李鵬LI Peng
(中交二公局第三工程有限公司,西安 710016)
南京長江第五大橋工程路面施工中,不但橋梁周邊環境復雜,而且瀝青路面結構層多,技術含量高,尤其是主橋UHPC橋面鋪裝還是橫向力變厚結構設計。目前鋼橋面+UHPC混合結構橋面鋪裝在行業內也是較為新穎的技術,同時下層鋪裝還采用了橫向3.2-6.2cm變厚AC13結構,也是目前少見的施工工藝。該施工工藝不但標高控制要求高,而且攤鋪厚度及路面平整度也是重點控制項目,需要對主橋施工技術、方案進行反復論證、驗證。鋼橋面+UHPC混合結構需對橋面進行拋丸,使得防水粘結層施工難度大,不但對投入的設備要求高,而且拋丸后出現的不可預計病害多。主橋上面層高彈高粘瀝青混凝土施工工藝要求與常規路面施工差異大,施工過程也是重點控制的對象。通過在施工過程中對面層的攤鋪厚度及碾壓工藝進行改進和控制,使得橋面路面施工質量取得了很好的效果。
南京長江第五大橋線路北起江北大道五里橋互通,上跨長江主航道至江心洲,與江心洲夾江隧道相接至江山大街,線路全長10355m,橋梁總長4400m,主橋長1796m,南北主跨長1200m;橋面有雙向車道,每向包含三條車道。最高時速為100公里/小時。
路面瀝青結構層類型較為復雜,其中橋面路面層結構為8cm(AC-20)下面層+8cm(AC-25)下面層+3.2-6.2cm(SBS AC-13)中面層+4cm(高彈SBS SMA-13)上面層。(圖1)

圖1 橋面瀝青結構圖
施工準備→場站建設→水穩施工→瀝青下面層施工→橋面拋丸防水施工→瀝青中面層施工→瀝青上面層施工。
2.2.1 水泥穩定碎石基層施工
①攤鋪水泥的一天前要開展測量放樣工作,按照鋪設設備的寬度和由傳感器得到的距離,在直線距離上每隔10m進行標記,在平均曲線上每隔5m進行標記,同時加好能夠控制導向的支架,根據填筑試驗得到的松鋪系數計算出道路松鋪厚度,從而確定導向控制線的高度,掛好該線,控制線承受的鋼絲拉力要大于800牛頓。
②對下基層中的水泥開展穩定碎石的一周后才能再對上層水泥進行穩定碎石,兩次施工的間隔最好不要超過一個月。
③進行拌合起來,要檢測每一種集料的含水量,了解每一天施工前的配合比,加入的水與本身含水量之和的比例應高于最佳含水量的1-2%。估計混凝土的離散強度時,減小施工時的偏差,不能使用過多的水泥來提高強度。
④一對攤鋪機梯隊作業時,間距要保持在5-8m之間。前一臺設備攤鋪層要留出35cm(±5cm)不碾壓,后面設備在“雪橇面”上運行。攤鋪要連續,避免使用時停機,速度保持在2m(±0.5m)每分鐘。兩臺攤鋪機的速度、攤鋪平整度、振動頻率等應保持一致,兩臺攤鋪機的接縫平整。
⑤壓路機在碾壓過程中,還應加強對碾壓平整度的檢測和處理,采用灌砂法檢測壓實度。(表1)
2.2.2 封層、粘層施工
①在沖洗基層表面,待到水分蒸發干燥后,即可用智能型同步碎石封層車灑(撒)布,SBS改性乳化瀝青數量按純瀝青量0.9-1.1kg/m2計。集料用量以55m3/ha(±5m3/ha)為標準。封層施工時對周邊的結構物應加以保護,以免受到瀝青污染。通過提高碎石封層機的同步性,輔以比較合適的作業速度,讓設備勻速行駛,相應的材料撒布率也要與之相匹配。
②確保瀝青呈霧狀噴灑,形成均勻、等厚度的瀝青膜,碎石灑布均勻,在局部位置通過人工配合作業的方法(用桿子等)避免碎石出現重疊現象。同時,準確計算材料的(撒)量,通過總量對各項數值進行核算。
③碎石撒布后,采用16t輕型輪胎壓路機均勻碾壓3遍,每次碾壓重疊1/3輪寬,碾壓要求兩側倒邊,確保有效壓實寬度。碾壓順序由路肩側到中央分隔帶依次碾壓。使碎石與瀝青粘結良好。壓路機要盡量在預設路線行駛,作業中減少熄火和轉向次數。行駛速度要慢且均勻,宜在每小時1.5-2.0km之間。
④對清洗過的瀝青中下面層,采用瀝青灑布車噴灑改性乳化瀝青,灑布車應有良好的計量設施,確保均勻地按規定數量實施噴灑。各面層之間粘層瀝青噴灑數量折算純瀝青為0.2-0.3kg/m2,橋梁上下面層之間、通道表面和搭板的表面噴灑數量折算成純瀝青為0.4-0.5kg/m2。(表2)

表1水泥穩定碎石基層質量標準

表2下封層施工階段質量檢查標準
2.2.3 瀝青面層施工
①AC瀝青混合料碾壓時用3臺雙驅雙振動壓路機,4臺30t膠輪壓路機組合碾壓成型。鋪筑中下面層采用基準鋼絲鋁合金導梁法控制標高、平整度。中、上面層采用非接觸式平衡梁控制的施工方案。SMA瀝青混合料碾壓時,初壓2臺雙鋼輪振動壓路機,復壓3臺振蕩壓路機,復壓1臺雙鋼輪壓路機。利用無觸點式均衡桿控制標高和平整度。橋頭位置基準鋼絲鋁合金導梁法順接高程。
②在拌和過程中拌和溫度、拌和時間要嚴格按照規范和設計的要求進行,瀝青混合料的攪合時間要以混合料攪和均勻、所有集料顆粒都包上瀝青為準,并通過試驗測定。對瀝青摻和的時間及進料程序的正確調控,采用先投放礦料、再投放瀝青、最后投放礦粉的次序。攪拌房的制作時間不得低于45s,其中干拌時間不小于5-10s。(圖2)

圖2 瀝青混凝土面層施工工藝框圖
③運料車裝料時應前后移動位置,每裝一斗料應挪動一次汽車的位置,分三堆成“品”字形裝料,以減少粗細集料的離析。車輛的運輸能力應大于拌和能力和攤鋪能力,在現場等候的卸料車不少于5輛,確保攤鋪機連續均勻不間斷地進行鋪筑。運輸車輛在攤鋪時,應當在距離攤鋪機10-30cm處停住,空檔等候,由攤鋪機推進,緩慢地將物料送出,不得撞擊攤鋪機,以確保攤鋪層的平整度。
④青混凝土下面層采用基準鋼絲調平,中、上面層采用非接觸式平衡梁控制標高及平整度,使標高、縱橫坡度均符合設計要求。
⑤鋪筑下面層時布設兩側高程控制鋼釬,直線段間距10m,彎道上間距5m,每段間距為100-200m,鋼絲直徑不小于3mm,拉力大于800N,根據松鋪系數給出參考鋼絲的高度,將其緊固到橫桿上,由專業人士進行檢查和監管。(圖3)

圖3 瀝青面層施工圖
⑥攤鋪機準備就緒后,首先進行20-30分鐘的預熱,將熨平板的溫度升高至100℃,然后根據測試區域給出的松鋪系數來確定松鋪的厚度。調節熨平板的高度,用木板支撐,使厚度與松鋪厚度一致,確保熨平板能夠牢固地放置在上面。

表3壓路機碾壓速度 (km/h)
⑦將攤鋪機的電子感應器放在參考鋼絲上,調整感應器與鋼絲的相對高度。設置夯實和布料的參數,在攤鋪機運料器過程中,至少設立高于送料器高度2/3的混合料后開始攤鋪。攤鋪機的攤鋪速率宜控制在2-3米/分鐘范圍內,緩慢、均勻、不間斷地進行。瀝青混合料的攤鋪和碾壓的溫度均要符合規范要求。
⑧將混合料鋪開后應該馬上壓實。遵循“緊跟慢壓、高頻低幅、靜振結合、揉壓為主”,的原則壓實,并按測試路段歸納的方法碾壓。
⑨壓實應該分成三個階段進行,初壓采用雙驅雙振動鋼輪壓路機進行碾壓;復壓采用膠輪壓路機進行碾壓;終壓采用雙驅雙振動鋼輪壓路機碾壓。各工序的初始壓、復壓和終壓的碾壓速率均按表3要求進行。
⑩AC-25瀝青混凝土初壓溫度不低于130℃,碾壓終了表面溫度不低于70℃;AC-20SBS改性瀝青混凝土初壓溫度不低于145℃,碾壓終了表面溫度不低于90℃;AC-13SBS改性瀝青混凝土初壓溫度不低于145℃,碾壓終了表面溫度不低于100℃;SMA-13改性瀝青混凝土初壓溫度不低于150℃,碾壓終了表面溫度不低于120℃。
通過對南京長江第五大橋工程路面面層的攤鋪厚度及碾壓工藝進行改進和控制,不但保證了路面的壓實度和與鋼橋面的結合度,而且提高了行車的安全性和舒適性,減少了對周邊環境的影響。該方案可為今后同類工程的建設工作提供一定的依據。