鋼箱梁橋面新型組合鋪裝施工技術(shù)

趙振東 李建宇 高 展

(中電建路橋集團(tuán)有限公司，北京 100048)

鋼箱梁橋面新型組合鋪裝施工技術(shù)

趙振東 李建宇 高 展

(中電建路橋集團(tuán)有限公司，北京 100048)

結(jié)合鄭州市三環(huán)路隴海立交匝道鋼箱梁橋面“鋼纖維混凝土+雙層瀝青混凝土”新型組合鋪裝工程，介紹了鋼箱梁橋面組合鋪裝施工工藝流程及施工質(zhì)量控制方法，探討了施工各階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)，可為今后類似鋪裝工程提供有益的借鑒。

鋼箱梁，匝道，組合鋪裝，施工控制

鋼橋面鋪裝受力和鋪裝技術(shù)較為復(fù)雜，我國部分已建成的橋梁鋼橋面鋪裝出現(xiàn)了不同程度的病害問題，如虎門大橋、江陰大橋、廈門海滄大橋、宜昌長江公路大橋等[1]。鋼橋面鋪裝層的主要病害類型有車轍變形、縱橫向裂縫，局部壅包、龜裂以及層間推移等，目前已建成的鋼橋橋面鋪裝在服役期內(nèi)大都出現(xiàn)了上述的一種或多種病害，因而鋼箱梁橋面鋪裝仍是尚需解決的技術(shù)難題[2]。鋼箱梁橋面鋪裝服役能力與施工階段關(guān)系密切，故有必要對(duì)橋面鋪裝施工質(zhì)量控制方法進(jìn)行研究。本文結(jié)合鄭州市西三環(huán)隴海立交匝道鋼箱梁橋面鋪裝工程實(shí)踐，對(duì)其施工過程及質(zhì)量控制技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程概況

鄭州西三環(huán)位于鄭州市中心城區(qū)，北接現(xiàn)狀科學(xué)大道立交，南與現(xiàn)狀嵩山路立交接順，全長約12.4 km，為鄭州市快速環(huán)路，在橋梁跨度較大地段，采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)。隴海路立交橋位于鄭州市西三環(huán)和隴海路交叉口，是鄭州西三環(huán)快速化工程的重點(diǎn)工程。在隴海路立交橋工程中，對(duì)于跨度大、曲線半徑小的地段采用鋼箱梁進(jìn)行架設(shè)，鋼箱梁橋面鋪裝采用“鋼纖維混凝土+雙層瀝青混凝土”組合鋪裝設(shè)計(jì)方案。

2 施工工藝

鋼纖維混凝土與瀝青混凝土組合鋪裝施工分為鋼橋面處理、鋼纖維混凝土層施工、防水粘結(jié)層施工、瀝青混凝土下面層、粘層施工、瀝青混凝土上面層施工等階段，其施工工藝流程如圖1所示。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 鋼纖維混凝土施工

1)為確保橋面鋼纖維混凝土鋪裝的連續(xù)性和鋼纖維分布的均勻性，鋪裝前應(yīng)對(duì)拌和、運(yùn)輸以及混凝土泵送設(shè)備進(jìn)行檢修，驗(yàn)證其配套能力，并進(jìn)行鋼纖維混凝土的試拌、試鋪。

2)鋼纖維混凝土生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，不論是投料、攪拌、運(yùn)輸，還是澆筑和成型，都要有利于鋼纖維混凝土的密實(shí)性和鋼纖維

分布的均勻性，可采用合適的鋼纖維分散機(jī)和強(qiáng)制式攪拌機(jī)配套使用，以保證拌合料的質(zhì)量和效率。

3)由于鋼纖維混凝土早期強(qiáng)度較高，故應(yīng)加強(qiáng)早期濕潤養(yǎng)護(hù)，為防止氣溫過高，水分蒸發(fā)過快，可采用塑料薄膜覆蓋濕養(yǎng)。

4)為提高行車的穩(wěn)定性、舒適性、安全性和橋梁的使用壽命，應(yīng)把鋼纖維混凝土鋪裝層平整度控制在5 mm以內(nèi)，并防止裂縫的產(chǎn)生。

3.2 瀝青混合料運(yùn)輸

1)采用大噸位的自卸汽車運(yùn)輸熱拌瀝青混合料，運(yùn)輸前車廂須清理干凈。為防止瀝青混合料與車廂板粘結(jié)，可在車廂側(cè)板和底板涂一薄層油水(柴油與水的比例為1∶3)混合液，但不得有余液積聚在車廂底部。運(yùn)輸中應(yīng)避免急剎車，以減少混合料離析。

2)瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)大于瀝青混合料拌合站拌合量，并與攤鋪速度相適應(yīng)，施工過程中要保證攤鋪機(jī)前方有瀝青混合料運(yùn)輸車在等候卸料。

3)開始混合料攤鋪后，在施工現(xiàn)場等候卸料的瀝青混合料運(yùn)輸車不宜少于5輛。連續(xù)攤鋪施工過程中，瀝青混合料運(yùn)輸車應(yīng)停在攤鋪機(jī)前10 cm～30 cm處，攤鋪時(shí)不得與攤鋪機(jī)發(fā)生撞擊，并隨攤鋪機(jī)推動(dòng)而前進(jìn)。

4)瀝青混合料運(yùn)至施工攤鋪地點(diǎn)后，應(yīng)檢查拌合料質(zhì)量，不能使用不符合規(guī)范溫度要求或已經(jīng)結(jié)成團(tuán)塊的混合料[3]。

3.3 瀝青混合料攤鋪

1)瀝青混合料攤鋪采用2臺(tái)攤鋪機(jī)，前后錯(cuò)開10 m～20 m呈梯隊(duì)方式同步攤鋪，兩幅之間有5 cm～10 cm左右寬度的搭接。兩臺(tái)攤鋪機(jī)配備兩套電子平衡梁自動(dòng)找平系統(tǒng)，采用多探頭超聲傳感器對(duì)路面高程進(jìn)行檢測(cè)，從而不斷調(diào)整面層攤鋪厚度，以確保標(biāo)高、平整度符合要求。

2)應(yīng)提前0.5 h～1 h對(duì)瀝青混合料攤鋪機(jī)熨平板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度不低于100 ℃。攤鋪時(shí)應(yīng)調(diào)整攤鋪機(jī)夯錘的振動(dòng)頻率、振幅，使攤鋪后的混合料密實(shí)度應(yīng)達(dá)到最大，而又不致使攤鋪機(jī)因夯錘的振動(dòng)頻率、振幅過大影響攤鋪平整度[4]。

3)攤鋪機(jī)必須保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性，有專人指揮，運(yùn)料車不得撞擊攤鋪機(jī)，應(yīng)停在攤鋪機(jī)前10 cm～30 cm處。攤鋪施工時(shí)不得隨意改變攤鋪速度，避免中途突然停頓，影響瀝青混合料攤鋪施工質(zhì)量。

3.4 瀝青混合料壓實(shí)

瀝青混合料使用鋼筒振動(dòng)壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)壓實(shí)。瀝青混合料的壓實(shí)可分為初壓、復(fù)壓、終壓(包括成型)三個(gè)階段。初壓在瀝青混合料攤鋪后溫度較高時(shí)進(jìn)行，以整平和穩(wěn)定瀝青混合料。復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行，以使瀝青混合料穩(wěn)定、密實(shí)。終壓緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，以消除輪跡，使路面壓實(shí)成型。混合料各階段壓實(shí)具體要求如下：

1)瀝青混合料初壓。在瀝青混合料攤鋪達(dá)到20 m后，采用2臺(tái)鋼輪壓路機(jī)并排碾壓瀝青混合料，靠外側(cè)壓路機(jī)采用去靜回振(高頻低幅)法從外邊碾壓1遍，速度須控制在2 km/h～3 km/h，最后一輪必須采用跨縫碾壓；內(nèi)側(cè)壓路機(jī)開始碾壓時(shí)須跨縫，采用去靜回振(高頻低幅)法碾壓1遍，隨后采用2臺(tái)鋼輪壓路機(jī)(低頻高幅)強(qiáng)振1遍；所有碾壓施工過程須呈階梯狀向前推進(jìn)。

2)瀝青混合料復(fù)壓。在初壓完成兩個(gè)輪寬后，采用2臺(tái)膠輪壓路機(jī)并排跟進(jìn)碾壓瀝青混合料，由外及內(nèi)依次碾壓，每幅碾壓搓揉5遍。碾壓時(shí)要保證壓路機(jī)碾壓重疊1/3～1/4寬，速度控制在3 km/h～5 km/h。兩側(cè)邊緣碾壓時(shí)應(yīng)防止碰撞防撞護(hù)欄。

3)瀝青混合料終壓。采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行路面收光，消除碾壓輪跡，速度控制在3 km/h～5 km/h。瀝青混合料壓實(shí)時(shí)應(yīng)注意控制壓實(shí)溫度，一般初壓溫度不低于150 ℃，終壓溫度不低于90 ℃。在溫度低于50 ℃時(shí)可以開放交通。細(xì)部處理上采用小型振動(dòng)壓路機(jī)、振動(dòng)夯等小型機(jī)具進(jìn)行協(xié)助處理。

3.5 路面接縫處理

1)鋪筑施工過程中應(yīng)使縱、橫向接縫都保持在最小數(shù)量。2臺(tái)攤鋪機(jī)相距宜為15 m～20 m，燙平板設(shè)置在同一水平，梯隊(duì)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的縱縫采用熱接縫。后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面為已攤混合料留下的10 cm～20 cm寬度的未碾壓混合料，攤鋪時(shí)應(yīng)采取跨縫碾壓消除縫跡。

2)半幅攤鋪施工不能采用熱接縫時(shí)，可采用切刀切齊。攤鋪另半幅前須將接縫邊緣清掃干凈，并涂灑少量粘層瀝青，重疊在已鋪層5 cm～10 cm攤鋪，攤鋪后人工將重疊在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時(shí)壓路機(jī)應(yīng)先碾壓已壓實(shí)路面，然后碾壓新鋪部分，再碾壓已壓實(shí)路面10 cm～15 cm，充分將接縫壓實(shí)緊密。

3)位于上下層的縱縫須錯(cuò)開15 cm以上，車道區(qū)劃線位置上的表層縱縫應(yīng)順直?？v向接縫設(shè)置在通行車輛輪轍之外，與橫向邊坡線在15 cm以內(nèi)重合，與下臥層接縫至少錯(cuò)位15 cm。

3.6 粘層施工

瀝青混凝土上下面層之間噴灑粘層油，以達(dá)到上下面層間的粘結(jié)作用，粘層油采用乳化瀝青材料。噴灑粘層瀝青采用瀝青灑布機(jī)，個(gè)別地方由人工用涂刷掃勻，防撞墻采用塑料薄膜覆蓋，避免污染。

粘層的施工檢測(cè)方法及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[5]見表1。

表1 粘層施工檢測(cè)施工技術(shù)要求

4 結(jié)語

鋼箱梁橋面組合鋪裝施工難度較大，與普通瀝青混凝土路面施工工藝存在一定的差異。鄭州隴海立交鋼橋面鋪裝工程實(shí)踐表明，只要嚴(yán)格控制鋼纖維混凝土和瀝青混合料的原材料質(zhì)量，保證瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓等關(guān)鍵工序的質(zhì)量，鋼橋面組合鋪裝工程施工可以取得良好的效果。

[1] 李 智，錢振東.典型鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的病害分類分析[J].交通運(yùn)輸工程與信息學(xué)報(bào),2006(6)：110-114．

[2] 黃 衛(wèi).大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006．

[3] JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[4] JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 重慶交通科研設(shè)計(jì)院．公路鋼箱梁橋面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指南[M].北京：人民交通出版社，2006．

The pavement construction technology of steel box girder deck new combination

ZHAO Zhen-dong LI Jian-yu GAO Zhan

(ChinaPowerHighway&BridgeGroupCo.,Ltd,Beijing100048,China)

Combining with the new combination pavement engineering of “steel fiber concrete + double asphalt concrete” of Zhengzhou 3rd Ring Road Longhai interchange ramp steel box girder deck, this paper introduced the construction process and quality control method of steel box girder deck combination pavement, discussed the quality control main points in every construction stage, could provide useful reference for future similar pavement engineering.

steel box girder, ramp, combination pavement, construction control

1009-6825(2014)28-0182-02

2014-07-25

趙振東(1974- )，男，工程師； 李建宇(1972- )，男，高級(jí)工程師； 高 展(1987- )，男，助理工程師；

U445

A