中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司 湖北武汉 430052
摘要:随着社会经济迅猛发展,我国基建实力也在不断增强,各种跨越山谷、河流、江海湖泊等桥梁施工建设日新月异,大大方便了人们的交通出行,跨海桥的建造技术也在逐步提升。由于本桥桥址处于平潭海峡段,气象条件极为复杂,大风天气天数多,沥青路面的施工控制就显得尤为重要。本文主要介绍了沥青混合料施工前和施工过程中的质量控制以及跨海段桥梁沥青路面施工监理管控措施。
关键词:沥青混合料;沥青路面;伸缩缝;沥青混合料;施工质量控制
引言
改性沥青结合料是在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。它将矿质粒料粘结成整体,增加强度和增强路面抵抗行车破坏的能力,并使路面具有抗水性。在沥青路面施工过程中,沥青混合材料的重要性能主要包括:水稳定性、抗疲劳性、高温稳定性和耐久性。
1基本概况
本路段沥青混凝土路面面层从上到下:表面层采用45mm厚SMA-13改性沥青混合料,粘层采用改性乳化沥青(用量为0.3-0.6kg/㎡),下面层采用55mm厚AC-16改性沥青混合料,底层采用1.2-1.6kg/㎡SBS高粘性沥青并同步洒10-13kg/㎡预拌辉绿岩碎石,碎石粒径4.75-9.5mm,粘层采用改性乳化沥青(用量0.3-0.6kg/㎡),最下层为2mm聚氨酯防水涂料。
2施工准备
①复核测量定位放线,确保各项施工区域位置和标高准确。
②沥青面层的主要控制项目有:马歇尔稳定度、压实度、弯沉值、厚度、矿料级配及沥青含量、横向力系数、渗水系数、摩擦系数等。为避免上述病害的产生以及关键项目的合格率,主要是从合理选择原材料(如:选用针入度较小的沥青、采用碱性碎石、控制集料粉尘及含泥量等)、优化级配及配合比设计(按设计要求掺入水泥作为剥落剂、优化级配、合理确定沥青用量等)、加强现场施工质量管理(做好桥面基面的处理工作、弃用离析或被雨淋或温度不满足要求的混合料、做好碾压工艺及接缝质量控制等)。
③沥青混合料到达现场后温度是否能够满足规范要求,是路面监理工作中的重点。正式摊铺前,监理工程师应要求施工单位试拌混合料,并运至现场,计算运输时间及温度损失,从而为正式摊铺质量控制提供依据。监理人员现场旁站时,应逐车测量温度,发现温度不满足要求,应要求施工单位废弃。另外,在摊铺前现场监理人员还需检查前后摊铺机基准面是否基本相同(即高差基本相同),传感器安装误差是否满足+0.1%要求。督促施工单位组织好现场施工,保证前后压路机应紧跟摊铺机碾压,尽量使前后沥青混合料初压、复压、终压温度接近,避免沥青料前后推移大,不稳定。从而,保证沥青面层厚度及平整度。
3施工准备监理控制措施
(1)熟悉施工图纸及相关技术规范,对设计要点、关键部位以及要注意的技术问题做到心中有数,以便对监理工作和工程质量进行预控。
(2)检查承包人组织机构、质量保证体系、安全保证体系、项目部管理制度等建立情况,检查人员数量与资质等合同履约情况。
(3)检查施工机械设备和质量检测仪器。路面工程师应认真检查承包人配备的主要机械的数量、型号、性能及配套施工能力,使之满足施工计划、方案的配置要求;如不能满足,应及时向承包人提出增加或更换设备。试验工程师和测量工程师要检查承包人的试验室及试验检测、测量仪器设备,使之满足本工程施工质量和进度要求。
(4)复核承包人的放样资料及复测中线桩位置和高程,复核桥梁顶面的各项指标符合要求。
(5)试验工程师对原材料进行源头控制,并督促承包人按规定频率进行自检,并按规范频率进行独立抽检,不合格材料不允许进场。进场的原材料必须进行明显标识,主要包括原材料的名称、产地、进场日期、数量、检验合格否等。粗、细集料的存放场地必须硬化处理,并设有良好的排水设施及防雨措施。
(6)监理工程师应审查承包人沥青混凝土配合比设计,并独立进行验证。配合比设计应经多次试拌,确定最佳沥青用量、各种材料称量精度及进料速度等,以验证生产级配、密实度,并进一步优化配合比。施工中如材料规格、品种发生变化,应重新进行配合比设计,并向监理工程师报批。
(7)沥青主要材料要求:改性沥青采用SBS-I-D级改性沥青
粗集料应坚硬、耐磨、洁净,具有足够的强度、耐磨耗性。粗集料应具有良好的颗粒形状,采用二级联合破碎加工,并严格控制粗集料中的粉尘含量。
沥青面层细集料采用机制砂,机制砂采用专用设备生产。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒组成,同时细集料与沥青有良好的粘结力。
(8)在沥青混合料中掺加的纤维稳定剂宜选用木质纤维,木质纤维的掺量要求不低于沥青混合料总量的0.3%。生产添加纤维的沥青混合料时,纤维必须在混合料中充分分散,拌和均匀。拌和机应配备同步添加投料装置,松散的絮状纤维可在喷入沥青的同时或稍后采用风送设备喷入锅炉,拌和时间应延长5s以上(用于表层)。
4 施工阶段监理质量控制
(1)沥青面层施工前监理工程师应对桥面混凝土基面进行验收。验收要求基面上的泥土、浮浆和炭化层彻底打磨,清楚干净。桥梁路面结构段沥青面层摊铺前应检查承包人是否按设计要求对混凝土表面进行粗糙化处理(铣刨,铣刨深度要求0.2cm,构造深度》0.7mm),特大桥梁桥面必须采用结构性防水层,即涂刷聚氨酯防水涂料,涂层厚度不应小于2.0mm.并洒布改性沥青防水粘结层(SBS-I-D改性热沥青,洒布量1.2-1.6kg/m2,然后洒布4.75~9.5mm辉绿岩碎石,洒布量10-13kg/m2)。
(2)粘层喷洒前表面应干燥,并清扫干净。粘层宜在当天洒布,待乳化沥青破乳。水分蒸发完成后紧跟着铺筑清理面层,确保粘层不受污染。气温低于10℃、大风天气或即将降雨时,不得喷洒粘层油。粘层质量标准应达到:喷洒粘层油必须成均匀雾状,在路面全宽内均匀分布形成薄层,不得有花漏,也不得有堆积。喷洒不足的要补洒,喷洒过量的应刮除。洒布粘层油后应督促施工单位封闭交通,严禁运料车以外车辆及行人通过。喷洒粘层油后应及时铺装沥青面层,避免污染。
(3)沥青混合料采用集中厂拌法,本项目沥青混合料生产采用分批配料的间歇式沥青拌合楼,并装有温度检测系统及保温的成品贮料仓和二次除尘设施。监理工程师应督促承包人将拌和设备进行定期检定,周期不少于每年一次,冷料供料装置需经标定得出集料供料曲线。当沥青混合料生产质量及铺筑厚度的总量检验,总量检验的数据有异常波动时,应立即停止生产,分析原因。正式生产前应进行试拌,拌制沥青混凝土每盘的生产周期不宜少于45s,必须使所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料,均匀一致。沥青混合料出厂时施工单位应逐车检测沥青混合料的重量和温度。
(4)沥青混凝土运输车厢板应涂防止沥青粘结的隔离剂或防粘剂,并覆盖棚布防止热量快速散失及防雨。运料车进入施工现场,监理工程师应检查混合料质量,如有花白料、粗细集料离析和结块现象,以及温度不符合要求、或遭雨淋,必须予以废弃。
(5)沥青路面不得在气温10℃以下,以及雨天、路面潮湿的情况下施工。热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度按相关规范沥青混合料采用两台摊铺机梯进式作业(前后错开5m~10m),前一台摊铺机用接触式平衡梁控制,后一台摊铺机的传感器一边用滑靴放在已摊铺的混合料上,另一边用接触式平衡梁控制。监理人员应旁站混凝土摊铺作业,检查沥青混凝土摊铺、碾压等温度。督促承包人做好开工前摊铺机熨平板预热工作(不少于30min,不低于100℃)以及两台摊铺机之间有50-100mm宽度的搭接,躲开车道轮迹带,上下层的搭接位置宜错开200mm以上。摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度,减少混合料的离析。摊铺速度宜控制在2~2.5m/min的范围。现场在摊铺前至少要有3台以上运料车等候,但不超过5台。机械摊铺的混合料,不宜用人工反复修整。当不得不由人工作局部找补或更换混合料时,需仔细进行,特别严重的缺陷应整层铲除。
(6)碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”以及从外侧向中心碾压、在超高路段由低向高的原则,紧跟在摊铺机后面,采取高频率、低振幅的方式慢速碾压。压路机的碾压路线及碾压方向不应突然改变而导致混合料推移。碾压区的长度应大体稳定,两端的折返位置应随摊铺机前进而推进,横向不得在相同的断面上(即不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留)。相邻碾压带宜重叠后轮的1/2宽度,并不应少于200mm。压路机碾压过程中有粘轮现象时,可采用雾状喷水法处理。在当天成型的路面上,不得停放各种机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。
(7)碾压分初压、复压、终压,都应在尽可能高的温度下进行(考虑运输过程及大风影响温度损失)。同时不得在低温状况下作反复碾压,使石料棱角磨损、压碎,破坏集料嵌挤。初压应在紧跟摊铺机后碾压,并保持较短的初压区长度,以尽快使表面压实,减少热量散失。初压宜采用钢轮压路机静压1~2遍,复压应紧跟在初压后开始,且不得随意停顿。压路机碾压段的总长度应尽量缩短,通常不超过60~80m。终压应紧接在复压后进行。终压应选用双轮钢筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压不宜少于2遍,至无明显轮迹为止。
(8)沥青路面的接缝必须紧密、连接平顺,不得产生明显的接缝离析。梯队作业的纵缝应采用热接缝,将已铺部分留下l00~200mm宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后作跨缝碾压以消除缝迹。对于横向接缝,先采用双光轮压路机进行横向碾压。碾压带的外侧应放置供压路机行驶的垫木,碾压时压路机应位于已压实的混合料层上,伸入新铺层的宽度为15cm。然后每压一遍向新铺混合料移动15-20cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。接缝处摊铺层施工结束后再用6m的直尺检查平整度,不符合要求者趁混合料尚未冷却立即处理。
(9)沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却,混合料表面温度低于5O°C后,方可开放交通。铺筑好的沥青层应严格控制交通,做好保护,保持整洁,不得造成污染,严禁在沥青层上堆放施工产生的土或杂物,严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆。
结束语
跨海桥沥青路面的施工关键在于优良原材料的选择和沥青运输及铺装过程中温度的控制,由于跨海段季风天气影响,温度损失过快,因此温度控制极为关键,温度控制好能够有效避免裂缝的产生,为沥青路面施工质量提供了保证。
参考文献:
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