徐煥明
(煙臺市公路事業發展中心,山東 煙臺 261400)
公路橋梁工程施工不同于一般工業生產,其建造地點具有流動性,可在不同地區或者同一地區不同現場、同一現場不同單位工程、同一單位工程不同部位開展。在地區與地區之間、現場與現場之間、部位與部位之間的流動過程中,公路橋梁施工方案也受地區條件的影響,呈現出地域性[1]。
公路橋梁工程具有體量龐大的特征,這一特征決定了其施工中高空作業較多。特別是在現代交通運輸規模不斷擴大的背景下,各種露天大型公路橋梁施工任務不斷增加,促使公路橋梁工程高空作業特征日益顯著。
公路橋梁工程受混凝土齡期、同部位分節施工、類似結構施工等因素影響,需按周期開展施工作業。比如,根據前期規劃周期開展梁板預制、鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑、高墩分節施工等。
對于公路橋梁工程來說,綠色施工強調運用現代化的施工工藝和手段,提高能源與資源利用效率。在公路橋梁施工中應用綠色施工技術,可以提高公路橋梁工程建設質量,延長公路橋梁工程使用年限[2]。
對于整個社會來說,大范圍應用基于綠色理念的公路橋梁施工技術,可以促進整個基礎設施建設領域節能意識增強,進而在基礎設施建設施工方的影響下,帶動整個社會節能環保意識的增強[3]。
水泥穩定碎石基層就地冷再生是綠色理念在公路橋梁底基層與基層施工中的應用技術,適用于結構層總厚度(面層厚度+基層厚度+墊層厚度)超過25 cm,且不存在過多超粒徑顆粒(最大粒徑超過10 cm 砂礫)的公路。水泥穩定碎石基層就地冷再生技術適宜施工時期為春末或其他氣溫較高季節,日最低氣溫超過5 ℃,避開雨季。
在水泥穩定碎石基層就地冷再生技術應用前,應進行路況調查,明確路面結構深度、范圍。根據調查結果,根據室內材料配合比設計信息,借助再生機現場取以往道路混合料,就地冷再生機的再生深度在15 cm 以上、30 cm 以內,誤差在10 mm以內。銑刨后,選擇適宜的路面混合料級配,作為底基層時,100%銑刨舊料過53 mm 篩孔,50%~100%銑刨舊料過4.75 mm篩孔,17%~100%銑刨舊料過0.6 mm 篩孔,0%~50%銑刨舊料過0.075 mm 篩孔,0%~30%銑刨舊料過0.02 mm 篩孔。同時,混合料有機質含量應小于2%,硫酸鹽含量小于0.25%。進而選擇32.5 級(或42.5 級)普通硅酸鹽水泥,水泥劑量在4%~5%,最大劑量應在5.5%以內,均勻撒布碎石、消石灰(或生石灰粉)等外摻料,控制混合料最佳含水量在4%~6%。
在混合料配置完畢后,試鋪試驗段,試驗段長度超出200 m。在試驗段施工期間,根據再生機械特點,試驗多種再生機械行進速度、轉子速度、碾壓順序、碾壓機噸位、碾壓遍數組合。施工后檢測代表樣的壓實度、厚度、寬度、彎沉值、平整度,確定最佳再生機行進速度、轉子速度、碾壓順序、碾壓機噸位、碾壓遍數。一般可利用18 t 及以上振動壓路機在混合料大于或等于最佳含水量時進行碾壓,壓實厚度在15 cm 以上、20 cm以內,平整度、橫坡度均達到JTG/T F20—2015《公路路面基層施工技術細則》的相關要求(見表1)。對于壓實厚度超過20 cm的公路,則利用25 t 以上振動壓路機進行碾壓,平整度高于規范值。在初凝前完成冷再生結構層碾壓。

表1 水泥穩定碎石基層就地冷再生檢測要求 mm
表1 中的高速公路和一級公路、二級及二級以下公路基層、底基層平整度檢測為每2 處/200 m,每處連續10 尺(3 m 直尺),且基層連續式平整度儀的標準差≤3.0 mm;高速公路和一級公路、二級及二級以下公路底基層橫坡度檢測為3 處/100 m。
纖維增強橡膠瀝青應力吸收層是綠色理念在公路橋梁面層應用的技術。纖維增強橡膠瀝青應力吸收層技術的應用,可以穩固黏結橡膠瀝青吸收層、下承層,規避瀝青面層“泛油”、反射裂縫現象,延長橡膠瀝青路面使用年限,降低反復維修導致的工程能源資源損耗。一般纖維增強橡膠瀝青應力吸收層由SBS 改性乳化瀝青、玻璃纖維、碎石、橡膠瀝青組成。其中SBS 改性乳化瀝青用量為0.2~1.0 kg/m2;玻璃纖維為纖維長30~120 mm 的無捻粗紗型玻璃纖維,用量為70~150 g/m2;碎石為0.075 mm 篩孔通過率小于0.4%的玄武巖碎石,用量為10~20 kg/m2;橡膠瀝青用量為1.5~3.0 kg/m2。
在纖維增強橡膠瀝青應力吸收層技術應用前,清潔公路下承層,確保公路下承層無明水。將SBS 改性乳化瀝青均勻噴灑到公路下承層,同時全面撒布玻璃纖維。待SBS 改性乳化瀝青破乳后,均勻噴灑橡膠瀝青,同時全面撒布碎石。隨后利用2 臺25 t 膠輪壓路機,配合橡膠瀝青同步碎石施工設備碾壓1~6 遍路面,整體時間在10~20 min 內,獲得具有高變形能力的纖維增強橡膠瀝青應力吸收層,規避公路面層車轍、擁包、推移等病害對公路使用環境的不利影響。
灌注樁后壓漿技術是綠色理念在橋梁基礎施工中應用的技術。較之傳統橋梁灌注樁施工技術,灌注樁后壓漿技術可以借助壓漿管向樁端土層(或樁側土層)均勻注入漿液,固化周邊土層,改善土體承載力,且不會產生大量塵土、淤泥。同時,因灌注樁后壓漿技術可以顯著提高樁基承載能力,在橋梁工程實踐中可以優化樁基長度,節約施工成本。
灌注樁后壓漿技術主要包括鉆機成孔、埋設鋼筋籠壓漿管、澆筑混凝土成樁、壓漿管開塞、水泥漿配置、壓漿封孔幾個環節。整個過程可以與橋梁樁基施工穿插開展。現場施工技術人員應根據技術方案中水灰比(0.5~0.9)、水泥漿強度(大于或等于20 MPa)、稠度等參數,規范配置漿液。進而根據技術方案中終止壓漿壓力(風化巖或非飽和黏性土的壓漿壓力為3~10 MPa,飽和土層壓降壓力為1.2~4 MPa)、壓漿總量等壓漿參數,以壓漿量控制為主,以泵送終止壓力控制為輔,完成壓漿控制。有條件的情況下,技術人員可在傳統灌注樁后壓漿技術應用的基礎上,利用智能后壓漿系統,經控制儀、現場監控系統、工業計算機采集現場數據并計算,自動開啟或關停攪拌罐、儲漿罐、水泥罐、壓漿泵,并進行壓漿劑運轉速度的變頻調整,進一步提高灌注樁后壓漿技術應用效果,為橋梁施工社會效益與經濟效益的同步提升提供依據。
明確技術目標是基于綠色理念的公路橋梁施工技術管理的關鍵。技術管理人員應提前識別法律法規及設計文件、招投標文件要求,結合當地政府規章制度以及建設方、環境評價報告,初步制定公路橋梁施工技術應用目標。進而提取公路橋梁施工項目勘測報告,了解氣候環境特點、項目組織特點與技術特點,識別與公路橋梁工程施工存在較大關系的環保因素,確定關鍵綠色路橋施工要素,為路橋項目綠色施工總體目標制定以及指標分解提供依據[4]。根據路橋項目綠色施工總體目標,技術管理人員可以對現有綠色路橋施工方案中的相關措施進行進一步細化,全面推進公路橋梁綠色施工技術交底,交底內容包括前期識別的綠色施工法律法規、施工要求、綠色施工要素及綠色施工控制要點、項目管理目標、施工規范標準、創新要點等,并鼓勵基層施工人員定期檢查評價公路橋梁綠色施工開展情況,以便在發現問題的第一時間進行改進。
在公路橋梁綠色施工目標明確的基礎上,技術管理人員可以針對發生概率較大的環保事故風險,從環保事故發生概率、嚴重程度、影響范圍等幾個方面著手,制訂環保專項應急預案,為綠色理念在公路橋梁施工中的順利落實提供依據[5]。環保專項應急預案的編制依據是環保事故類型,根據環保事故類型,技術管理人員可以擔任應急指揮,組織基層技術人員、施工人員成立應急工作小組,明確小組的任務和職責。在人員儲備充足的情況下,梳理環保事故信息報告程序、報告方式、報告內容、報告責任人,劃分環保事故響應級別,并進行環保事故接警報告、應急指揮啟動、資源調配、擴大應急響應等環節的具體描述,降低環保事故發生概率及危害程度,如土地污染、水污染、噪聲污染、空氣飛塵污染等。
基于綠色理念的公路橋梁施工技術具有應用時間短、技術經驗不足、風險因素多的特點,技術管理人員應建立健全綠色環保技術信息數據庫,從基于綠色理念的公路橋梁技術規劃、技術實施、技術完善著手,為公路橋梁綠色施工技術高效率應用提供保障。同時,整合視頻技術與檢測技術,全面采集綠色理念下的路橋施工數據,逐步建立一套公路橋梁綠色施工信息共享機制,涵蓋設備類信息、技術常識類信息、專家類型信息等,為綠色理念下的公路橋梁施工質量提升提供依據。有條件的情況下,技術管理人員可以將能耗評價引入路橋綠色施工技術管理中。面向公路橋梁全生命周期,以各種作業所涉及的材料、碳排放、能耗為對象,以碳排放總量、碳排放效益、能耗為核心指標,了解路橋建設期間單位長度能耗及碳排放總量與全壽命周期內累計施工量的比值,為綠色理念下的路橋施工技術優化提供依據。
綜上所述,基于綠色理念的公路橋梁施工直接影響著路橋的發展,綠色環保理念下的公路橋梁施工主要是在路橋建設初期詳細勘察,根據實際情況,兼顧環境保護與工程建設,在保質保量地完成公路橋梁施工任務的同時,盡可能減少對環境的污染破壞。技術人員應明確基于綠色理念的公路橋梁施工關鍵性要求,抓好材料應用,嚴格禁止不符合環保標準的材料應用到工程中。