筑式沥青混合料所用的沥青粘度大，而且沥青含量比较高，混合料容易粘附在设备上，每次生产完毕后，立即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;

（4）混合料拌合温度控制：如果矿粉未加热，则石料加热温度应为300℃左右，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。如果矿粉加热，则石料温度约275±25℃;

（5）拌合过程中应充分注意矿粉掺加、聚合物掺加，沥青用量及出料温度的控制。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（<0.3mm材料）损失。

3.5 现场放线与测量质量责任控制

在浇筑式沥青砼铺装中，浇筑式沥青混凝土摊铺设备不能自动找平，不能完全保证摊铺后的沥青路面高程，从而影响整个铺装层的铺装效果，所以，针对项目的自身特点和桥面的特殊铺装形式，要制定严格的测量方案以很好的控制整个铺装层的厚度以及桥面铺装质量。在工程实施中，测量人员针对浇筑式沥青砼摊铺机的自身特点以及摊铺方法制定严格的测量方案，由于浇筑式沥青砼摊铺机是全机械式，整个铺装层厚度主要靠摊铺机的行走基面来控制，因此确保行走基面的平整，将能控制好桥面的平整度，因此摊铺时对模板和轮胎行走基面的调平精度有较高的要求，其测量方法如下：

（1）纵断面测量：纵断面采用5m一个断面进行测量，这样能够更好地对桥面板的现状进行统计，从而能够更好的保证我们的摊铺平整度和摊铺厚度。

（2）横断面测量：横断面分点位置为0m、4.5m、9.25m、13.75m四点。

3.6 现场施工管理

负责掌握混合料施工时温度，边侧限制、模板安装、厚度控制、接缝处置、边界处理等要求。

（1）专用摊铺机的准备：在施工前应对摊铺机进行仔细检查。检查主要有三方面：摊铺机发电和动力系统，摊铺机的液压系统、整平板的加热系统，在确保摊铺机处于正常工作状态后，方可进行混合料的拌合生产。在进行混合料的摊铺前，应提前30分钟对摊铺机进行预热，预热温度应达到160℃～200℃;

（2）边侧限制：由于浇筑式沥青混凝土在230℃～250℃摊铺时具有流动性，需设置边侧限制，防止混合料侧向流动。本工程采用钢制模板作为边侧限制挡板。边侧限制的挡板放置应根据浇筑式混凝土摊铺的宽度，以及整个铺装层的总宽度确定，并应安排专门人员进行循环布置;

（3）模板安放方法：在横向0.5m和7.25m处沿桥梁纵向摆放模板，然后用测量所得的相对铺装厚度对模板进行找平（利用纵向断面测量所得的两点相对高程来控制，然后用广线来测量中间位置的相对高程，用垫块对模板进行找平处理）。应准备更多规格的模板（譬如高度为2cm、2.5cm或3cm），这样能够对局部相对厚度过小的地方的铺装厚度进行调整;

（4）厚度控制方法：由于浇筑式摊铺机自身的特点，影响摊铺平整度的部分因素来源于摊铺机本身行走轨道平面的平整度，所以在浇筑式沥青砼的摊铺施工中，我们除了要对模板平面进行控制以外，还要对摊铺机行走轨道的平整度进行很好的控制。所以在实际施工中，测量人员利用两点控制第三点的方法对摊铺机的行走轨道进行相对高程测量，然后用竹胶板对轨道进行找平处理，使摊铺机的行走轨道平面大致处在一个平面上。碎石撒布机紧随其后，当摊铺的沥青混凝土降到合适的温度，撒布预拌沥青碎石。应准确控制碎石的撒布量，保证撒布的均匀性;

（5）运输方式：从拌合楼生产出来的浇筑式沥青混合料还需不断搅拌和加温，以免混合料发生离析或温度降低而无法施工，因此，浇筑式沥青混合料使用专门的运输设备Cooker。Cooker主要构成有三部分：沥青混凝土搅拌系统、加热系统以及搅拌罐;

（6）现场摊铺

cooker倒行至摊铺机前方，把混合料通过其后面的卸料槽直接卸在地上。摊铺机的整平板的正前方布料板左右移动，把浇筑式沥青混合料铺开。摊铺机向前移动把沥青混合料整平到控制厚度。这阶段不需对其进行压实;

（7）预拌碎石撒布及清理

在浇筑式沥青混凝土施工时，进行人工碎石的撒布，撒布量为5～10kg/㎡，并用滚筒进行碾压，使预拌碎石部分嵌入浇筑式沥青混凝土内。在浇筑式沥青混凝土施工完毕后，扫除未粘牢的碎石。

3.7 浇筑式接缝、边界的特殊处理

3.7.1 横向施工接缝

（1）铺装过程中，施工缝一般设在桥梁伸缩缝处。如遇等料以及天气变化等原因，需在其它部位设置施工缝，按如下方法设置横向施工接缝;

（2）使用边侧限制的钢制或木制挡板，切割成于浇筑式摊铺宽度相同长度，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，手持人工抹板将混合料抹至紧贴挡板，并抹平敲打击实。固定横向挡板，待混合料冷却后，方可拆除挡板。最后应使混凝土具有垂直的横向截面，并敲掉松散混合料;

（3）在接缝处铺筑浇筑式混合料之前，应使用红外枪或喷枪对接缝处混凝土进行加热，待混合料出现软化后，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。

3.7.2纵向接缝

（1）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;

（2）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、松散以及和下层发生脱落的浇筑式沥青混凝土，同时对接缝应进行预热处理，保证接缝粘接强度，确保整个铺装的密实性和整体性。在摊铺机后，应安排专门人员对接缝出现漏铺以及麻面的地方及时处理，采用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;

2.7.3边界处理

（1）为了便于摊铺机的摊铺作业，浇筑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。此工序需要具有丰富经验的工人操作，否则将导致细节漏洞，严重影响整个桥面铺装的防水系统;

（2）用浇筑式沥青混合料摊铺机的布料器将混合料刮至铺装边缘，人工用小型夯实机具将其夯平。

4 结语

浇筑式沥青砼以其高弹、高强度等优良性能被多数钢桥面优先采用，该技术施工工艺先进，节约施工工期，社会效益显著，其在田家樞纽互通钢箱梁桥面的再次成功使用为更多钢桥面浇筑式混凝土施工提供了参考经验，为今后类似工程施工提供了良好的借鉴作用。

参考文献

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