陈凯凯 CHEN Kai-kai
(中铁建云南投资有限公司,昆明650200)
进入二十一世纪以来,我国修建了大量的钢箱梁桥,桥型结构有连续梁桥、简支梁桥、悬索桥和斜拉桥等。跨越江、河、深谷的大跨径桥梁以及高速公路建设中的跨线桥、匝道桥等都纷纷采用钢箱梁桥面板结构[1]。与此同时,高速公路建设行业也进行了一系列的钢桥面铺装技术理论研究与工程实践,取得了较多的成果。各种钢桥面铺装技术也日趋成熟。
浇筑式沥青混凝土适用于中大型工程项目钢箱梁桥面铺装的建设,因为它具有良好的强度、密度不渗透性,同时具有适应变形的能力,是钢板盖板变形的良好载体,具有持久和特别好的附着力。我国上海东海大桥、江苏江阴长江大桥、重庆嘉华大桥、重庆菜园坝长江大桥、云南金安特大桥、云南澜沧江特大桥也都采用了浇筑式沥青混凝土桥面铺装材料。但目前浇筑式沥青混凝土桥面铺装的造价指标一直不稳定,根据市场调查情况,较低的造价指标600元/m2,高的已超过1500元/m2。因此,需要科学合理的测算相关造价指标,为工程建设领域提供市场指导价。
在使用浇筑式沥青混凝土时,对它进行压缩非常重要,需要保证其真空系数接近于零,这样才能使沥青混凝土层的密度和渗透性不同于其他压路机压缩的一般沥青混凝土。此外,在某些桥梁工程和水力结构的周边壁上也会选择运用这种沥青混凝土,这是因为这种沥青混凝土具有良好的防水性。
由于浇筑式沥青混凝土孔隙度几乎为零,所以使得实际上水和空气中的水蒸气难以从外部进入混凝土。如果选择使用沥青混凝土,这将有助于防止由于空气和湿气造成的材料老化。
由于制作沥青混凝土的过程非常复杂,所以,这就需要对沥青混凝土进行整体结构的检查,这也就是为什么沥青混凝土整体性强的主要原因。在进行混凝土制作时,需要涂抹包覆层,因为除了抗垂直变形之外,它还必须在水平面上具有强粘附力。
浇筑式沥青混凝土具有很大程度上的变形层结构,且沥青混凝土中含有多数沥青,这也就决定了浇筑式沥青混凝土几乎可以通过弯曲能力来实现其优质的柔软性。
钢箱梁桥面铺装采用浇筑式沥青混凝土,图1中铺装结构为推荐铺装形式,也可采用技术成熟的铺装形式,桥面铺装须有相应专业技术人员完成。桥面铺装结构层分为:面层、黏层、铺装下层、黏结层、防水层、底漆、钢箱梁顶板等。其中:面层采用SMA-13,厚度38mm;黏层采用改性乳化沥青,300~500g/m2;铺装下层采用浇筑式沥青混合料(GMA),厚度40mm;黏结层采用溶剂型沥青橡胶黏结剂,厚度50~100μm;桥面铺装防水层推荐采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)快速固化液体合成树脂材料;底漆采用环氧富锌底漆,厚度80μm;钢箱梁顶板采用喷砂除锈Sa2.5级。
图1 桥面铺装结构示意图
浇筑式沥青混凝土配合比设计应包括目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,配合比报告应包括工程设计级配范围选择说明、材料品种选择、原材料质量试验结果、矿料级配、最佳沥青,以及各项体积指标、配合比设计检验结果等。浇筑式沥青混凝土作为钢箱梁桥面铺装材料,配合比设计主要解决流动性与高温稳定性之间的矛盾。浇筑式沥青混凝土一般采用贯入度和流动性作为控制指标进行配合比设计。
在架设好的钢箱梁桥面上,浇筑式沥青混合料应采用专用摊铺机械摊铺,边带可以采用人工摊铺。摊铺前下卧层应干燥、清洁,如发现有污染或水滴应立即擦干处理。浇筑式沥青混合料摊铺前应根据摊铺厚度立模,采用模板厚度控制摊铺厚度和平整度,一般采用钢板或木板作为侧向模板。浇筑式沥青混凝土的接缝,应先对已摊铺部位接缝位置进行预热处理或使用预制贴缝条贴缝,确保与新辅的浇筑式沥青混凝土形成整体。钢桥面板喷砂除锈达到Sa2.5级,当防腐层施工完毕后,再进行反应性树脂层的施工。
钢桥面板喷砂除锈达到Sa2.5级,当防腐层施工完毕后,可进行反应性树脂层的施工。反应性树脂层可采用人工刮铺、滚涂或机械喷涂等施工方法,具体工艺应依据材料供应商的施工指南。
反应性树脂防水层通常分两层施工,第一层反应性树脂用量控制在300~500g/m2,在撒布砂未反应固化前,撒布0.5mm厚干净细砂(300g/m2)。第一层反应性树脂固化后,应检测其与钢板结合力,并用吹风机或吸尘器清除多余的未粘结牢固的细砂,在确保清洁干燥的情况下进行第二层反应性树脂层的施工,第二层反应性树脂用量为400g/m2,撒布2mm厚干净粗砂,撒布量为600g/m2。
以云南某高速公路项目某特大桥为例,采用清单预算定额组价方式,测算浇筑式沥青混凝土桥面铺装的清单预算单价。预算综合单价分析步骤和方法:计算清单工程量、分析清单项目工程内容→取费、套用预算定额→清单项目人工、材料、施工机具使用费的计算→计算综合单价。
4.1.1 计算工程量
根据施工设计图计算桥面铺装清单工程量,309-6-1-1浇筑式沥青混合料(GMA)厚4cm工程数量为7143m2。该项清单工作内容包括:喷砂除锈,洒布环氧沥青粘结层,喷涂环氧富锌底漆防水层,浇筑式沥青混合料拌合、运输、铺筑,撒布沥青预拌碎石,防水层,桥面接缝处理,桥面保洁,圬工表面油漆等。
4.1.2 取费、套用预算定额
根据公路工程建设项目概算预算编制办法,并结合项目所在地区,套用清单预算相关取费。措施费计取高原地区施工增加费、雨季施工增加费、施工辅助费、工地转移费(按400km计);企业管理费取3.34%;规费取35.45%;利润取7.42%;增值税税率取9%。
根据公路工程预算定额,结合浇筑式沥青混凝土桥面铺装施工工艺,套用定额。由于交通部发布的预算定额中无适用定额,借用贵州省预算补充定额、云南省养护工程预算定额。借用定额主要包括:行车道喷砂除锈 借2010黔预补贵补2~2~20~1;喷洒环氧沥青防水粘结层0.68L/m2借2010黔预补贵补2~2~21~1;喷涂环氧富锌底漆 借2010黔预补贵补2~2~22~1;浇筑式沥青混合料拌合设备生产能力(t/h)借2010黔预补贵补2~2~23~1;机械摊铺浇筑式沥青混凝土借2010黔预补贵补2~2~25~2;撒布沥青预拌碎石(5mm~10mm)借2010黔预补贵补2~2~27~1;机械清洗桥面 借云路日养4~2~2;人工局部、零星保洁(清扫)借云路日养2~2~3等。
4.1.3 工、料、机费用计算
人工单价:根据《云南省公路工程建设项目估算概算预算编制办法补充规定》(云交建设〔2019〕34号),人工工日单价按101.54元/工日计列。
材料单价:钢材、沥青、矿粉、石料等外购材料参考云南省交通运输厅工程造价管理局发布的《云南省交通运输工程材料及设备指导价》(2021年第4期)主要材料市场指导价(不含税)计列,并按概预算编制办法对应计取运杂费。
机械台班单价:根据中华人民共和国交通运输部发布的《公路工程机械台班费用定额》(JTG/T 3833-2018)计算。
4.1.4 计算综合单价
经上述单价分析,采用同望工程造价管理软件V10.7.0计算综合单价,浇筑式沥青混凝土(GMA)厚4cm桥面铺装预算综合单价为765.31元/m2。建安费各项费用构成如表1所示。
表1 建筑安装工程费计算表
仍以云南某高速公路项目某特大桥为例,采用工料机成本分析方法,测算浇筑式沥青混凝土桥面铺装的成本单价。
4.2.1 计算工程量
工程量计算与清单预算单价分析法相同,浇筑式沥青混合料(GMA)厚4cm工程数量为7143m2。清单工作内容包括:喷砂除锈,洒布环氧沥青粘结层,喷涂环氧富锌底漆防水层,浇筑式沥青混合料拌合、运输、铺筑,撒布沥青预拌碎石,防水层,桥面接缝处理,桥面保洁,圬工表面油漆等。
4.2.2 设计配合比
根据项目现场铺筑试验段,设计浇筑式沥青混合料配合比,经建设单位委托的中心试验室测算的浇筑式沥青混合料配合比如表2所示。
表2 浇筑式沥青混合料配合比
根据设计配合比计算的主要材料用量:浇筑式沥青混合料785.73t,浇筑式改性沥青63.40t,预拌碎石71.43t,玄武岩碎石695.21t,矿粉149.18t。另外根据现场实测消耗量,计算需环氧富锌底漆1785.75kg、溶剂型橡胶沥青粘结剂2857.2kg。
4.2.3 工序单价分析
工序单价分析根据清单施工工艺划分为喷砂除锈、环氧富锌底漆、防水粘结层、浇筑式沥青混凝土GMA(厚40mm)、拌合站使用费等五项施工工序。人工费:按项目工地实发工人工资200元/工日计算。材料单价:根据项目施工单位实际采购单价计算。机械台班单价:根据项目施工单位实际租赁单价计算。
喷砂除锈单价分析根据该项目施工企业成本测算模式,由劳务、材料、设备、其他费用等四部分构成。经详细测算,喷砂除锈综合单价为79.01元/m2,单价分析如表3所示。
表3 喷砂除锈单价分析表
采用相同测算方法,测算出环氧富锌底漆单价为44.85元/m2、防水粘结层单价24.84元/m2、浇筑式沥青混凝土GMA(厚40mm)单价488.83元/m2。拌合站使用费根据实际使用情况摊销150000元。
4.2.4 计算综合单价
经上述工序单价分析,浇筑式沥青混凝土GMA(厚40mm)工程量7143m2,合计工程费用4703876.79元,计算清单综合单价为658.53元/m2。成本测算综合单价计算如表4所示。
表4 浇筑式沥青混凝土综合单价计算表
浇筑式沥青混凝土(GMA)厚4cm桥面铺装预算综合单价为765.31元/m2,成本测算综合单价为658.53元/m2。项目实施过程中,由于地区差异、时间差异、物价波动、工程量大小等因素,浇筑式沥青混凝土(GMA)厚4cm桥面铺装清单单价会有不同程度的波动,现以预算综合单价为基数,考虑±10%调整系数,造价指标可以按688.78~841.84元/m2控制。本文分析的浇筑式沥青混凝土(GMA)厚4cm桥面铺装造价指标,仅供参考,希望能为浇筑式沥青混凝土钢桥面铺装造价控制提供有益借鉴。