馬建軍
(保利長大工程有限公司,廣東 廣州 510000)
特長橋梁瀝青路面質(zhì)量控制技術(shù)研究,綜合考慮近海地區(qū)瀝青橋面鋪裝面臨的混合料低溫抗裂性不足、剛性板橋面和柔性瀝青混合料收縮系數(shù)差異大、橋面接縫平整度差等問題。潮汕繞城高速公路項目起于汕頭市澄海區(qū)龍都鎮(zhèn),止于潮南區(qū)井都鎮(zhèn),線路全長約82.23km,其中主線58.66km,潮汕聯(lián)絡(luò)線15.718km,澄海聯(lián)絡(luò)線7.851km,橋梁占全長整體的比例接近90%。主線k33+085.91~k53+775段采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn),其余主要路段及潮汕連接線采用雙向四車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
橋面瀝青路面作為主要結(jié)構(gòu)層,其路用性能是全橋行車安全的重要保證。瀝青建筑材料直接關(guān)系到路面層的質(zhì)量、材料的性能指標(biāo)是否符合要求、是否能抵抗高低溫、水損害和車轍等關(guān)鍵問題。
瀝青:選用某品牌公司生產(chǎn)的苯乙烯系熱塑性彈性體(SBS)改性瀝青(PG76-10級);
粗集料:采用廣東河源采石場生產(chǎn)的輝長輝綠巖,包括10mm~15mm碎石、5mm~10mm和3mm~5mm碎石;
細集料:選用芙蓉采石場生產(chǎn)的輝長輝綠巖0mm~3mm機制砂;
礦粉:選用蕉嶺縣新浦鎮(zhèn)永發(fā)石粉廠生產(chǎn)的方解石大理巖石灰石礦粉;
防剝落劑:英德龍山水泥有限責(zé)任公司生產(chǎn)的海螺牌水泥(PO42.5級);
纖維:采用優(yōu)質(zhì)粒狀木質(zhì)顆粒纖維,主要原料為原木纖維。顆粒纖維的造粒劑采用瀝青,混合料拌和時必須充分分散均勻。該工程纖維含量為瀝青混合料的0.35%。
根據(jù)試驗結(jié)果及驗證,瀝青混凝土(SMA-13 級)上面層目標(biāo)配合比為∶4#集料(10 mm~15mm)∶3#集料(5mm~10 mm)∶2#集料(3mm~5mm)∶1#集料(0mm~3mm)∶礦粉∶水泥∶纖維=48∶26∶4∶12∶8.5∶1.5∶0.35;確定施工生產(chǎn)配合比為∶4#集料(10mm~15mm)∶3#集料(5mm~10mm)∶2#集料(3mm~5mm)∶1#集料(0mm~3mm)∶礦粉∶水泥∶纖維=39∶35∶4∶12∶8.5∶1.5∶0.35,油石比為6.1%。
橋面拋丸施工質(zhì)量對路面的耐久性尤為重要。該工程施工中采用成都蜀工水平移動雙拋丸爆破設(shè)備。拋丸施工時,拋丸次數(shù)不少于2次,設(shè)備工作速度不大于3m/min。拋丸完成后,平面度不得大于5mm(三米直尺檢測到的最小間隙)。用于拋丸的鋼丸規(guī)格應(yīng)為S460級,拋丸材料必須保持干燥和清潔,不得含有油脂和鹽等有害物質(zhì),以此獲得干凈整潔的工作面,為下一次防水層攤鋪施工提供優(yōu)質(zhì)工作面條件。采用拋丸技術(shù)時,鋼丸間接清理不會對水泥混凝土路面造成任何損壞,可以徹底清除橋面的浮漿和松散層,大大提高橋面鋪裝的黏結(jié)性能。
采用改性乳化瀝青同步封層。為保證防水層質(zhì)量及效果,橋面表面在鋪設(shè)防水黏結(jié)層前,應(yīng)先噴涂改性乳化瀝青底漆(PCR),噴涂量為0.3kg/m2~0.6kg/m2。預(yù)拌碎石提前經(jīng)過拌和站與噴涂瀝青拌和均勻,瀝青用量在3‰左右,等改性乳化瀝青層完全破乳且水分蒸發(fā)后,采用同步封層車均勻撒布熱瀝青與預(yù)拌碎石,達到1.5mm的要求厚度。防水黏結(jié)層形成后,為防止損壞,應(yīng)及時噴灑一層干凈干燥的礫石作為保護層。碎石含塵量不大于0.8%,碎石規(guī)格為4.75mm~9.5mm,分布量為5m3/1000m2~8m3/1000m2,約占滿鋪面積的60%~70%。噴涂后,應(yīng)使用橡膠輪壓路機以較慢速度碾壓,防水層施工效果如圖1所示。
圖1 防水層施工
該項目采用空氣輸送與稱重相結(jié)合的粒狀顆粒纖維輸送方式,優(yōu)化了稱重和輸送系統(tǒng),大大提高了纖維輸送的準(zhǔn)確性和速度,如圖2~圖3所示。
圖2 纖維分配器
圖3 顆粒木質(zhì)纖維
瀝青混合料中瀝青和骨料均屬于低傳熱系數(shù)材料。傳統(tǒng)的瀝青混合料在運輸過程中均是拌和站下料口直接卸料,這樣使得瀝青混合料直接暴露于外界環(huán)境,通過熱交換導(dǎo)致瀝青混合料溫度顯著降低。同時瀝青混合料上部外露部分與空氣形成對流和輻射,冷卻效應(yīng)明顯。因此箱板和外露部分附近的瀝青混合料溫度較低,而積聚在車廂中心的瀝青混合料溫度變化不大,導(dǎo)致溫度離析。
基于溫度控制考量,該工程在施工過程中,所有運輸車輛兩側(cè)均安裝雙層隔熱板,并在車輛頂部用帆布和被子保溫,減小混合料的溫度差異和溫度離析以保證攤鋪質(zhì)量。
拌制瀝青混凝土?xí)r,應(yīng)控制其溫度、瀝青集料比和材料級配。攪拌時間應(yīng)控制在48s,該項目采用顆粒木質(zhì)纖維,為確保纖維能充分打散,在原有攪拌時間基礎(chǔ)上延長3s,根據(jù)每天施工進度按照要求抽取混合料并檢測相關(guān)指標(biāo)。同時拌和站控制室設(shè)有打印裝置,根據(jù)施工總量及時分析混合料的復(fù)合級配、瀝青集料比和施工厚度,并與提取結(jié)果比較。
瀝青混凝土運輸采用35t以上大噸位自卸汽車。裝車前,應(yīng)在車廂內(nèi)均勻涂抹少量防黏膜劑以防黏車。裝載時,車輛前后移動,裝載三到四次。運輸過程中應(yīng)采取保溫措施,及時檢測各種溫度指標(biāo)。
單幅全幅攤鋪采用沃格勒“2100~3L”型攤鋪機,施工控制采用平衡梁法。攤鋪前,確保熨平板加熱溫度不低于100℃。攤鋪機以勻速連續(xù)運行,攤鋪速度設(shè)定為3m/min,確保攤鋪機的速度與攪拌站、運輸車輛的輸出一致,使之做到緩慢、均勻且不間斷攤鋪。
瀝青混合料溫度控制在16 8℃~18 0℃,攤鋪溫度在164℃~175℃,初壓溫度在156℃~163℃,對于沿海特長橋梁地區(qū),因上面層厚度僅4cm,為避免海風(fēng)對溫度的影響,需在攤鋪后盡快完成碾壓工序。
碾壓溫度直接影響瀝青混合料的壓實質(zhì)量。施工過程中,攤鋪時應(yīng)及時跟進碾壓。尤其在施工初期,上層施工要求在白天進行,實際大部分施工過程從清晨開始,此時為全天溫度較低的時間段,上層瀝青混合料溫度容易驟降。初始壓力應(yīng)在攤鋪約10m時開始施加,以減少溫度損失。同時應(yīng)配備小型壓路機,以壓實不易碾壓到位的邊緣、角落和其他部分。
該工程超長橋梁瀝青路面采用雙層改性瀝青,上面層采用瀝青混凝土(SMA-13級)路面結(jié)構(gòu)形式,路面性能理想。在整個施工過程中,加強橋面拋丸、黏結(jié)層、原材料、纖維添加方式、攪拌運輸、攤鋪、碾壓等方面的控制,優(yōu)化和提高纖維添加效果。通過提前儲存和入筒前二次稱量,大大縮短纖維加入時間,提高了經(jīng)濟效益,為后續(xù)超長橋梁瀝青路面施工質(zhì)量控制提供參考。