王 銳 鋼
(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041000)
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談高速公路橋梁橋面鋪裝施工控制技術
王 銳 鋼
(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041000)
簡要分析了高速公路橋梁橋面鋪裝損壞的原因,并依托工程實例,從橋面結構層、防水粘結層、橋面鋪裝層三方面,闡述了高速公路橋梁橋面鋪裝施工的控制措施,從而提高公路橋梁的鋪裝質量。
高速公路,橋梁,橋面,鋪裝層
近年來,隨著我國交通運輸業的不斷發展,使得高速公路工程項目隨之增多,橋梁作為高速公路工程的重要組成部分,其質量優劣關系重大。然而,由于各種因素的影響,使得橋面鋪裝層經常會出現一些質量問題,這不但縮短了橋面的使用年限,還影響了車輛的安全行駛。為此,必須在高速公路橋梁橋面鋪裝中,采取合理可行的施工控制技術,以此來確保鋪裝層的整體質量。
在高速公路工程中,橋梁是不可或缺的重要組成部分之一,它的質量優劣直接關系到高速公路使用性能的發揮。在橋梁結構中,橋面是車輛通行的載體,一旦橋面鋪裝層損壞,則會對行車舒適性和安全性造成影響。通過對大量高速公路橋梁進行調查分析后發現,橋面鋪裝層常見的損壞形式有以下幾種:鋪裝層開裂、坑槽、變形、剝離、透水、泛油等等,導致橋面鋪裝損壞的原因主要有以下幾個方面。
1.1 設計原因
由于橋面設計時,未對鋪裝層的厚度與級配進行重點考慮,而是與相鄰的路面采用了同樣的設計,致使橋面鋪裝層的厚度不足。在橋面中,因為加勁部件的存在,使得鋪裝層的受力狀態要比普通路面的受力狀態更加復雜,若是僅按照相鄰路面的厚度對鋪裝層進行設計,很難滿足重載和超載車輛不斷增多的通行需要。同時,在鋪裝層材料的選擇上,部分設計人員過于強調材料某一方面的性能,從而使得材料其他方面的性能有所削弱,例如,過度追求鋪裝層的高溫穩定性,會導致其低溫抗裂性被削弱,由此可能會引起鋪裝層出現溫縮裂縫。
1.2 施工原因
在橋面鋪裝層施工過程中,施工組織設計不合理、質保措施不到位,都可能導致鋪裝層的壓實質量不達標,尤其是位于橋面邊緣的鋪裝層,經常出現壓路機壓不到的現象。同時,由于所選的壓路機噸位不夠,致使無法達到有效的壓實度,導致鋪裝層的空隙率過大,在自然氣候條件和車輛反復荷載的雙重作用下,鋪裝層極易出現早期水損害的問題。有些鋪裝層在攤鋪時,出現了比較嚴重的離析現象,造成局部空隙率偏大,通車后,很容易出現水損害。此外,部分鋪裝層施工完畢后需要進行鉆芯取樣,取樣完畢后,未能及時對鉆孔進行填實處理,或是采用的填料與原材料的級配不一致,從而給該位置的損壞埋下了一定的隱患。
1.3 養護原因
橋梁投入運行之后,通過定期的養護,可以使橋面鋪裝層的使用壽命進一步延長。水損害是橋面鋪裝層的主要破壞形式,為解決這一問題,一般都會在施工中設置橋面排水系統,但由于養護工作不到位,致使排水系統經常堵塞,從而影響了排水效果,導致大量水分無法及時排出,加劇了鋪裝層的損壞速度。此外,部分鋪裝層表面在車輛反復荷載的作用下出現了松散的情況,因養護不及時,造成情況惡化,最終形成坑槽。
為了便于本文研究,下面以某高速公路橋梁工程為例,對橋面鋪裝層的施工控制技術進行分析。該高速公路橋梁全長1 015.8 m,下部為柱式墩、樁基礎,上部為預應力混凝土連續箱梁,設計行車速度為120 km/h,單幅橋面寬度為12.0 m。依據該橋梁所在地的氣候和環境條件,經過技術經濟性比選后,確定以下鋪裝層結構方案:上面層為SBS改性瀝青混凝土,下面層為橡膠瀝青混凝土,防水粘結層為環氧瀝青。下面重點對該橋面鋪裝層的施工控制技術進行論述。
2.1 橋面結構層處理
在對橋面鋪裝層進行施工前,應當對結構層進行處理,通過銑刨的方法增加鋪裝層與結構層之間的抗剪強度。銑刨處理前,應當對橋面結構層進行全面檢查,如果局部存在積水,則應先將積水清除,然后銑刨機就位,并啟動設備,控制好走行速度,一般為10 m/min;在走行過程中應當將輸送皮帶打開,將銑刨下來的廢料直接輸送至自卸車輛內,對于銑刨機未能全部輸送的廢料,可由人工進行收集,裝至自卸車輛上,所有廢料全部裝好之后,則應對橋面進行沖洗,并對局部平整度不達標的地方用拋丸機進行處理。為了確保防水層的施工質量,應當對橋面進行處理,使橋面達到防水層的施工要求。對于橋面上存在的浮漿、剝落及松散等情況,可以采用噴砂法或是用鋼刷進行清除;油污可以先用蘇打水進行分解后清除,或是用氧炔焰進行高溫燒除;各種殘留物,如灰塵、石屑、砂粒等,可以用高壓水或是高壓氣進行清除;凸起部位可用打磨機磨平,凹陷處可用水泥漿進行填充。
2.2 防水粘結層的施工控制技術
1)施工要求。
防水粘結層的施工應當滿足如下要求:雨天和雪天不宜施工,若是在多雨季節施工,則應制定有效的防范措施,避免麻面及空隙等缺陷的產生;防水粘結層最適宜的施工溫度為10 ℃~30 ℃,當氣溫低于5 ℃,或高于30 ℃時,盡量不要進行施工。
2)施工技術要點。
由于防水粘結層位于橋面鋪裝層的下方,其長期處于被覆蓋的狀態,很難對其進行維護,一旦損壞,需要將鋪裝層刨開才能進行修補。為此,必須進一步提高防水粘結層的施工質量。經過綜合比選后,本工程決定采用環氧瀝青作為防水粘結材料,下面對其施工技術要點進行分析:
a.防水粘結層施工前,應當預先對橋面進行噴砂和防銹處理,利用風機將橋面吹掃干凈,隨后便可進行環氧瀝青噴灑。
b.可以選用智能型環氧瀝青灑布車進行噴灑,施工前,需要對車輛的性能進行全面檢查,并對環氧瀝青的溫度進行檢測,看是否在規范標準規定的150 ℃±5 ℃范圍內,同時,要檢查噴嘴,看有無堵塞,隨后對灑布車的參數進行設定。
c.在灑布環氧瀝青材料的過程中,每幅灑布3.0 m~3.7 m的灑布量為0.7 kg/m2±0.1 kg/m2,縱縫的搭接寬度應當控制在10 cm~20 cm以內,并在灑布起點和終點位置處分別設置專人對接頭進行處理。如果局部有灑布不均勻的情況,可以采用人工的方式進行補灑。
2.3 橋面鋪裝層施工控制技術
1)瀝青混合料拌和。
在本工程中,SBS瀝青混合料采用間歇式拌合樓進行生產,并以機械添加的方式進行纖維穩定劑投入。改性瀝青可以選用成品,或是在施工現場進行制備,本工程采用的是后一種方式;瀝青的加熱溫度應當控制在170 ℃~175 ℃左右,集料的加熱溫度則應控制在185 ℃~195 ℃以內,并確保整個加熱過程溫度恒定。
2)混合料運輸。
在對瀝青混合料進行運輸的過程中,為了保證溫度,應當加蓋苫布,同時,運輸車輛的行進速度不宜過快,應當盡可能保持勻速,不得急剎車,以免造成混合料離析;運輸車抵達施工現場后,應當距離攤鋪機50 cm~80 cm的距離停車。
3)混合料攤鋪。
在本工程中,單幅瀝青混合料采用雙機連續鋪筑一次成型的方式完成;在攤鋪機上加裝了非接觸式平衡梁,該裝置與攤鋪機的熨平板自控傳感裝置配合,對混合料的攤鋪高度及平整度進行控制。
4)混合料碾壓。
當混合料攤鋪完畢之后,要及時進行碾壓,這樣可以保證混合料具有較高的溫度,實踐證明,混合料的溫度越高,壓實效果越好;本工程中采用雙鋼輪壓路機進行碾壓,分為初壓、復壓和終壓三個階段,其中初壓應當緊跟攤鋪機進行,碾壓遍數以1遍~2遍為宜;復壓應當在初壓完畢后立即進行,可采用剛性碾靜壓的方式,碾壓遍數以3遍~4遍為宜;終壓可以選用振動型壓路機,碾壓遍數為1遍~2遍;初壓的溫度應當控制在160 ℃以上;復壓的溫度不得低于130 ℃;終壓的溫度不得低于120 ℃。瀝青混合料碾壓施工中,壓實機械設備的選擇至關重要,通常情況下,壓路機的噸位越大,壓實效果越好,但是在橋面鋪裝中,如果選擇噸位過大的壓力機,可能會對橋梁結構的整體穩定性造成影響,所以,在具體選擇時可以通過計算,確定出最適宜的壓路機噸位。
在高速公路橋梁工程中,橋面鋪筑層的施工是一項較為復雜且系統的工作,由于其中涉及的內容較多,一旦某個環節出現問題,就會對橋面鋪裝層的質量造成影響,從而導致鋪裝層的使用壽命縮短。為此,必須在實際工程中,采取合理可行的施工控制技術對橋面鋪裝層進行施工,以此來確保鋪裝層的整體質量,這樣不但能夠確保行車安全,而且還能減少橋面的維修費用,有助于延長橋梁結構的使用年限。
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On controlling technique for bridge deck pavement construction on expressways
Wang Ruigang
(ShanxiNo.2RoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)
The paper analyzes the reasons for the bridge deck pavement on expressways, and illustrates the controlling measures from the deck structural layer, waterproof bonding layer, and deck pavement layer, so as to promote the pavement quality of road bridges.
expressway, bridge, deck, pavement layer
1009-6825(2016)16-0200-02
2016-03-21
王銳鋼(1982- ),男,助理工程師
U443.33
A