五峰山長江大橋北引橋高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13施工技術(shù)分析

丁大偉

摘 ?要：該研究結(jié)合在五峰山過江通道南北公路接線工程北引橋?yàn)r青中面層的攤鋪工程實(shí)例，從特大橋橋面瀝青鋪裝方案比選、配合比、機(jī)械設(shè)備配置等工作準(zhǔn)備到現(xiàn)場具體的攤鋪施工工藝進(jìn)行了簡述，介紹高強(qiáng)密水瀝青混合料施工技術(shù)。五峰山長江大橋北引橋橋面中面層采用懸浮-密實(shí)結(jié)構(gòu)形式的HMAC-13混合料，形成密實(shí)的封閉層解決了特大型橋梁的長大縱坡瀝青鋪裝層推移、平整度差，易出現(xiàn)嚴(yán)重車轍、水毀坑槽等施工難題，可以為后續(xù)相關(guān)類似工程項(xiàng)目提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)密水 ?瀝青混合料HMAC-13 ?施工技術(shù) ? 分析

中圖分類號：U414 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2021）01（a）-0000-00

Construction Technology Analysis of High Strength Dense Water Asphalt Mixture Hmac-13 for North Approach Bridge of Wufengshan Yangtze River Bridge

DING Dawei

（Nanjing Traffic Engineering Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210019 China）

Abstract： Combined with the paving engineering example of the asphalt middle surface of the North approach bridge of the north-south highway connection project of Wufengshan river crossing channel， the author briefly describes the paving construction technology from the comparison and selection of asphalt pavement scheme， mix proportion， mechanical equipment configuration and other work preparation to the site， and introduces the construction technology of high-strength dense asphalt mixture. Hmac-13 mixture in the form of suspension dense structure is used for the middle surface of the bridge deck of the North approach bridge of Wufengshan Yangtze River Bridge to form a dense sealing layer， which solves the construction problems of large longitudinal slope asphalt pavement of super large bridge， such as poor movement and flatness， serious rutting， water damaged pits and grooves， and can provide a certain reference for subsequent similar projects.

Key Words： High strength and dense water; Asphalt mixture hmac-13; Construction technology; Analysis

未來五峰山過江通道交通量大，尤其是重載交通較多，采用的混合料結(jié)構(gòu)類型不妥、施工不當(dāng)?shù)染鶗?dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)嚴(yán)重車轍、推移的問題。本文以北引橋?yàn)r青鋪裝改用的高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13中面層施工為例，分析其中的技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 工程概況

五峰山過江通道南北公路接線工程全長約33.005 km（不含公鐵大橋合建段2.87 7km），本標(biāo)段全長23.234 km，采用雙向八車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，引橋全長約5 km，總面積約19萬m2，其中北引橋長度2.9 km，最大縱坡2.5%。北引橋橋面鋪裝使用特點(diǎn)：（1）交通量大、重載比例高;（2）高溫條件突出;（3）橋面縱坡大。

2 橋面瀝青鋪裝方案對比

2.1 北引橋橋面鋪裝原方案

4 cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13+6.5cm中粒式瀝青混合料Sup-20，橋面采用拋丸處理，防水層采用熱噴SBS改性瀝青+撒鋪碎石，下面層與上面層之間噴灑粘層瀝青，粘層瀝青采用SBS改性乳化瀝青。該方案用于重載水泥混凝土橋面存在以下風(fēng)險(xiǎn)。

（1）鋪裝結(jié)構(gòu)抗高溫重載能力不足，在慢速、高溫、重載條件下鋪裝層的剪切、車轍難題將尤為突出。

（2）橋面風(fēng)速大、降溫快，Sup混合料屬于骨架嵌擠型級配類型，混合料骨架性強(qiáng)、壓實(shí)對溫度要求高，壓實(shí)難度大，在后期重載交通荷載作用下，易產(chǎn)生車轍、水毀等病害。

2.2 調(diào)整后方案

4 cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13+6.5cm高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13;聯(lián)結(jié)層設(shè)計(jì)不變。高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13有如下技術(shù)優(yōu)勢。

2.2.1模量高

其模量大幅增加，適合鋪裝下層與混凝土橋面板的模量過渡，HMAC鋪裝混合料在15 ℃、10 Hz下的動(dòng)態(tài)模量大于14 000 MPa，45 ℃、10 Hz下的動(dòng)態(tài)模量大于2 000 MPa，高溫抗車轍能力提高顯著。

2.2.2高溫穩(wěn)定性強(qiáng)

60 ℃混合料的動(dòng)穩(wěn)定度可達(dá)10 000次/mm以上，尤其適用于夏季高溫、重載交通條件下的瀝青路面中、下面層[1]。

3 準(zhǔn)備工作

3.1 材料準(zhǔn)備

瀝青，采用甲供江蘇天諾SBS改性瀝青;粗細(xì)集料，采用江西瑞昌采石場的石灰?guī)r石料;填充料，采用泰州浩程建材生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉;外摻劑，采用江蘇中路交科復(fù)合高模量劑。所有進(jìn)場材料經(jīng)自檢、中心試驗(yàn)室和總監(jiān)辦檢查均滿足規(guī)范要求。

3.2 配合比準(zhǔn)備

HMAC-13瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)所涉及的試驗(yàn)方法和要求都要符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）中關(guān)于瀝青混合料的相關(guān)規(guī)定;通過目標(biāo)（生產(chǎn)）配合比設(shè)計(jì)和試拌試鋪生產(chǎn)配合比驗(yàn)證兩個(gè)階段進(jìn)行[2]。

根據(jù)項(xiàng)目部提供的原材料，技術(shù)服務(wù)單位完成HMAC-13中面層目標(biāo)配合比及生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，具體比例如表1所示。

用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌、試鋪。取試鋪用的瀝青混合料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)壓實(shí)空隙率和瀝青含量、篩分等試驗(yàn)檢測，校核生產(chǎn)配合比礦料合成級配，從而得到標(biāo)準(zhǔn)配合比用于大面積生產(chǎn)。

3.3 機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備

該項(xiàng)目用于高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13中面層施工的主要機(jī)械設(shè)備有：1臺瀝青混凝土攪拌設(shè)備雪桃AMP5000、1套儲料倉（200T）、2臺瀝青混凝土攤鋪機(jī)VOLVO8820、4臺徐工XP302、3臺雙鋼輪壓路機(jī)悍馬HD138、1臺小鋼輪BW80、1臺徐工同步封層車、15輛自卸汽車（50 t）等。所有設(shè)備均完善進(jìn)場報(bào)驗(yàn)程序，調(diào)試運(yùn)行符合相關(guān)要求后投入使用。

4 高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13中面層施工

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 測量放樣

提前采集橋面標(biāo)高數(shù)據(jù)，每10 m一個(gè)斷面，每斷面測量5個(gè)點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的橫、縱坡，調(diào)整數(shù)據(jù);結(jié)合松鋪系數(shù)，確定上下橋過渡段的掛線高程。

4.1.2 設(shè)置擋風(fēng)墻

引橋較高，最高處近70 m，位置又臨近江邊、風(fēng)大，風(fēng)速對瀝青混合料溫度的損失明顯，在鋪筑段落的兩側(cè)護(hù)欄上各設(shè)置長度160 m、1 m高可移動(dòng)式擋風(fēng)擋墻，有效阻隔風(fēng)對攤鋪、碾壓等重要工序環(huán)節(jié)的影響。

4.2橋面防水層的檢查與清掃

（1）檢查防水粘結(jié)層的完整性與橋面的粘結(jié)性;（2）將防水層表面多余的石料清掃干凈，并用鼓風(fēng)機(jī)吹除灰塵等。

4.3 瀝青混合料拌和

拌合樓采用無錫雪桃-5000型拌合樓，控制室逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并定期對拌和樓的計(jì)量和測溫進(jìn)行校核[3]。HMAC-13瀝青混合料的施工溫度控制范圍如表2所示。

拌和時(shí)間由試拌確定。觀察混合料的均勻性：有無離析、色澤差異、冒煙、有無花白料、油團(tuán)等各種現(xiàn)象。確定干拌時(shí)間15s，濕拌時(shí)間約60s，生產(chǎn)周期90s/盤，產(chǎn)能200t/h。

4.4 瀝青混合料運(yùn)輸

混合料運(yùn)輸采用大噸位自卸汽車，運(yùn)輸車輛采用“前、后、中”的順序來回移動(dòng)多次分堆裝料（前3+后3+中2+中2）避免混合料在裝料時(shí)產(chǎn)生離析。

由于在高處橋面、江邊風(fēng)大，又處于4、5月份溫度不是太高的時(shí)間段施工，在運(yùn)輸前，先檢查出料溫度，滿足要求后用一層油布+兩層棉被+一層油布的保溫措施進(jìn)行全面覆蓋。

4.5 瀝青混合料攤鋪

（1）橋面寬度為19 m，松鋪系數(shù)定為1.23，采用2臺VOLVO8820DL攤鋪機(jī)半幅全寬鋪筑，滿足攤鋪寬度要求。除上、下橋過渡段外，HMAC-13中面層采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度以及保證整體的平整度，2臺攤鋪機(jī)的相隔距離以10 m左右為宜[4-5];（2）連續(xù)穩(wěn)定地?cái)備仯捎诎韬蠘荋MAC-13產(chǎn)能較低（需投放復(fù)合高模量劑），按每日生產(chǎn)10 h計(jì)，每天攤鋪長度約750～800 m;攤鋪機(jī)按1.0～1.2 m/min的速度進(jìn)行連續(xù)攤鋪;（3）攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，攤鋪前將熨平板預(yù)熱至100 ℃以上同時(shí)保證拼接緊密，防止鋪面離析;（4）攤鋪中對松鋪厚度采用“插鋼釬”的方式進(jìn)行檢查，校核鋪面厚度是否滿足要求;（5）混合料未壓實(shí)前，嚴(yán)禁踩踏鋪面。在專人指導(dǎo)下對離析區(qū)域采用人工撒布細(xì)料，同時(shí)加強(qiáng)對攤鋪機(jī)的調(diào)試以及優(yōu)化攤鋪工藝;（6）控制車輛等待距離，力爭攤鋪機(jī)不停頓，做到攏料不進(jìn)料，以減少面層離析。

4.6 瀝青混合料碾壓

瀝青面層質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是瀝青混合料的壓實(shí)，碾壓直接關(guān)系到壓實(shí)度和平整度的好壞，初壓在瀝青混合料攤鋪后較高溫度（攤鋪機(jī)后約20m范圍）下進(jìn)行，復(fù)壓在初壓段落后的50～60 m范圍內(nèi)緊跟，終壓速度控制在3 km/h左右[6]。

壓路機(jī)碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅、少水”的原則，由低到高緩慢而均勻的進(jìn)行碾壓。初壓采用2臺HD138雙鋼輪半幅碾壓，第1遍前靜后振，第2遍前后振;復(fù)壓采用4臺XP302膠輪分兩組梯隊(duì)半幅碾壓，各碾壓2遍;終壓采用1臺HD138雙鋼輪全幅碾壓，靜壓1～2遍至無輪跡。

4.7 施工接縫的處理

（1）縱向施工縫。采用常規(guī)斜接縫、熱接縫的做法，在先行攤鋪機(jī)鋪面上留10～20 cm寬不做碾壓用于后行攤鋪機(jī)走“滑靴”的基準(zhǔn)面，雙機(jī)拼縫搭接重疊5～10 cm，采用跨縫碾壓消除接縫印跡。（2）橫向施工縫。嚴(yán)格控制每日攤鋪量，橫向施工縫遠(yuǎn)離橋梁伸縮縫20 m以外，確保兩邊路面表面的平順以保證平整度，全部采用毛接縫。

4.8 施工階段的質(zhì)量控制

對于HMAC-13瀝青中面層碾壓需要的壓實(shí)功較其他類型結(jié)構(gòu)的中面層難壓，尤為需要重視對壓路機(jī)的碾壓速度和遍數(shù)的控制;雙鋼輪的噴水量必須嚴(yán)格控制，在確保不粘輪的前提下盡量少噴，及時(shí)封住鋪面表面溫度，提高初始壓實(shí)度;靠增加膠輪的揉搓遍數(shù)來提高壓實(shí)效果，復(fù)壓總遍數(shù)宜控制在6～7遍，以防止“糊面”;終壓的雙鋼輪需要及時(shí)緊跟，以消除輪跡印。

5 結(jié)語

該施工技術(shù)方案以五峰山過江通道南北公路接線工程項(xiàng)目為基礎(chǔ)，結(jié)合多年瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行整理。為今后大面積實(shí)施高強(qiáng)密水瀝青混合料HMAC-13施工提供一定的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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