形成原因
隨著城市建設的飛速發展,
鋼結構橋樑不斷湧現,鋼橋面
瀝青混凝土鋪裝技術也不斷創新。世界上對鋼橋面鋪裝瀝青混凝土路面鋪裝技術的研究早在20世紀六、七十年代就開始了。中國對鋼橋面鋪裝瀝青混凝土路面鋪裝技術的研究開始於20世紀90年代,因為該項鋪裝技術的研究過程需要花費大量的時間和物資,並且耗資巨大,所以中國對該項鋪裝技術的研究主要以引進為主。20世紀90年代中期,中國引入了以德國和日本為主要研究國家的鋼橋面鋪裝技術澆築式瀝青混凝土鋪裝技術。鋼橋面
澆築式瀝青混凝土鋪裝施工技術作為新技術之一已經套用於城市鋼結構橋面鋪裝施工中。
2004年天津五市政公路工程有限公司在中國北方地區首次完成了天津市西河大橋鋼橋面的澆築式瀝青混凝土鋪裝施工,效果甚好,根據施工研究完成的天津市建委級課題“澆築式瀝青混凝土在鋼橋面鋪裝施工中的套用與研究”(課題編號:2004-21)通過了專家組的科技成果鑑定,課題研究成果達到中國國內領先水平。天津五市政公路工程有限公司、天津城建濱海路橋有限公司對其施工技術進行了總結,整理成《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》。
工法特點
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的工法特點是:
1.造價中等,降低維修及養護費用。
2.延長橋面施工壽命(一般為5~8年不大修)。
3.抗高溫穩定性能、抗低溫開裂性能較好。
4.防水性能較好。
操作原理
適用範圍
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》適用於新建或改建鋼橋面鋪裝工程,其鋼橋面採用澆築式瀝青混凝土作為橋面鋪裝的連線層工程,符合鋼橋的防鏽要求、鋪裝使用期內鋼板與鋪裝的粘結要求、鋪裝層與鋼板的追從性、鋪裝層的抗低溫開裂,抗高溫變形、抗疲勞開裂、抗水損害等性能要求。
工藝原理
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的工藝原理敘述如下:
鋼板噴砂除銹後直接塗布兩層環氧膠黏劑,環氧膠黏劑採用新型材料,增大了鋼板與鋪裝層之間的粘結力。增加了防水緩衝層,既起到防水作用,又增加了一層應力緩衝區間,路面結構採用澆築式瀝青混凝土。
在鋼橋面上將高流動性熱混合料經過攤鋪、刮平,凝固後形成一定厚度具有一定強度的,對鋼橋面有防水、緩衝作用的,平整、密實的瀝青混凝土連線層。
施工工藝
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的操作要點如下:
一、澆築式瀝青混凝土的生產
1.澆築式瀝青混凝土的拌合可參照普通瀝青混凝土的拌合工藝,但必須嚴格控制各工序溫度和拌合時間。澆築式瀝青混合料乾拌5秒,濕拌35~55秒。當需要改變生產條件或生產方法時,應通過試驗研究確定。
2.澆築式瀝青混凝土應隨拌隨用。若出現出廠溫度低於要求值、粗細集料離析以及其他影響產品質量的情況時,應予廢棄。
3.生產澆築式瀝青混凝土過程中應及時對卸料斗進行清理並塗刷隔離劑。
4.卸料斗清理前應斷電並懸掛警示牌,清理人員應戴安全帽、穿防護服。
二、澆築式瀝青混凝土的運輸
1.澆築式瀝青混凝土的運輸應採用升溫攪拌運輸設備,設備應具有瀝青混凝土攪拌系統和加熱系統,其運輸能力應滿足現場攤鋪能力形成不間斷的供料車流。
2.升溫攪拌運輸設備在施工前應進行檢查和溫度調試,初次運料前應將其加熱系統預熱至160~165℃。
3.澆築式瀝青混凝土停留在升溫攪拌運輸設備中的時間,不應小於4小時,不得大於12小時。
三、澆築式瀝青混凝土的攤鋪
1.澆築式瀝青混凝土的攤鋪應使用專用攤鋪機。攤鋪機應具有自行式牽引系統、前置的布料系統以及混凝土攤鋪刮平系統。
2.施工前應根據橋面鋪裝總寬度及攤鋪寬度準確定位側限擋板的位置,該擋板可進行循環布置。
3.碎石撒布機應緊跟攤鋪機後,已攤鋪瀝青混凝土溫度達到60℃時,應撒布預拌瀝青碎石,並用1~1.5噸鋼輪壓路機勻速碾壓一遍,使其半鑲嵌在澆築式瀝青混凝土中。
4.待已鋪裝完畢的澆築式瀝青混凝土溫度降至60℃時,可拆除側限擋板,同時進行下一道工序施工。
四、邊界處理
橋面縱向邊界處理採用人工攤鋪方式,施工人員應站在橋面人行道位置進行施工,攤鋪完成後應保證其表面平整,預拌瀝青碎石撒布均勻。
五、接縫施工
鋼橋面澆築式瀝青混凝土鋪裝施工的接縫處理必須採用熱接縫處理,處理後搭接處應緊密、平順。
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的勞動力組織見表1。
材料設備
一、材料
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》所用的材料明細如下:
1.天然地瀝青:自然形成的瀝青與礦質材料的混合物。天然地瀝青技術指標應符合表2的要求。
2.澆築式瀝青混凝土:在熱狀態下能澆築並能自然緻密的瀝青混凝土,由碎石、砂、礦粉和瀝青構成。
3.澆築式瀝青混凝土鋪裝層:在鋼橋面上將高流動性熱混合料經過攤鋪、刮平,凝固後形成一定厚度具有一定強度的,對鋼橋面有防水、緩衝作用的,平整、密實的瀝青混凝土連線層。
4.側限擋板:布設在鋼橋麵攤鋪寬度兩側防止澆築式瀝青混凝土側向流動,起輔助攤鋪的鋼製擋板。
二、設備
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》所用的機具設備見表3。
質量控制
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的質量控制要求如下:
1.瀝青混合料原材料必須滿足技術規範要求。
2.澆築式瀝青混凝土經高溫拌合後,其質量技術要求應滿足表4的規定。
3.鋼橋面澆築式瀝青混凝土鋪裝施前,依據設計要求應對鋼橋面進行全面清理,經檢驗合格後,應立即施作防腐塗層保護。
4.瀝青混合料攤鋪要按照設定的攤鋪速度勻速攤鋪,不得隨意改變攤鋪速度或停機。
5.鋼橋面澆築式瀝青混凝土鋪裝施工各階段施工溫度應按照表5執行。
6.禁止對施工作業面的污染,嚴禁施設備出現滴漏柴油、機油等現象。
7.注意成品保護。施工過程中,未冷卻的工作面禁止一切車輛通行(包括施工車輛)。
安全措施
採用《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
1.施工現場應設安全領導小組,並指定安全負責人,特殊工作人員必須經勞動部門培訓,考試合格,簽發作業操作證後上崗,嚴禁無證上崗操作。
2.施工現場主要出口,危險處和警戒區等處掛醒目的安全,防火標誌提示牌。
3.橋樑施工局部作業面狹窄,施工人員無法在兩側站立,橋樑防護欄等防護設施不齊全,操作人員更應提高注意力,防止人員高空墜落和機械、運輸車輛傷人。
4.施工過程中在施工周邊加設防護板施工人員應佩戴安全帽和防滑鞋。
環保措施
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的環保措施如下:
1.各種規格的原材料應分倉堆放,細集料應搭設雨罩棚並做好標識。
2.溶劑、油類材料按國家工業標準處理。
3.拌合站場地應進行硬化處理,四周做好排水設施。
4.施工現場剩餘廢料要用專用車輛運走,不得隨意亂放。
效益分析
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的效益分析如下:
1.經濟效益
鋼橋面鋪裝澆築式瀝青混凝土造價約為1400元/平方米(部分國產、部分進口瀝青及化工類產品),較雙層環氧瀝青混凝土結構節約700元/平方米,具有一定的經濟效益。
2.社會效益
澆築式瀝青混凝土具有良好的耐疲勞性密水性等特點,所以澆築式瀝青混凝土鋪裝層具有很長的使用壽命,從而減少了對橋面的維修減少了因道路施工帶來的交通堵塞等問題。
3.技術效益
西河大橋鋼橋面採用澆築式瀝青混凝土鋪裝,在天津市鋼橋面鋪裝的施工中尚屬首次。根據西河橋鋼橋面澆築式瀝青混凝土鋪裝施工,天津五市政公路工程有限公司、天津城建濱海路橋有限公司編寫了《天津市鋼橋面澆築式瀝青混凝土鋪裝施工技術規程》,此項技術填補了天津市在鋼橋面鋪裝方面的空白,同時也奠定了天津五市政公路工程有限公司、天津城建濱海路橋有限公司在鋼橋面施工技術方面的優勢地位。
註:施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
套用實例
《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》的套用實例如下:
天津西河大橋橋面鋪裝施工。
2004年通車運營的天津西河大橋為鹹陽路工程中一座跨越子牙河(一級河道)大橋,橋樑主要跨越子牙河及子牙河南北兩條道路,橋樑總長度553.1米,其中主橋採用自錨式懸索橋,主橋鋼橋面長度211.1米,鋪裝面積為6755.2平方米,截至2005年,通車運營情況良好。
榮譽表彰
2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》,《鋼橋面鋪裝澆注式瀝青砼施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。