CN102154967A - 山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沥青混凝土铺装层施工工艺，特别涉及一种针对山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，它包括以下步骤：1）桥面修整；2）桥面的铣刨、凿毛处理；3）各种原材料准备；4）设备安装调试；5）完善桥面排水系统；6）桥面标高的测量控制；7）桥面防水处理、粘层施工；8）沥青混合料拌制；9）沥青混合料的运输；10）沥青混合料摊铺；11)沥青混合料压实；12）现场检测。它主要改善成型后的沥青混凝土铺装层在高温、多雨、超载、温度应力等不利因素的影响，特别是改善桥面沥青混凝土施工质量。

Description

山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺

技术领域

本发明涉及沥青混凝土铺装层施工工艺，特别涉及一种针对山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺。

背景技术

对于山区高速主要受到线形的影响，桥梁设计存在长大纵坡、曲线和超高段居多，在水泥混凝土桥面上铺筑沥青混凝土，在桥面沥青混凝土铺筑运行后，由于重载、超载车辆主要行驶在行车道，曲线超高处的车载剪切作用对路面的剪切破坏特别明显，故在桥面行车道容易形成较严重的车辙，其比在同一断面超车道出现车辙的机率要大很多，其成型后的沥青混凝土铺装层在高温、多雨、超载、温度应力等不利因素的影响下，桥面沥青混凝土铺装层直接承受车轮荷载的冲击，部分或全部参与了主梁结构的变形，行车荷载对桥面板的冲击在桥梁结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述较少，现行规范对沥青铺装结构的设计也仅从所用材料、施工方法及厚度等方面作了指导性的说明，对行驶中平稳舒适性和路面耐久性都提出了较高的要求，为保证桥面沥青混合料铺装层质量，通过实践应用和总结，制定了有效的措施，并形成相应的工艺。对桥面沥青混凝土铺装层施工质量加以控制。

发明内容

本发明的目的是：提供一种山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其主要改善成型后的沥青混凝土铺装层在高温、多雨、超载、温度应力等不利因素的影响，特别是在曲线处沥青混合料受到车载而产生剪切作用，夏季高温状态剪切作用对路面的破坏，及随着交通量的增大、重型和超重型汽车增多、车速加快、桥面铺装路面结构设计中的不合理性因素，以改善桥面沥青混凝土施工质量。

本发明的技术方案是：山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，包括以下步骤：1)桥面修整；2)桥面的铣刨、凿毛处理；3)各种原材料准备；4)设备安装调试；5)完善桥面排水系统；6)桥面标高的测量控制；7)桥面防水处理、粘层施工；8)沥青混合料拌制；9)沥青混合料的运输；10)沥青混合料摊铺；11)沥青混合料压实；12)现场检测。

所述步骤2)桥面的铣刨、凿毛处理中，桥面采用抛丸机进行处理，采取钢丸喷射法或钢砂喷射法，抛料速度不大于12m/s。

所述步骤3)各种原材料准备中，原材料包括、沥青和防水材料，所述石料中机制砂砂当量大于65％。

所述步骤5)完善桥面排水系统中，桥面的泄水孔和桥面两侧的盲沟在铺筑桥面沥青混凝土施工前预埋或预留。

所述步骤6)桥面标高的测量控制中，桥面标高测量在铺筑前进行，桥面纵向每3～5m为一个断面布点测量，并根据实测数据调整摊铺标高，提出调坡处理方案。

所述步骤7)桥面防水处理、粘层施工中，桥面防水选用粘层材料，所述粘层材料包括热喷高粘沥青、改性沥青或橡胶沥青以及同步碎石封层或桥面防水卷材；粘层材料洒布温度不低于10℃，洒布量为0.8～1.2L/m2。

所述步骤8)沥青混合料拌制中，普通沥青加热温度为155～165℃，改性沥加热温度为青170～175℃，矿料加热温度为178～190℃；普通沥青混合料出厂温度为155～165℃，改性沥青混合料出厂温度175～185℃，储料温度降低不超过10℃；干拌5s，湿拌35s。

所述步骤9)沥青混合料的运输中，运输车辆行驶速度为30-50km/h。

所述步骤10)沥青混合料摊铺中，摊铺机预热30-60min，熨平板的温度不低于100℃。

所述步骤11)沥青混合料压实中，压路机紧跟摊铺机，混合料的各个碾压阶段均在高温条件下完成；压路机不喷水。

本发明的优点是：(1)本发明的工艺针对于山区高速公路桥梁数量多、长大纵坡多、弯道多是一种有效铺装层施工工艺；

(2)本发明的工艺对于山区特大型或大型桥梁在铺装层的施工中对质量上起到决定作用；

(3)本发明的工艺可提高沥青混合料和桥面混凝土板块的粘结效果影响桥面的耐久性；

(4)由于原桥面混凝土铺装层标高控制不严，平整度差，沥青混合料铺筑厚度不能等厚，影响面层平整度，该工艺可以避免此缺陷；

(5)解决了施工过程中混合料容易出现离析，碾压不密实等因素，桥面渗水明显的不良现象；

(6)本发明解决桥面沥青混凝土铺筑运行后，重载、超载对曲线超高处的车载剪切作用形成较严重的车辙的不良病害。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定：

图1是桥面水泥混凝土铺筑沥青混合料施工工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，包括以下步骤：

1、桥面修整

主要将桥面外露的钢筋、高强钢筋、砼块等影响桥面平整度的外露和突兀部位加以清除，对于高出桥面的砼块人工难以清除，可用风镐凿除，对外露钢筋、钢板用电焊切除，对于特大和大型桥梁桥面外露的精轧螺纹钢和螺栓，要经业主、监理工程师提出专项处理方案后方可进行清理，必要时采取重新调坡保证桥面两侧接顺，并保证铺筑桥面沥青混凝土的厚度满足要求。

2、桥面的铣刨、凿毛处理

为满足桥面的粗糙度，需将桥面浮浆和突兀部位全部清除，桥面可采用抛丸机进行处理。首先要进行抛丸试验，抛丸设备功率要满足要求，对抛料的速度和喷射方法要修正和调整，抛料速度控制在≮12m/s，采取钢丸喷射法或钢砂喷射法，确保桥面表层的浮浆予以清除，并将桥面混凝土的粗骨料面外露，使桥面表层的粗糙度需达到技术要求，同时不得出现漏筋现象。对于有些采用研磨+钢砂喷射法的，其效果达不到要求时需更换凿毛方法。

桥面清除后认真检查，浮浆、未凿毛的部位、凸起部分需进一步处理凿除，保证桥面整体平顺，无明显的坑洼和突起部位。

3、各种原材料准备

对于桥面铺装层，中面层应尽可能采用优质石灰岩，由于没有石灰岩也可采用花岗岩或其它硬度满足要求的石料；为保证混合料质量，对于粘附性不够的石料，粗集料可用石灰水清洗，如石料表面附着的石粉清洗不干净，则会影响沥青的粘附性；对机制砂砂当量一般要求大于65％，特别是对于上面层，一定要控制机制砂的质量，加工时需采取除尘装置，粗集料尽可能采用石灰岩，对于附近没有好的石灰岩，其他代替材料必须严把质量进场关。

(1)、矿粉

做好细度和色差的控制。选择不同的研磨设备生产出来的矿粉质量也不同，采用不同材质的石料生产出的矿粉的色差差别也大，密度也有明显区别；由于原材料石料经常受到地域限制，当地地材源头难控制，材料石质差，原材料取样时各项技术指标虽然取样可以达到要求，但不具有代表性，存在石质软弱、风化夹层、含有杂岩、吸水率较大，遇水膨胀等缺陷，就会使碾压后的混合料沥青膜容易脱落。矿粉的选择最好采取优质石灰石，试验室做委托试验，选择生产质量和产品性能好的矿粉生产厂家。

(2)、沥青和桥面防水材料

除对沥青常规三大指标进行全面的检测外，还应验证其运力粘度，对石料粘附性不足的需在热沥青罐中掺加一定比例的抗剥落剂，并保证在使用前搅拌均匀；对桥面防水宜选用热喷的高粘沥青，施工前也要验证其性能指标是否满足要求；桥面防水材料也可采用桥面防水卷材等土工合成材料，并符合行业技术标准。

4、设备安装调试

本发明为刚性路面上铺筑柔性沥青路面，根据摊铺速度、路面宽度，按一个工作面考虑，建议采用的配套设备如表1所示。

表1桥面沥青混合料主要施工机具设备表

注：机械设备数量依据单幅路面宽11.5m配置，路面宽度、工作面数量变化后可酌情增减。

对上述设备安装调试

5、完善桥面排水系统

对桥面的泄水孔必须提前做好预留，泄水孔必须清理干净，没有做的泄水孔在铺筑桥面沥青混凝土施工前必须预埋或预留，桥面两侧的盲沟必须提前设置，保证桥面无积水现象。桥面横坡必须满足要求，不得出现反坡，对拼接的桥面不得出现错台现象，对于有明显的凹槽须提前修补，避免下雨形成桥面积水。然后对桥面清扫、冲洗。

6、桥面标高的测量控制

铺筑前要做好对原桥面标高进行测量，桥面纵向每3～5m为一个断面布点测量，并根据实测数据调整摊铺标高，提出调坡处理方案，调坡长度尽可能保证桥头两面接顺，并最大程度满足两侧伸缩缝的标高值；一般标高调整选择在小段落内完成，小段落内不能完成调坡的，须采取拉坡以实现两侧顺接，必要时对局部采取专门的处理和修补措施。

测量控制是混合料施工质量的重点和难点，测量控制尽可能实现等厚铺筑。山区公路平面小半径的桥面，使得超高段桥面形成变化的翘曲面，必然增加了沥青混合料铺装层施工的难度，特别桥面本身不够平整，就使得控制混合料厚度、平整度难度加大，同一断面厚度的不一致，在同等条件下对不同厚度的混合料碾压受力不均匀也会导致密实度差异大、不一致，桥面的承载力变化差异也大，对桥面整体质量稳定性将产生较大的不利影响，其对行车的抗变形能力也会产生不同的效果，对受力不均匀的点位和薄弱层必然会出现桥面的早期损坏。

7、做好桥面防水处理和粘层施工

对山区曲线桥面防水一般宜选用热喷高粘沥青、改性沥青或橡胶沥青以及同步碎石封层，也可使用桥面防水卷材等材料，其效果一般都能达到要求；对于有些设计上采用的防水涂料，经实践应用证明，其只能起一定的粘结层作用，而不能有效起到实质性的防水功效；建议一般不宜采用防水涂料，对采用该结构的产品应进行取样抽检，验证其性能指标是否满足要求。

桥面防水处理和桥面粘层油的施工前，用空压机将刚性水泥混凝土桥面上的杂物、尘土清除，当污染严重时，用水冲洗干净，并将积水晾干或用吹风机吹干，以保证沥青混合料与桥面的粘结效果。

粘层材料洒布温度控制在10℃以上，洒布应均匀，洒布量宜为0.8～1.2L/m²，洒布中应进行洒布量检测，当洒布过量应予刮除。洒布如果不均匀，出现洒布量过大或过小，都会影响沥青混合料与桥面的粘结效果以及桥面沥青混合料的耐久性；沥青洒布车在起步和结束时洒布量控制不准确，同样也会造成个别断面洒布量偏大，使得在成型路段出现路面泛油现场，因此必须严格控制粘层油的洒布量和均匀性，确保桥面涂层的质量。对于粘层油，在洒布过程中，可采用同步碎石撒布机，以增强刚性桥面和沥青混合料的粘结效果。浇洒粘层沥青后，应认真检查交通封闭情况，严禁通行，待下承层层面处于干燥状态方能进行混合料铺筑。

对桥面铺装层设计采用乳化沥青稀浆封层结构作为防水层，其施工后乳化沥青封层很容易形成夹层，不利于沥青混合料结构的整体稳定性，高温荷载下路面的抗车辙能力和抗剪能力将会下降，乳化沥青稀浆封层不宜用作桥面防水结构。

8、沥青混合料的拌和

(1)、拌和楼按照目标配合比的冷料比例调试冷料斗进料转速，按照生产配合比各热料仓比例进行称量拌和(干拌5s，湿拌35s)。

(2)、控制沥青加热温度：普通沥青155～165℃(改性沥青170～175℃)；矿料加热温度：178～190℃；混合料出厂温度：155～165℃(改性沥青混合料175～185℃)，超过195℃废弃；储料温度：温度降低不超过10℃。

(3)、拌和时注意事项：控制细集料用粉料，回收粉尘不能利用，严格控制沥青用量，采用粗集料用量增大而密实的结构，在拌和时一定要保证有足够的拌和时间，保证拌出的混合料均匀、无离析、无花白料。

(3)、对于每车料的出场温度要专人检测，检测数据记录在运料单上。

9、沥青混合料的运输

应根据运距安排足够的运料车辆，并保证每台摊铺机前至少有3辆车等待卸料，运料车辆应为15t以上自卸车，车辆必须采取保温措施；运料前车厢应清理干净，车厢内侧及底板应均匀，涂刷防粘液；由于山区高速公路隧道和桥连接较多，一些地段混合料运输大车调头较为困难，所以一定要选择好运输车辆的行走路线和合适的调头处。

(1)、沥青混合料采用干净、有金属底板的自卸汽车运输，车槽内不得沾有有机物质，车辆底部及两侧均应清扫干净，涂摸对沥青混合料无害的防粘液，并不使多余的混合液积聚在车箱底部。

(2)、车辆行驶速度要控制在30-50km/h，不得超速行驶。

(3)、车辆的运输能力应大于拌和能力和摊铺能力，保证摊铺机连续均匀不间断地进行铺筑。

(4)、运料车应在靠近摊铺机30cm左右时以空挡停车，使其由摊铺机推动前进。

(5)、运料车应分两次进行卸料，第一次卸料斗起升高度为其总起升高度的一半，第二次随着摊铺机的不断前进，配合摊铺机逐渐起升料斗进行卸料。

(6)、已装车的混合料如温度超限或颜色异常，应送到固定地点废弃，不得送往摊铺现场。

(7)、运到现场的沥青混合料，应有专人凭料单测温和外观检查；凡温度不合格，或发现花白，或团结，或颜色枯褐灰暗，或遭雨淋的，均应废弃，不得使用。

(8)、已经离析或结成不能压碎的硬壳、团块或在运料车辆卸料时留于车上的混合料必须废弃，不得使用。

10、沥青混合料摊铺

沥青混合料可采用一台摊铺机进行摊铺或两台摊铺机进行梯队摊铺。

(1)找平方式

桥面沥青混合料路面一般为两层沥青混凝土结构，第一层采用悬挂钢丝找平，在开始摊铺前就将找平仪安装在摊铺机上，并将自动找平传感器放在基准钢丝上面摊铺时随摊铺机一起前进，调坡施工；第二层采用非接触式平衡梁找平，在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上，并将自动找平传感器放在基准梁固定的部位，摊铺时基准梁随摊铺机一起前进，两台摊铺机铺筑时，另一台摊铺机可采用“滑靴”找平。

(2)摊铺

①水泥混凝土桥面的检查与准备。摊铺下面层前，下承层层面要清扫干净，与构造物接触的表面喷洒粘层沥青。

②摊铺机调试完毕后，先预热30-60min，使熨平板的温度在100℃以上，按试验路段提供的松铺系数，计算出松铺厚度，调整熨平板高度在下面垫木块，厚度与松铺厚度相等，使熨平板牢固放在上面，并调整好熨平板仰角。

③摊铺机接料斗适当涂上防粘液，料车对准摊铺机料斗中心，停在离摊铺机约30cm左右处挂空档，摊铺机迎上推着车前进，在坡度大的地段，料车可挂低速档与摊铺机同步前进。

④拌和设备的生产能力与摊铺机摊铺速度相适应，以保证摊铺过程的匀速、缓慢、连续不间断，中途不得随意变速或停机。摊铺中螺旋布料器均衡地向两侧供料，并保持一定料位高度以保证熨平板后松铺面的平整和混和料初始疏密程度的稳定(一般为螺旋输送器叶片的2/3)。

⑤摊铺过程中熨平板应根据铺筑厚度，使振夯频率与振幅相配套，以保证足够的初始压实度。

⑥摊铺过程中，由专人检查铺筑厚度及平整度，发现局部离析，拖痕等问题及时处理。

⑦摊铺机在摊铺过程中尽量少收斗或不收斗。在ATB结构摊铺的时候尽量不收斗或只收斗一半，这样就可以很好的控制离析问题。

11、沥青混合料压实(即：沥青混合料碾压)

沥青混合料压实时按沥青路面施工技术规范控制碾压温度、速度等，还应注意以下事项：

1)、混合料的各个碾压阶段均应在高温条件下完成，因此必须紧跟摊铺机，缩短碾压过程，才能取得良好的压实效果。

2)、碾压时压路机喷水，容易使混合料表面温度降低，对压实效果极不利，应尽量少喷水，喷嘴雾化性能要好而且应呈雾状。

3)、由于受摊铺速度的限制，混合料的碾压不宜采用分段碾压方式，压路机每次往返时，不能停在同一个断面附近，以保证路面的平整度。

4)、混合料未压实前，严禁压路机停留或转急弯调头等。

5)、不得过压，根据需要宜在碾压过程采用不同规格的压路机碾压，以提高路面的密实性。

6)、对超高、大长坡段要求由坡的低点向高点摊铺、碾压，对横坡大碾压重叠部分适度增大，避免出现微裂纹。

12、现场检测

(1)原材料质量满足中华人民共和国行业标准：

(2)《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)；

(3)《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)；

(4)对掺加纤维和桥面铺筑防水涂料的的要求满足中华人民共和国行业标准《路桥用材料标准九项》(JT/T 531～538、589-2004)。

(5)在施工过程中应随时对施工质量进行检测，检测内容及频率见表7.2-1的规定。

(6)质量检验遵照中华人民共和国行业标准现行的《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)及《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)的要求执行。

最后开放交通。

Claims (10)

1.山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：它包括以下步骤：1）桥面修整；2）桥面的铣刨、凿毛处理；3）各种原材料准备；4）设备安装调试；5）完善桥面排水系统；6）桥面标高的测量控制；7）桥面防水处理、粘层施工；8）沥青混合料拌制；9）沥青混合料的运输；10）沥青混合料摊铺；11)沥青混合料压实；12）现场检测。

2.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤2）桥面的铣刨、凿毛处理中，桥面采用抛丸机进行处理，采取钢丸喷射法或钢砂喷射法，抛料速度不大于12m/s。

3.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤3）各种原材料准备中，原材料包括沥青和防水材料，所述石料中机制砂砂当量大于65%。

4.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤5）完善桥面排水系统中，桥面的泄水孔和桥面两侧的盲沟在铺筑桥面沥青混凝土施工前预埋或预留。

5.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤6）桥面标高的测量控制中，桥面标高测量在铺筑前进行，桥面纵向每3～5m为一个断面布点测量，并根据实测数据调整摊铺标高，提出调坡处理方案。

6.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤7）桥面防水处理、粘层施工中，桥面防水选用粘层材料，所述粘层材料包括热喷高粘沥青、改性沥青或橡胶沥青以及同步碎石封层或桥面防水卷材；粘层材料洒布温度不低于10℃，洒布量为0.8～1.2L/m2。

7.   根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤8）沥青混合料拌制中，普通沥青加热温度为155~165℃，改性沥加热温度为青170~175℃，矿料加热温度为178~190℃; 普通沥青混合料出厂温度为155~165℃，改性沥青混合料出厂温度175~185℃,储料温度降低不超过10℃；干拌5s,湿拌35s。

8.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤9）沥青混合料的运输中，运输车辆行驶速度为30-50km/h。

9.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤10）沥青混合料摊铺中，摊铺机预热30-60min，熨平板的温度不低于100℃。

10.根据权利要求1所述的山区长大纵坡、超高路段及桥面沥青砼铺装层施工工艺，其特征是：所述步骤11)沥青混合料压实中，压路机紧跟摊铺机，混合料的各个碾压阶段均在高温条件下完成；压路机不喷水。

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