高寒地区钢桥面浇筑式沥青特殊桥面铺装施工技术的应用.pdf

建筑技术高寒地区钢桥面浇筑式沥青特殊桥面铺装施工技术的应用庞中艳　王济东（江苏省交通工程集团有限公司，江苏镇江212000）摘要：随着国内大型桥梁、特殊结构桥梁的大量出现，北方高寒地区钢结构桥梁逐渐增多，在基于节约成本、保证桥面质量、行车舒适、减少施工时间的前提下，一些北方高寒地区的钢结构桥梁开始尝试使用浇筑式沥青作为桥面铺装结构层。本文以韩土2号桥为背景，介绍了高寒地区钢箱梁桥面浇筑式沥青及特殊防水层等各工序的施工方法。关键词：高寒地区；钢桥面；浇筑式沥青；特殊桥面铺装；施工方法；特种施工设备中图分类号：TU74文献标志码：A文章编号：1674—3024（2013）12—57—03高弹改性沥青厚度：35铺装面层前言改性乳化沥青，用量：300~500/铺装下层浇筑式沥青混凝土10，厚度：30;撒布5~10预拌碎石二阶反应性粘结剂，用量100~200/韩土公路2号桥位于鄂尔多斯市东胜区铁西三期开防水层结层甲基丙烯酸树脂（两层）高分子防水涂料，总用量3000~3400/发片区内韩公路上，上跨昆独仑沟。西接开发片区中规划防腐底漆，用量：250~350/钢桥面喷砂除锈，清洁度：2.5级；粗糙度：50~100μ路，东接进城线，是东胜区一座重要的景观大桥。桥梁总长1170m，主桥长480m，引桥长690m。主桥跨径组合为钢桥面铺装方案（浇筑式+SMA）40+90+230+90+40m的自锚式悬索桥，主梁采用正交异性该方案铺装层结构具有良好的密水性、耐久性优、疲板钢箱梁，主塔采用门式塔结构，塔身抠弧形槽装饰效果，劳抗裂性能和随从变形能力好、整体性强等特性，能够很塔顶布置雕塑装饰，塔顶横梁布置雕花装饰。好地适应正交异性钢板结构的特性。提高桥面铺装及桥梁主桥钢箱梁桥面铺装采用浇筑式沥青，铺装共分三层，结构使用寿命，后期少维修，便于养护管理。自上向下分别为铺装面层、铺装下层及防水黏结层，共铺装面层采用高弹体改性沥青SMA10，是利用SMA1065mm厚。的密水性、高温抗车辙、抗滑性等综合性能优的特点。高弹体改性沥青改变了SMA结构疲劳抗裂能力不强的缺点，1施工方案的思路及优化对遏制钢桥面铺装裂缝等病害有很好的效果。同时，高弹1.1施工方案的思路体改性沥青比较软，在保证高温抗车辙性能的基础上，能桥面铺装要很好地保护桥梁，应强化桥面铺装保护桥够从材料上解决钢桥面沥青铺装压实困难的问题。梁结构的理念。桥面铺装一般设计寿命为15年，但桥梁结防水层采用甲基丙烯树脂，甲基丙烯树脂对钢桥面防构设计为100年，延长桥面铺装使用时间，降低重复铺装水、防腐起到很好的保护作用，并承接铺装层的黏结作用。的频率，对保持交通畅通、安全行车十分重要。该材料还具有优良的柔韧性，与正交异性钢板能够很好地桥面铺装最常见的病害是开裂，特别是正交异性板任适应，在荷载的反复作用下性能不衰变。何材料铺装也无法避免。在荷载作用下，铺装层特别在U2桥面铺装施工形加劲肋顶部对应铺装表面将产生反复弯曲应力而发生疲劳开裂，浇筑式沥青铺装层具有较好的随从变形能力和抗2.1钢桥面喷沙除锈疲劳开裂性能。桥面清理前，先对桥面进行焊缝、外观检查，再检查鄂尔多斯地区降水率低，但降水集中，一次降水量较桥面的锈蚀位置及污染程度。清理时，先用手动工具清理，大，霜冻时间比较长，水一旦通过铺装层空隙或裂缝下渗对油污的地方用化油剂作局部处理，再用清洗剂及高压热到钢板和铺装层之间，就会导致铺装层剥落、松散、推移水作全面清洗。等病害，也会导致钢箱梁锈蚀，危害桥梁的结构安全，浇清洗后进行打沙施工，对局部锈蚀严重的部位用比筑式沥青铺装层具有良好的密水性和水稳定性。较细的钢沙作局部处理，然后进行全面喷沙处理。喷沙结鄂尔多斯地处中国北方，10月底进行桥面施工，束后，用表面清洁度标准图比对喷沙表面清洁度是否达到平均温度在-5℃左右，15d施工完毕后就通车。低温天Sa2.5级，用TESTEX贴纸测试表面粗糙度是否介于50～气加上车辆荷载作用，容易产生早期开裂、车辙，导致100μm之间。雨雪下渗，桥梁结构使用寿命降低。浇筑式沥青施工时喷沙除锈时，喷沙温度高于大气温度3℃，相对湿度要求温度不低于-10℃，施工完毕后，形成强度所用的不大于85%，磨料采用钢丸、钢质棱角沙，比例通过试验时间短。确定。磨料在施工中保持干燥和清洁，喷沙除锈利用带吸浇筑式沥青铺装所用的沥青材料为改性沥青，相对尘装置的移动自动无尘打沙机，自动打沙机无法施工的区环氧沥青材料在价格上比较便宜，原材料采购也比较方域可以采用手提式打沙机施工。便。除沥青外，基本不从国外进口材料，利于后期的施工雨雪天、大风扬尘天气不得进行喷沙施工。与管理。2.2防水层施工1.2方案的优化2.2.1防腐底漆施工根据施工经验，韩土公路2号桥主桥钢箱梁桥面浇筑喷沙除锈3h，喷涂底涂层。喷涂前桥面保持干燥，施2式沥青铺装选择3层施工，分别为高强体改性沥青SMA10工时利用风钻及拌和机将底涂层完全拌和，以0.2kg/m的层、浇筑式沥青混凝土GA10层、甲基丙烯树脂材料类防用量平均涂布，涂布后干膜厚度约为0.05mm。水层。具体见下图：2.2.2防水膜施工2013年第12期建筑建材装饰57 建筑技术防水膜是由高分子弹性体组成，混合后迅速固化，形内均匀形成一薄层，严禁车辆在粘层油层上行驶。粘层油成坚韧柔性无缝防护膜，以保护钢桥面。喷涂利用带有加层施工在SMA施工前一天洒布，待乳化沥青充分破乳、水热、计量的喷涂设备，在施工前将混合料均匀搅拌，施工分蒸发后，再铺筑SMA上面层。过程中不得搅拌。若停工1.5h以上，使用前搅拌10min左右，2.4.2高弹改性沥青SMA施工停工期间原料桶盖盖好，保证空气不能进入。防水膜基面（1）高弹改性沥青SMA混合料生产。生产前对拌和机2涂布1.5～2.0kg/m，干膜厚度为1.5mm左右。进行检查，避免发生导热油管渗漏、沥青泵停机、矿粉掺2.2.3二阶反应性胶结剂施工加速度慢及掺量不够等问题，着重对拌和机的计量系统进当防水膜完全固化后涂黏结剂。二阶反应性胶结剂是行重新标定。复合型反应性高分子聚合物组成的红色液体，对防水膜和投冷料前，合理调整好上料速度，即控制好各料斗开沥青混凝土有极大的黏结力。使用前将黏结液均匀搅拌，口大小、皮带转速与上料量的关系，达到投料不出现不等料、施工时可以刷涂、滚涂或喷涂，喷涂工效比较高，黏结剂不溢料等现象。石料加热200～240℃后投料。SMA10稳2涂布量为0.1～0.2kg/m。定剂采用聚酯纤维、人工添加，直接投入到混合料拌和缸内。2.3浇筑式沥青GA10铺装下层施工矿粉及纤维掺加要考虑加热鼓风中的集料损失。2.3.1浇筑式沥青GA10的生产拌和时间以无花料并拌和均匀为原则，一般干拌5～浇筑式沥青GA10生产的最大难点是温度控制，混10s，湿拌30～60s。合料拌和的温度比较高。投料前先将石料及矿粉加热到混合料充分拌和后，混合料温度控制在170～190℃300℃左右，混合料出料温度在220～250℃内。拌和过程出仓，施工当时温度较低，适当向上调整10℃左右，保持中要充分注意矿粉添加、沥青用量的控制。冷料仓上料速出料温度相对稳定。度设置要根据加热鼓风中细集料的损失确定。由于混合料生产中若有异常，立即停机处理，并通知摊铺现场。中的矿粉含量很大，故拌和时间要控制得长点，一般干拌未解决前，摊铺工作不得进行。15s，湿拌90s。生产完成后，拌和机未完全冷却时，对黏（2）改性沥青SMA混合料运输。改性沥青SMA混合附的混合料进行清理。运输混合料的车辆料斗要涂隔离剂。料运输采用10t以上自卸汽车运输，摊铺前先根据运输路生产过程中发生异常情况，要立即停机处理并通知摊铺现线的长度、摊铺的速度确定自卸车数量。施工沥青拌和站场，在未解决异常情况前，现场不能施工。到施工现场大约有20km，摊铺速度1.5～3.0m/min，另外2.3.2浇筑式沥青混合料运输还有摊铺宽度和厚度，确定自卸汽车6台。从拌和机内出来的混合料在运到现场的过程中要防止上桥前将车辆的底盘及车轮清洗干净。在运输过程中固结，运输过程中还需要专门的设备——cooker不断搅拌为了减少运输过程混合料的热量损失，车辆上加帆布保温。和加温。因此，在cooker进料前先预热到160℃左右，装运输车辆在摊铺机前被推行时挂空档，不得踩刹车，入cooker中的混合料不停地搅拌，同时将混合料升温到防止破坏防水层。给摊铺机喂料时，不要将混合料洒落到220～250℃。混合料在cooker内停留时间不能超过6h，桥面板上。但在cooker中的搅拌时间不得少于40min。cooker出料时车辆在桥面不得急转弯及调头，所有动作在上桥前完对加热的温度进行调节，防止混合料结块，出料时要渐渐成。在桥面行驶速度要慢，不得大于10km/h。减慢搅拌速度，不让空气中的氧气进入，以减少混合料氧化。（3）改性沥青SMA混合料摊铺。改性沥青SMA混合料2.3.3浇筑式沥青混合料摊铺摊铺采用履带式摊铺机摊铺，摊铺前30min将摊铺机移动到浇筑式是自流成型无须碾压的沥青混合料，摊铺使用摊铺的起点，在料斗内涂少量柴油，并预热摊铺机熨平板。专用的摊铺机。混合料到达现场后要进行埃尔流动度测试，根据韩土公路2号桥桥面宽度采用两台摊铺机成梯队联合摊符合设计要求后方可摊铺。铺，两台机械间距控制在10～30m，轨道重叠50～100mm。摊铺前，根据桥面宽度选择摊铺的宽度，主桥钢箱梁摊铺开始时，将摊铺机前横杆吊垂球于行走路线上，顶面宽度为50m，行车道2×14m宽，摊铺按6幅铺装，将熨平板垫至虚铺表面高度，摊铺机利用两边的传感器控除去人工边带50cm，摊铺宽度为4.5m。制熨平板标高，传感器架设在平衡梁上行走。由于浇筑式沥青具有自流性，施工前需要设置边侧限制。运输车卸料对准摊铺机料斗倒退至后轮离摊铺机20～采用35mm厚、300mm宽的钢制挡板设在车道连接处边缘。50cm处停，挂空挡，摊铺机前进并推动自卸车一起前进，摊铺时要进行厚度控制，沿摊铺机行走轨迹纵向放置自卸车边移动边卸料到摊铺机料斗内。铺装厚度的模板轨道。轨道一般为长2m、宽0.2m的木方。根据拌和机生产能力及混合料运输能力，摊铺机前进待摊铺机行到轨道上后，将摊铺机运平板与桥面板相对高的速度不宜过快，控制不大于4m/s，根据韩土公路2号桥度调整至设计高度，并在铺装过程中一直保持高度不变。施工的实际情况，摊铺机速度调整到1.5～3m/s之间。Cooker倒行至摊铺机前方，通过卸料槽将混合料直接摊铺机尽量一次性摊铺完一道纵向桥面，防止摊铺机卸到钢桥面上。摊铺机整平板的紧前方布料板左右移动，启动、调头等动作破坏桥面防水层。将混合料铺开。摊铺向前移动把混合料整平到控制厚度。摊铺现场要与拌和站加强联系与协调，韩土公路2号紧跟摊铺机后接缝由人工用木制刮板修整，保证与新桥在施工时，建立绿色通话通道，避免摊铺机长时间停机铺沥青混凝土形成整体。摊铺机过后用喷枪进行加热，使待料或自卸车长时间排队待卸料，以减小温度损失，摊铺新老混合料变软，同时人工用工具搓揉，使结合部位结合温度不小于160℃。良好，消除接缝。（4）改性沥青SMA混合料碾压。改性沥青SMA混合摊铺过程中，混合料会产生部分气泡，用带尖头工具料碾压分三步进行，初碾、复碾和终压。刺破，排出空气，使混合料密实。初碾采用追随式碾压，利用10t以上的钢轮压路机静一台自身可推进的碎石撒布机紧跟摊铺机后，等摊铺压。压路机紧跟摊铺机，在混合料温度不低于150℃的情好混合料降到合适温度时，撒布5～10mm的预拌沥青碎石，况下碾压。碾压时压路机要行到接近摊铺机尾部位置，每2用量控制在4～8kg/m。次前进后均在前进的轮迹上后退，不能在初压表面停机返2.4高强体改性沥青SMA10铺装面层施工向，防止加深停机痕迹。第二次前进应重复2/3轮宽左右，2.4.1改性乳化沥青粘层施工往返一次为一遍，碾压1～2遍，为了减少后续的施工难度，铺装下层完成后，设置改性乳化沥青层。粘层油利用韩土公路2号桥均碾压2遍。碾压速度控制在2～3km/h。洒布机喷洒，边角处手工洒布。喷洒的粘层油在桥面范围（下转21页）58建筑建材装饰2013年第12期 工程咨询面，应该加强其对现场施工进度、质量、安全等方面的管企业可以根据自身技术情况，充分吸收和利用现代社会所理职能，并独立设置工程技术部门来满足新技术和新设备提供的科技资源，大胆借鉴企业的技术创新模式，以此来工艺等的需要。实践证明，这样的管理机制能够实现转换，改变自身的缺陷和不足，全面提高自身的综合技术实力，已经显示出了强大的实力和生机，应该加以推广。比如及时了解和掌握行业最新的技术动态，更新本企业的3.2及时调整企业内部的组织结构技术理念等。同时，建筑工程企业还应该切实根据自身的目前，很多建筑企业都在实行将企业内部组织结构与业务特点和发展方向来与其他科研组织等机构进行技术交建筑施工相分离的原则，将二者区别对待。这是由于很多流和合作，如聘请专家组来为自己企业的技术问题出谋划的建筑工程企业都是在实行跨地区经营，如果其管理模式策，或者是为企业技术发展制定合理的方案和计划，培训过于集中，会严重影响企业的决策效率以及增加企业的成员工的实践操作能力等。通过使用科学合理的技术管理模本，将管理与现场分离之后，管理部门能够更好地贴合市场，式，能够弥补企业自身存在的诸多不足，从而产生更加良管理也更加富有弹性化，非常符合现代企业的发展趋势。好的经济成果和社会效益。3.3创新管理模式3.5调整机构编制，加强人才培养管理模式的创新应该说是建筑企业进行改革的重中之现如今，人才已经是各个行业里最稀缺也是最宝贵的重，因此建筑企业应该切实根据自身的生产力、产品以及资源，在建筑工程管理工作中更应该重视人才的作用。因此，产业结构进行合理的调整和改革，使其符合建筑企业的发应该加强人才的管理和任用，同时也要重视建筑工程企业展规律，与建筑产品特性相符合，适应市场的需求，做到机构的调整，根据现代化企业制度的相关要求，立足于市与时代接轨，综合治理我国建筑工程管理水平，提高建筑场并优化生产。同时，在人才管理方面，我们要公平合理企业的生产力管理质量。地选拔和聘用人才，做到专人专用，培养适合的专业人才，3.4加强技术创新使其能够与企业的文化相匹配。此外，还应建立员工薪酬到目前，我国建筑产业总体来讲仍是传统的劳动密集与岗位职责、技能要求和工作绩效相挂钩的激励与约束机型产业，其技术水平、技术装备率、劳动生产率、工业化制，不断提高和完善建筑工程企业的人力资源管理系统，水平都较低，物耗能耗高，产品附加值也较低。社会对企建立科学有效的薪酬制度，通过多种方式来调动企业员工业的科技创新投入机制尚未建立，我国建筑工程企业在技的工作热情和主动性，努力提高建筑施工企业的工作效能。术创新方面的能力水平还比较欠缺，因此我们要切实改进4结语技术工作，加强创新工作的进行。具体有以下几个方面：3.4.1建立健全技术创新管理体系建筑工程管理的创新时代发展的要求，更是时代发展技术创新管理体系是指从建筑工程企业的生产和施工的必然趋势。因此，企业应该加大管理模式的改革力度，技术方面进行改革，而在这个过程中，企业组织是创新的切实做好企业管理工作，使其能够更加适应时代要求，取有力保障。因此，在企业技术创新方面，我们应该在企业得更加长远的发展。的项目管理部门至现场施工整个体系中建立一个全新的技术管理体系，切实加强企业的技术能力，攻克在运行中出参考文献：现的重点、难点项目，充分发挥企业的技术咨询和服务职[1]吴金德.论建筑工程中成本控制与管理模式的现状能。同时，我们还应该注重建筑工程中新技术的研发和推广，与创新[J].价值工程，2010争取使企业的各项技术水平都能够有所提升。[2]熊利华.对建筑工程施工管理的思考[J].科技与生3.4.2借鉴其他企业的技术创新模式活，2010（4）随着现代社会经济的飞速发展，很多企业在技术管理[3]黄伟恒.对建筑工程管理中常见问题及对策的综合和创新方面也取得了良好的成效。因此，我们的建筑工程探讨[J].科学与财富，2012（上接58页）场温度、摊铺温度、碾压温度等都要检测，做好防止热量复碾采用振荡钢轮压路机，复压紧跟在初压后，要求损失的措施。混合料温度不得低于130℃。温度对于复碾最为重要，在（4）摊铺尽量不设置纵、横接缝，如无法避免采用施工过程中不得随意停顿。复压时要求前行不超过钢轮初垂直接缝，机械切割，清理干净及干燥后涂粘层油，铺筑压的表面，后退不得进入已经收迹的桥面，碾压2～4遍新混合料接头处与老混合料平顺，压路机先横向、后纵向完全达到密实的要求，碾压速度控制在3～5km/h。压实。终压也要求紧跟上一道工序，采用钢轮无振动碾压收3结语迹1～2遍即可，终压混合料温度控制在100℃向上，速度在3～6km/h之间。该铺装技术最大的特点是桥面铺装除了为车辆行驶提碾压过程中的一些边角处大型机械无法碾压，利用人供一个舒适的磨耗层外，还对桥梁结构加强了保护。该铺工夯实。装技术各个功能层从上到下一层比一层具有密水性，耐久碾压过程中要注意以下几点：性优，底层的混合料使用寿命也越长。这对桥面铺装的后（1）钢轮初压时需洒水，防止混合料粘轮，但水量要期养护与维修、下层铺装处治的概率比较少，一般只需要尽可能少，避免过多水进入沥青混凝土空隙内，必要时人铣刨面层重新铺筑即可，很大程度上节约了施工成本。工用拖把及时擦洗钢轮表面。（2）稳压及复压的压路机速度要慢，尽量减少停机造参考文献：成凹凸不平。[1]韩土公路2号桥工程主桥桥面铺装设计要求（3）无论是摊铺还是碾压对温度要求都比较高，施工[2]JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范工期又在10月底，对现场每一车的混合料的出料温度、到[3]JTGF80/1—2004公路工程质量检验评定标准2013年第12期建筑建材装饰21