鋼箱梁橋面鋪裝工程澆注式瀝青混凝土施工方案

鋼箱梁橋面鋪裝工程澆注式瀝青混凝土施工方案概述1.關(guān)于鋼橋面鋪裝鋼橋面鋪裝對(duì)材料，結(jié)構(gòu)的要求比通常的路面高，必須具有與鋼板隨從變形性能好，與鋼板粘結(jié)性能好，高溫穩(wěn)定、低溫抗裂、耐疲勞、不透水，便于施工，易于維修等基本技術(shù)要求。2.某路高架鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)組合0.5cm溶劑型橡膠粘結(jié)層3.5cm澆注式瀝青砼下面層（GA10）4.0cmSMA改性瀝青面層（SMA13）SMA改性瀝青面層與澆注式瀝青砼下面層之間噴灑改性乳化瀝青粘層3.關(guān)于澆注式瀝青混凝土澆注式瀝青混凝土(Gussasphah)是瀝青混凝土按照施工工藝作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)確定的一種瀝青混凝土，它屬于懸浮式密實(shí)型結(jié)構(gòu)的瀝青混凝土。它的特點(diǎn)是在施工溫度(220℃～230℃)下具有較好的流動(dòng)性和施工和易性，由于瀝青混合料有一定的流動(dòng)性，只需要用攤鋪整平機(jī)即可完成施工(不需碾壓)，并能達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度和平整度?；旌狭显诟邷叵陆?jīng)特殊攪拌工藝拌制而成，本身具有細(xì)集料含量高，礦粉含量高，瀝青含量高等特點(diǎn)，較多的瀝青及礦粉含量使骨料處于懸浮狀態(tài)，為完全懸浮型混合料結(jié)構(gòu)形式。與熱碾壓瀝青混凝土不同，其空隙率極小，而且內(nèi)部空隙不連續(xù)，因而成型的澆注式瀝青混凝土不透水，耐凍融、耐腐蝕、抗老化；同時(shí)，瀝青混凝土變形能力強(qiáng)，對(duì)鋼橋面板有優(yōu)良的追從性和粘結(jié)性，整體性能強(qiáng)，具有優(yōu)良的抗低溫開(kāi)裂與抗疲勞開(kāi)裂性能。主要缺點(diǎn)：高溫穩(wěn)定性差，易形成車(chē)轍，施工需要一系列專(zhuān)用設(shè)備，施工周期長(zhǎng)。施工準(zhǔn)備考慮鋼橋面技術(shù)含量高、施工難度大，我們將從鋪裝施工的備料、施工方案、工藝安排、試驗(yàn)檢測(cè)、施工控制等方面進(jìn)行全方位的組織管理，以科學(xué)的手段、先進(jìn)的技術(shù)、精心的組織，保證鋪裝工程順利實(shí)施。澆注式瀝青混凝土下面層在為鋼板起防水作用的同時(shí)，還承受荷載和溫度在鋪裝層內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變，鋪裝底層受溫度影響較大，為確保鋪裝層冬季不開(kāi)裂，夏季不變形，為此將選擇特殊改性瀝青（摻加湖瀝青）作為澆注式瀝青混凝土的結(jié)合料。鋪裝表層是直接承受交通荷載和氣候作用的層面，也是橋梁為汽車(chē)提供通行服務(wù)最直接的層面。因此，鋪裝表層混合料類(lèi)型及結(jié)合料的選擇需從混合料熱穩(wěn)性、變形性、低溫抗裂性能、抗疲勞性、耐久性以及抗滑耐磨性能等方面綜合權(quán)衡，針對(duì)合肥的氣候、交通、橋面結(jié)構(gòu)情況，選擇40mm厚的SMA13作為鋼橋鋪裝表層混合料類(lèi)型，其結(jié)合料為SBS改性瀝青，以使鋪裝表層具有良好的宏觀(guān)構(gòu)造深度和抗滑性，同時(shí)還能滿(mǎn)足抗裂、抗變形、耐久等使用性能要求。1.原材料1.1混合瀝青混合瀝青為基質(zhì)瀝青與湖瀝青按比例摻配而成，二者的摻配比例為：75%：25%（基質(zhì)瀝青：湖瀝青），其技術(shù)要求見(jiàn)表1。表1（1）基質(zhì)瀝青的技術(shù)要求指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)要求試驗(yàn)方法針入度（25℃℃，100g，5s）/0.11mm60～80T0604-22000軟化點(diǎn)（R&BB）/℃≥45T0606-22000老化后延度（225℃，5cm//min）/cm≥150T0605-11993溶解度（三氯乙乙烯）/％≥99.9JTJ052--20000相對(duì)密度（155℃）0.99~1..05JTJ052--20000閃點(diǎn)（COC）/℃>260JTJ052--20000表1（2）湖瀝青（TLA）的技術(shù)要求指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)要求試驗(yàn)方法針入度（25℃℃，100g，5s）/0.11mm1～4T0604-22000軟化點(diǎn)（R&BB）/℃93～98T0606-22000溶解度（三氯乙乙烯）/％50～60T0607-11993閃點(diǎn)（COC）/℃≥240T0611-11993相對(duì)密度（155℃）1.38～1..42T0603-11993表1（3）混合瀝青的技術(shù)要求指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)要求試驗(yàn)方法針入度（25℃℃,1000g,5ss）/0.11mm10～30T0604-22000軟化點(diǎn)（R&BB）/℃55～70T0606-22000相對(duì)密度（155℃）1.0～1.223T0603-119931.2.集料與礦粉粗細(xì)集料采用5-10mm的玄武巖和3-5mm的石灰?guī)r,細(xì)集料采用0-3mm的石灰?guī)r，礦粉為石灰?guī)r磨制的礦粉。在實(shí)際施工之前，我公司試驗(yàn)人員對(duì)鋼橋面鋪裝工程所用主要材料進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果全部符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。2.配合比設(shè)計(jì)2.1澆注式瀝青混凝土級(jí)配范圍和性能要求如表2。表2.1集料級(jí)配范圍（GA10）粒徑mm139.54.752.361.180.60.30.150.075瀝青用量通過(guò)率%10080-10063-8048-6338-5232-4627-4024-3620-307-10表2.2澆注式瀝青混凝土的技術(shù)要求指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)要求試驗(yàn)方法劉埃爾流動(dòng)度//s≤40鋪裝試驗(yàn)法便覽覽（日）空隙率（20℃℃）/％≤1.5TJT052--20000視密度（20℃℃）/g.ccm-3≥2.520JTJ052--2000060℃貫入度/mm1-4鋪裝試驗(yàn)法便覽覽（日）60℃貫入度增量/mm≤0.4參鋪裝試驗(yàn)法便便覽動(dòng)穩(wěn)定度（600℃，0.7MMpa）/次/mm≥800JTJ052--20000低溫度曲應(yīng)變≥6×10-3參鋪裝試驗(yàn)法便便覽2.2配合比設(shè)計(jì)本工程采用的鋪裝底層澆注式GA10，設(shè)計(jì)參照德國(guó)、日本等國(guó)家的澆注式瀝青混合料設(shè)計(jì)方法，以及普通瀝青混合料設(shè)計(jì)方法進(jìn)行。澆注式瀝青混凝土GA10配合比，已委托具有資質(zhì)的單位進(jìn)行設(shè)計(jì)。三、澆注式瀝青混合料的生產(chǎn)1.制備混合瀝青常溫下將所需的TLA投入到Benninghoven移動(dòng)式攪拌機(jī)內(nèi)，開(kāi)始加熱至150℃并熔化，然后按設(shè)計(jì)的摻配比例摻配所需的基質(zhì)瀝青，二者混合后開(kāi)始攪拌，攪拌時(shí)間隨TLA含量的變化而改變，比如：摻配20~45％的TLA一般需要攪拌30~50分鐘，在攪拌過(guò)程中，混合瀝青的溫度控制在150℃。湖瀝青投入移動(dòng)式攪拌機(jī)之前，應(yīng)事先將其破碎成直徑不超過(guò)10cm的碎塊?；|(zhì)瀝青投入移動(dòng)式攪拌機(jī)之前，應(yīng)事先加熱至150~160℃。為防止初始階段湖瀝青在攪拌機(jī)中結(jié)團(tuán)，湖瀝青應(yīng)至少分兩次加入，加入的時(shí)間間隔不少于10分鐘。當(dāng)湖瀝青在基質(zhì)瀝青中已熔化并且與基質(zhì)瀝青混合均勻后，即可向攪拌機(jī)中加入礦粉。湖瀝青與基質(zhì)瀝青混合均勻的標(biāo)志為：混合瀝青中基本不含泡沫。在拌和過(guò)程中，如果出料口附近有瀝青滲露現(xiàn)象，需將滲露的地方進(jìn)行堵塞。因?yàn)镃OOKER車(chē)本身是對(duì)澆注式混凝土起保溫運(yùn)輸作用，用其拌制混合瀝青必然會(huì)由于過(guò)稀而產(chǎn)生滲露現(xiàn)象。2.制備瀝青膠泥向攪拌機(jī)內(nèi)已經(jīng)拌好的結(jié)合料中加入礦粉，通過(guò)對(duì)TLA、基質(zhì)瀝青和礦粉的精確拌合來(lái)生產(chǎn)瀝青膠泥。為保證膠泥的品質(zhì)，攪拌時(shí)間一般為90~150分鐘。若發(fā)現(xiàn)膠泥中有氣泡或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，可適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間。攪拌機(jī)具有恒溫控制器，在攪拌過(guò)程中，膠泥的溫度應(yīng)控制在170℃～200℃之間。澆注式瀝青混凝土和一般瀝青混凝土相比，要用較多的礦粉。由于將常溫下的礦粉加入攪拌機(jī)中會(huì)導(dǎo)致混合料的溫度急劇下降，需要更多的時(shí)間進(jìn)行加熱，從而增加施工管理工作的難度。因此，可配備專(zhuān)門(mén)的礦粉加熱設(shè)備，預(yù)先對(duì)礦粉進(jìn)行加溫，礦粉的預(yù)熱溫度一般在80℃～150℃。若沒(méi)有加熱設(shè)備，也可直接將冷礦粉投入攪拌機(jī)。當(dāng)采用冷礦粉時(shí)，一次投入的礦粉量不應(yīng)超過(guò)本次礦粉總用量的1/3，每次投入的時(shí)間間隔不得少于20分鐘。礦粉全部投入后的20~30分鐘內(nèi)，應(yīng)將攪拌機(jī)出料口附近的瀝青膠泥轉(zhuǎn)入攪拌機(jī)進(jìn)行二次攪拌。當(dāng)瀝青膠泥中無(wú)白料、氣泡且膠泥具有較強(qiáng)的粘韌性時(shí)，即可往攪拌機(jī)中加入已預(yù)熱的集料。3.拌制澆注式瀝青混合料將合適級(jí)配的粗、細(xì)骨料放入拌和樓的裝料斗中，然后由傳送帶送至烘干筒內(nèi)加熱，加熱后的骨料被傳送至振動(dòng)篩中，通過(guò)篩分后，被裝入3個(gè)料倉(cāng)中。為保證骨料的級(jí)配，應(yīng)對(duì)皮帶傳送過(guò)程中、烘干筒進(jìn)料口附近以及振動(dòng)篩振動(dòng)過(guò)程中散失的骨料進(jìn)行回收。篩分后裝入料倉(cāng)中的熱骨料經(jīng)拌和樓計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量后，由卸料倉(cāng)卸入裝載機(jī)的料斗中，骨料的溫度控制在180～200℃左右。將滿(mǎn)足要求的骨料由裝載機(jī)提升到攪拌機(jī)進(jìn)料口，由現(xiàn)場(chǎng)工人分批卸入移動(dòng)式攪拌機(jī)內(nèi)已拌制完畢的瀝青膠泥中。加完熱的骨料后，移動(dòng)式攪拌機(jī)便開(kāi)到指定的停車(chē)區(qū)域，將混合料充分混合，并將溫度提升至200℃～210℃。為保證制備的澆注式瀝青混凝土的品質(zhì)，出料前應(yīng)至少攪拌1小時(shí)。預(yù)熱的集料均勻加入COOKER車(chē)，同時(shí)防止COOKER車(chē)的壓力不超過(guò)300。拌和機(jī)的排氣門(mén)開(kāi)度應(yīng)低于20的開(kāi)度，燃燒氣的油門(mén)開(kāi)度應(yīng)控制在58-65之間。四、澆注式瀝青混凝土的鋪裝工藝與普通熱拌瀝青混合料相比，澆注式瀝青混合料的瀝青用量與礦粉含量高，空隙率接近于0，在高溫條件下混合料具有較好的流淌性，是一種懸浮密實(shí)型瀝青混合料；其施工工藝與普通瀝青混合料也存在較大的差別。1.清掃由于剛剛噴過(guò)防銹漆的鋼橋面比較潔凈，故清掃相對(duì)簡(jiǎn)單，只需用干拖把拖一下即可。鋼橋面上有水氣時(shí)，需用森林滅火器吹干。2.噴灑防水粘結(jié)層在噴砂結(jié)束4小時(shí)內(nèi)，涂布第一層溶劑型粘結(jié)劑，用量為80~120g/m2。待其固化后，涂布第二層溶劑型粘結(jié)劑，用量為80~120g/m2，兩層涂布的方向垂直。溶劑型瀝青膠干燥固化后，檢測(cè)其與鋼板的結(jié)合力應(yīng)大于2.0Mpa。質(zhì)量控制要點(diǎn)：a、防水粘結(jié)層外觀(guān)：要求平整、均勻、無(wú)氣泡、裂紋、脫落、漏涂現(xiàn)象；b、用量：80~120g/m2。施工中，應(yīng)派專(zhuān)人記錄灑布量，以確保灑布質(zhì)量。3.施工立模由于澆注式瀝青混合料在200℃～230℃鋪設(shè)時(shí)具有流動(dòng)性，為使其在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)流動(dòng)，必須進(jìn)行施工立模。立模前應(yīng)確保鋼橋面板清潔干燥。擋板應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄒ苑乐蛊湓跈M向或縱向移動(dòng)，擋板與擋板以及擋板與鋼橋面板之間接觸應(yīng)緊密。當(dāng)采用木質(zhì)擋板時(shí)，必須保證木板干燥，并且在短暫高溫作用下不變形。在靠近混合料的一側(cè)事先涂抹少量植物油，以防止模板與混合料粘結(jié)。4.攤鋪⑴.澆注式瀝青混合料運(yùn)輸在后場(chǎng)混拌制的澆注式瀝青混合料，裝入加熱運(yùn)輸車(chē)中至少要有1小時(shí)的混和時(shí)間，為了不使混合料在加熱運(yùn)輸車(chē)中長(zhǎng)時(shí)間的混和導(dǎo)致混合料材性的改變，最好能在3小時(shí)之內(nèi)將混合料鋪設(shè)。因而，對(duì)于澆注式瀝青混合料的運(yùn)輸時(shí)間以及作業(yè)時(shí)間的計(jì)劃要進(jìn)行充分的考慮。⑵.攤鋪澆注式瀝青混合料在鋪設(shè)前，必須將鋼板上的水分，油分清除干凈，由于作業(yè)人員的鞋以及移動(dòng)拌和機(jī)的輪胎可能將泥水帶入現(xiàn)場(chǎng)，因此必須將現(xiàn)場(chǎng)清理干凈。因澆注式瀝青混凝土的流動(dòng)性從而使其有向低坡度方向流動(dòng)的趨勢(shì)，施工時(shí)，按由低至高的順序進(jìn)行攤鋪。因?yàn)闈沧⑹绞亲粤鞒尚蜔o(wú)須碾壓的瀝青混合料，故此，澆注式瀝青混凝土的攤鋪使用澆注式專(zhuān)用攤鋪機(jī)。在進(jìn)行混合料的攤鋪前，提前30分鐘對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度應(yīng)達(dá)到160~200℃。運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的澆注式瀝青混合料均對(duì)其溫度進(jìn)行測(cè)量，符合設(shè)計(jì)要求后，方可攤鋪。在GA10的攤鋪工藝上，我們采用經(jīng)測(cè)量調(diào)整后的行走軌道來(lái)控制GA10的攤鋪厚度和平整度，嚴(yán)格控制澆注式混合料的攤鋪溫度Cooker倒行至攤鋪機(jī)前面，把混合料通過(guò)后面的卸料槽直接卸在橋面板上。攤鋪機(jī)的布料板左右移動(dòng)，把澆注式瀝青混合料鋪開(kāi)，攤鋪機(jī)向前移動(dòng)把瀝青混合料整平到控制厚度，澆注式瀝青混合料溫度較高，其較好的流動(dòng)性容易封閉部分空氣，空氣膨脹會(huì)產(chǎn)生氣泡，應(yīng)及時(shí)將氣泡戳掉，使之與下層能有較好的結(jié)合。5.養(yǎng)護(hù)澆注式瀝青混凝土施工完畢后，在拆除邊側(cè)限制之前，讓鋪裝層冷卻，留下一個(gè)輪廓清晰的邊側(cè)連接。由于混凝土內(nèi)部仍有較高的溫度，鋪裝結(jié)構(gòu)沒(méi)有完全硬化，因此施工完畢后的4~8小時(shí)內(nèi)，任何人員非經(jīng)允許不得進(jìn)入已攤鋪的作業(yè)區(qū)，已攤鋪的澆注式瀝青混凝土表面不得放置任何雜物。五、鋼板熱變形的注意點(diǎn)澆注式瀝青混凝土中所用的粘結(jié)劑，在使用時(shí)要確保其高溫穩(wěn)定性，且要有適應(yīng)變形的能力與較高的粘度。為了保證其施工時(shí)的流動(dòng)性，施工時(shí)混合料的溫度在200～230℃之間。因此也會(huì)給鋼板帶來(lái)很大的溫度變化，從而產(chǎn)生熱變形。為了避免過(guò)度熱變形造成的損傷，施工時(shí)可采用以下幾點(diǎn)措施：⑴.低溫施工。從混合料的溫度和流動(dòng)性的關(guān)系看，在最低溫度為180～200℃時(shí)必須施工。在1