摘 要:本文主要结合工程实际简要介绍了在桥梁工程施工中沥青混凝土的生产、运输、摊铺作业施工工艺及一些措施和要求。 

  关键词:桥梁;沥青混凝土;摊铺;措施 

  一、引言 

  沥青混凝土是现在道路工程中最常使用的一种路面材料,它的特点就是施工方便、快速,摊铺施工后几个小时即可开放交通,并且沥青混凝土路面行车舒适、快速、安全,在高等级公路、普通公路、桥梁、城市道路中得到了广泛的应用。虽然现在沥青混凝土施工技术比较成熟,但是其施工过程和一些技术环节还是需要加以控制。在道路工程中,若沥青路面发生问题,将对底层、基础层造成病害,如雨水渗透造成路面下沉、翻浆等问题。而在桥梁施工中,沥青层若发生问题,水将渗透到铺装层甚至梁板顶,造成钢筋腐蚀,严重影响工程质量,因此在桥梁施工中,控制沥青混凝土的质量和施工质量,是非常重要的一个环节和过程。下面就结合工程实际,简要介绍一下沥青混凝土在生产和桥面摊铺施工过程中的工艺和技术要求。 

  二、工程概况及要求 

  滹沱大道凌透高架桥工程,位于石家庄市郊区,是连接市区和正定新区的主要通道,工程设计为双向八车道,下部结构形式为盖梁柱式墩柱、钻孔灌注桩基础,上部结构为现浇箱型连续梁和T梁型式,桥面连续。 桥面防水采用柔性防水层。沥青面层为6cmAC-20中粒式改性沥青混凝土+4cmAC-13细粒式改性沥青混凝土。 

  因为该工程为市重点工程,要求质量标准高,等级不低于高速公路等级,因此对沥青混凝土施工质量提出了很高的要求,无论其原材质量、还是生产拌合、运输、摊铺、碾压、平整度、温度等方面都要严格控制,确保工程质量。 

  三、沥青混合料加工 

  1、原材料技术指标要求 

  粗集料应该表面洁净、干燥、表面粗糙,质量应符合规范要求的指标, 

  粒径规格应按规定生产和使用。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配,其质量应符合规范规定。 

  沥青的技术指标如:针入度、软化点、动力粘度、延度、蜡含量、溶解度等要符合规范中技术指标的要求。 

  2、沥青混合料检验与试验 

  工程所用粗细集料、沥青、沥青混合料的检验与试验要符合相关的试验规程。(依据标准略) 

  3、原材料采购与储存 

  碎石、机制砂、石屑、矿粉等粗细集料按规范要求采购,进场后碎石、机制砂按规格分别堆放整齐、分隔贮存不串堆,料场及场内道路应作硬化处理,严禁泥土污染集料,矿粉在密封罐内储存,沥青储油罐内保温130℃存放,冬季非使用期常温存放。 

  4、加工设备配置 

  加工设备由冷料仓、储油罐、改性沥青调配设备、间歇式沥青混合料拌合设备等组成。ZL50以上装载机若干用于上料,大型自卸车若干,用于混合料的运输。 

  5、加工生产 

  1)沥青混合料生产工艺流程为:沥青混合料组成设计→输入生产程序→上冷料→加热矿料、沥青加热、上石粉→拌合→放料 

  2)场内机制砂、石屑、碎石等集料通过装载机运装至冷料仓,控制室操作手将生产配合比、沥青最佳用量输入到微机内,冷料经传送带,进入滚筒由重油燃烧加热,冷料加热温度为高出沥青温度10~20℃。 

  3) 沥青由导热锅炉传导加热,加热温度为:普通沥青混合料155~165℃,改性沥青混合料165~170℃。 

  4) 集料经过加热后,被运送至拌合设备最顶端,经过筛分、按比例称重,下放至拌缸。在拌缸内,与被加热好的沥青或改性沥青搅拌均匀,每盘搅拌时间不少于45s,改性沥青混合料适当延长搅拌时间。出料口设专人进行监督,随时观察沥青混合料成品的粗细、含油量的大小、温度的高低。 

  5)普通沥青混合料出厂温度为145~165℃;改性沥青混合料为170~185℃,不大于195℃。 

  6) 加工生产环节应做到以下几点: 

  a 保证拌制设备状态完好,保证沥青混合料拌和机的性能和生产能力,使拌和站的生产能力满足现场摊铺的需要。 

  b粗集料、细集料应分级存放,并及时搭棚防雨、防晒,采取措施防止材料离析。 

  c按工程设计进行配合比的设计,对生产出的热拌沥青混合料,试验室分批进行取样检测。 

  d沥青拌合站应对搅拌的均匀性、搅拌温度、出厂温度及各料仓的用量进行检查,并取样进行马歇尔试验,检测沥青和矿料用量,检查频次要符合规范要求。 

  e 沥青混合料出厂时,应检查每车的质量和温度,并附有出厂运料单,不合格不得出厂。 

  6、环保、烟尘治理 

  沥青混合料生产过程中集料加热会持续产生烟尘,烟尘须经过除尘设备处理,生产间歇时,尘土经过加水、加湿,作为固态垃圾运输出厂。 

  四、沥青混合料运输 

  1、运输设备选型 

  根据施工位置、摊铺能力、运输路线、运距和生产能力,宜选用统一车型,车辆数量必须满足拌和设备连续生产的要求,同时施工过程中摊铺机前方始终有料、车处于等待卸料状态,保证摊铺的连续性。 

  2、装车、称重 

  为防止粘车,车厢应清扫干净,涂一层油水混合液,不得出现积聚现象,混合料装车时,要防止粗细集料离析,沥青混合料出厂时应逐车检测混合料的重量和温度,随车签发出料单。 

  3、保温与运输 

  雨季施工时车辆应配备苫布,防止热拌料运输途中遭雨淋,当运输时间在半小时以上,或气温低于10℃时,运料车应用篷布覆盖,冬季运输要采取保温措施,如覆盖棉被等。运输中尽量避免急刹车,以减少混合料离析,沥青混合料运至摊铺地点后,要检查有无团块,已遭雨淋,花白料、油过大的混合料不得摊铺。 

  五、沥青混合料摊铺、碾压 

  1、人员配备 

  根据工程项目的特点及现场施工的需要,项目部配备以下人员: 项目经理、技术负责人、质量、测量、试验、计量、安全等技术人员。作业队按要求配备相关的技术和机械操作人员。   2、现场准备 

  沥青混合料摊铺前须对上一道工序进行验收,包括高程、平整度测量等检查验收工作。基层顶面应彻底清扫洁净,清除杂物,可提前进行水冲洗,但要确保施工时基层干燥,按设计要求喷洒透层油、沥青下封层等。采用沥青洒布车进行喷洒时,均匀喷洒,对喷洒过量处,需人工刮除。洒布乳化沥青时,先对桥面两侧已经浇筑好的防撞护栏以及其它设施加以适当防护,以防污染。 

  衔接部位要用切割机切成直边,断面涂刷乳化沥青,在摊铺面层前,严格按照桥面设计高程摊铺,保证桥面面的平整度。 

  3、摊铺交通安排 

  摊铺沥青混凝土时尽量采用全幅断交施工,在施工地区贴出公示,告知过往车辆、行人施工的具体时间段,待沥青混合料路面表面温度低于50℃后,方可开放交通。 

  4、测量复核 

  本工程采用“自动平衡梁”找平方式,因此在摊铺前测量好桥面标高,低洼部分提前找平,高出部位处理到位,在开始摊铺前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的特定部位,使摊铺机摊铺时带着基准梁一起前进。 

  5、设备、机具配备 

  根据工程的特点,选用单位自有的两台DYNAPAC F141C履带摊铺机,采用两台摊铺机梯队作业的摊铺方式。 

  在碾压沥青混合料路面时,应根据混合料的摊铺厚度选择压路机的重量、振幅及振动频率。避免出现堆料、起波和损坏骨料等现象;同时,为了防止沥青混合料过冷,应在摊铺之后紧跟着进行碾压。本工程碾压采用四台12T的双钢轮压路机和一台轮胎式胶轮压路机。 

  另外还配备水准仪、钢尺、靠尺、小线、6米铝合金等检查摊铺后的平整度和高程,配备小型装载机、小型震动夯板、小型铣刨机、清扫车、沥青洒布车、发电机、照明设备、水车、切缝机平锹、尖锹、洋镐等若干。 

  6、现场沥青混合料温度及观感指标 

  1)改性沥青混合料的正常施工温度范围应符合下 

  3)混合料外观和质量要求 

  运到现场的沥青混合料要符合规范要求,除有厂家检测报告外,还要在监理见证下委托实验室现场取样进行相关检验,若有不合格项,则不得摊铺,运至现场的沥青混合料外观要均匀一致,无花白料,无焦糊现象,目测观察集料粗细、均匀性、离析、油石比、色泽、冒烟、油团等各种现象,不符合要求不得摊铺。 

  7、沥青混凝土摊铺 

  1)摊铺机的起步 

  摊铺机自身的性能对摊铺质量的影响很大,在摊铺前要将各种工作装置安装正确,特别是熨平板的宽度、拱度、工作仰角要调整到合适角度,并对螺旋布料器的长度、振捣机的振频振幅进行校准。摊铺机的起步分两种情况:第一次摊铺底层时的起步和在已铺底层的沥青层上的起步。前者须将摊铺机驶至起铺处,让熨平板前缘位于起铺线后约10cm处,并在其下至少垫两块厚度与该层松铺厚度相同的木板支撑住熨平板;后者须将熨平板置于已铺层上,并让熨平板前缘与接口平行,其下应垫厚度等于已铺层的松铺厚与压实厚之差的木板。 

  熨平板就位后要进行预热,要注意加热均匀,防止局部过热和熨平板底板变形。加热温度以达到与所铺混合料的温度相同或略低为宜。熨平板加热后可用拉线检验熨平板是否平直,否则应予调整,调整摊铺机的振夯频率及振幅,使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度,上述工作准备完毕即可开机送料,并启动振捣器和振动器开始摊铺。 

  2) 摊铺作业 

  摊铺作业尽可能采用全路幅摊铺。但是本工程一幅路面宽度为16米,因此采用两台以上摊铺机成梯队作业联合摊铺,相邻两幅的摊铺应有5~10cm的重叠,两台摊铺机相距宜为10~30m。摊铺速度,应根据拌和设备的生产能力和热料仓的贮料数量、距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑,保证使摊铺能匀速不间断地铺筑, 中途不得变速、停机,一般摊铺速度以2~3m/min为宜。 

  摊铺机一定要保持摊铺的连续性,有专人指挥,一车卸完下一车要立即跟上,以保证混合料均匀、不间断地摊铺,摊铺机前要经常保持3辆车以上,摊铺过程中不得随意变换速度,避免中途停顿,影响施工质量。摊铺5~10m后,用细线横向检查高程、厚度,调整无误时继续摊铺,后机跟进。由于面层平整度采用的是无接触式平衡梁控制,施工中采用三米直尺和水准仪跟踪摊铺,随时控制平整度和标高。摊铺机后设专人对局部摊铺缺陷及时进行人工修整。当摊铺30~50m时,由质检员测铺料的温度,及时安排压路机碾压,沥青混合料的松铺系数按下表设置: 

  沥青混合料的松铺系数 

  如果发生暂时性断料,则摊铺机应继续保持运转。摊铺机的行驶速度和操作方法应及时调整,以保证混合料平整而均匀地铺在整个摊铺宽度上,不产生拖痕、断层和离析。 

  3) 人工摊铺 

  对外形不规则路面、厚度不同、空间受限制等摊铺机无法工作的地方,需要人工摊铺,本工程主要是两幅间的掉头区,采用人工配合设备铺筑混合料,人工摊铺作业时,使用手推车或小型装载机将沥青混合料运至摊铺地点,由人工摊铺在底基层上,铁铲使用扣铲方式轻轻铺散,摊铺后由专业炒油工使用钢扒,推拉整平,刮平时做到轻重一致,摊铺过程中要随时检查摊铺厚度、平整度和路拱,如发现有不妥之处应及时修整。 

  4)接缝的处理 

  路面铺筑工作应合理安排,尽量减少横向、纵向接缝。在进行横向接缝处的施工前,用直尺划线取直后,用切缝机沿线将端部混合料垂直切断,然后进行人工剔除,并将碎渣彻底清理干净,并涂洒粘层油,摊铺时,摊铺机烫平板应放置在旧路面上,并后置10cm,起步后应检查接缝情况,混合料厚度,不符合时人工进行找补。在纵缝衔接施工时,先涂洒粘层油,摊铺时重叠在已铺层上5~10cm,摊铺机过后,清除原半幅上面多余的混合料,碾压时由边向中进行碾压,留下10~15cm,再跨缝挤压压实。碾压前对细料面层粗麻部分注意筛补,并消除接茬痕迹。   8、沥青混合料的压实 

  选择合理的压路机组合方式,以达到最佳碾压结果。本工程沥青混合料压实宜采用钢筒式振荡压路机、振动压路机与轮胎压路机组合的方式压实。压实按初压、复压、终压三个阶段进行,压路机应以慢而均匀的速度碾压。 

  1)初压:初压具有防止沥青混合料滑移和产生裂纹的作用,初压温度应以能稳定混合料,且不产生推移、发裂为度,一般初压不得低于150℃,碾压应从外侧向中心碾压,碾速稳定均匀,初压应采用钢筒式振荡压路机碾压1~2遍,初压后应检查平整度、路拱,必要时应修整。 

  2)复压:复压的目的是为了使摊铺层迅速达到规定的压实度,复压应连续进行,碾压段长度宜为60~80m,温度控制在110℃~90℃之间,低温时复压温度不能低于90℃,当采用不同型号的压路机组合碾压时,每一台压路机均应做全幅碾压。碾压遍数控制在4~6遍之间,轮胎压路机碾压速度控制在60~70m/min,振动压路机碾压速度控制在70~80m/min之间,速度要均匀正常不要突然提速,降速,停车,启动。 

  3)终压:终压的目的是提高密实度并清除轮迹,终压选用双轮钢筒式压路机,碾压至无明显轮迹为止,终压温度控制在70℃~90℃之间,低温时终压终了温度不能低于70℃,碾压温度过热时可暂停后再碾压,终压紧接在复压后进行,碾压遍数不低于2遍,碾压速度控制在30~50m/min之间,终压完成后不得撒落矿料、油料等杂物,严防施工机械设备漏油污染路面,在开放交通前,禁止重型施工机械特别是重型压路机停放。 

  4)接缝处、护栏边碾压 

  横向接缝的碾压应先用双轮压路机进行横向碾压,碾压时,压路机应位于已压实的混合料层上,碾压新铺层的宽度为15cm。然后每压一遍向新铺混合料移动15~20cm,直至全部压在新铺层上为止,再改为纵向碾压。纵缝碾压热料层与冷料层相接,先在已压实路面上行走,碾压新铺层10~15cm,然后压实新铺部分,再伸过已压实路面10~15cm,充分将接缝压实紧密。 

  防撞护栏边碾压时,压路机可在离防撞护栏边缘30~40cm处开始碾压作业,使路边压实前形成一条支承侧面,以减少沥青混合料碾压时铺层塌边,接缝处摊铺层施工结束后,用三米直尺检查平整度,当不符合要求时,应趁混合料尚未冷却立即处理。 

  9、成品养护 

  铺筑好的沥青层应严格控制交通,保持整洁,不得造成污染,不得散落矿料、油料等杂物,严禁在沥青层上堆放施工产生的杂物,严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆、搅拌混凝土。在当天碾压尚未冷却的沥青路面上,不得停放任何机械设备或车辆。 

  沥青路面应待完全自然冷却,混合料表面温度低于50℃后方可通行,如需提早开放交通时,可洒水冷却降低沥青面层温度。开放交通初期,要派专人负责疏导交通,限制重车行驶;派专人做好养护工作,减少路面污染,及时清理路面上的碎石、砖块等杂物,防止破坏路面。 

  10、施工记录 

  在进行沥青施工作业的过程中,要做好各项记录,如:沥青混合料出厂测温记录、沥青混合料到场及摊铺测温记录、沥青混合料碾压温度检测记录,这些记录的形成,有助于对沥青混合料的掌控,对保证工程质量起到很大的作用。 

  六、组织管理 

  1、强化组织管理 

  加强拌合、运输、摊铺、碾压、养生等环节的协调、配合,精心组织,严格管理,确保工程质量,本工程编制了详细的组织机构,明确了详细的人员分工与责任,确保施工过程不发生任何纰漏。 

  2、摊铺与加工的协调、配合 

  根据施工进度,提前联系混合料供货厂家,提供摊铺时间及沥青混合料型号、数量,以便让厂家提前做好准备工作。基层验收合格,具备摊铺条件后,根据组织机械的配备情况、气温天气条件以及道路运输的远近和路况,提前与沥青混合料供货厂家联系,做好供货准备。摊铺过程中如出现沥青料粗细料集中、白花料等情况,应及时向厂家反映,查找原因,保证质量符合施工要求。施工末期,根据施工用料情况,计算剩余用料量,及时与厂家联系,防止出现沥青料大量剩余或缺料现象,尽量做到不停机待料。 

  3、摊铺与卸料的协调、配合 

  摊铺作业是摊铺机与运料车及压路机相互配合、紧密合作的过程,为了提高摊铺质量,摊铺机与运料车之间的配合尤为重要。根据施工现场情况及技术要求合理安排摊铺顺序,安排专人指挥车辆调转;卸料时,有专人负责与料车司机沟通,听从摊铺机司机指挥,防止倒料过多、剩料过多,混合料遗洒等现象。连续摊铺过程中,运料车在沥青混合料摊铺时,要在摊铺机前方等待,卸料时首先要倒正车辆,松开刹车,在离摊铺机10-30cm处停车,停车时不能撞击摊铺机,卸料过程中运料车挂空档靠摊铺机推动前进。保证运料车与摊铺机的行进方向一致,避免频繁调整摊铺机行驶方向,卡车起斗卸料时分几次卸料,不能一次起斗到顶,防止料斗内混合料的离析;卸完料后,应落下料斗再离开摊铺机,避免残余料洒在履带行进线上;下一辆车应在前辆车离开后迅速给摊铺机供料,保证供料连续、均匀。施工中如出现摊铺质量问题,及时停止倒料。 

  4、摊铺与碾压的协调、配合 

  摊铺碾压应符合“慢摊、快压”的原则,摊铺机后紧跟一台压路机,控制好摊铺速度,距离过长时应降低摊铺机行进速度。两摊铺机同时摊铺时,应视道路宽度,行进速度相应增加压路机数量,摊铺中炒油工应密切注意摊铺动向,对出现横断面不符合要求、构筑物接头部位缺料、摊铺带边缘局部缺料、表面明显不平整、局部混合料明显离析、摊铺后有明显的拖痕等,均应人工局部找补或更换混合料,快速修补及时碾压。 

  七、冬、雨季施工 

  1、冬季施工 

  风、雪、雨天气不允许进行热拌沥青混合料路面施工,沥青路面施工的地表最低温度不能低于5度。冬季沥青混合料施工时须在白天气温较高时进行,摊铺时间宜在上午9点至下午4点进行,严格禁止夜间施工,缩短摊铺时间,做到快卸料、快摊铺、快碾压,注意接缝、边角部位的处理。加强施工现场的测温工作,安排专人负责沥青混合料温度检测,做好测温记录。沥青混合料摊铺前,一定要提前预热熨平板,运料车必须采用覆盖保温措施。 

  2、雨季施工 

  防汛部门规定的防汛期,宜作为雨期施工的控制期,雨期施工应充分利用地形与既有排水设施,做好防雨和排水工作,施工中应采取集中人力、设备,分段流水、快速施工,不宜全线展开,施工现场应与沥青混合料生产厂保持联系,遇天气变化及时调整产品供应计划,降雨或基层有集水或水膜时,不得施工,沥青混合料运输车辆应有防雨措施。 

  八、结束语 

  总之,虽然沥青混凝土施工是一项比较成熟的工艺,但是其施工过程的控制是关键,从原材料到拌合,再到运输、摊铺、碾压等一系列的过程,环环相扣,不允许出现丝毫的断链和不协调,否则会给工程造成质量事故或带来大的经济损失,因此必须加强管理,提前谋划好每个环节,才能有效保证工程的顺利实施和质量。