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钢桥面铺装施工技术要求及质量控制要点初探

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摘要:本文首先分析了佛山市佛陈路快速化改造工程路面工程大都立交匝道桥K0+812.577~K1+075.077段钢结构桥钢桥面沥青铺装施工图设计,在比较分析的基础上,指出铺装工程施工发展的方向,并详细阐述了铺装材料、混合料组成及性能要求以及钢桥面铺装施工工艺与质量控制要点等。

关键词: 钢桥面铺装;铺装材料;质量控制;施工工艺

中图分类号: o213.1 文献标识码: A 文章编号:

1.概述

佛山市佛陈路快速化改造工程路面工程中,大都立交匝道桥K0+812.577~K1+075.077段采用钢结构桥,出于为更好地养护和维修钢桥的桥面铺装,特别对将来钢桥面铺装的养护积累经验和必要的技术储备,本文根据施工图设计,详细阐述钢桥面SMA沥青铺装的相关施工技术要求质量控制要求。

2.设计标准及依据

(1) 设计荷载:

公路-Ⅰ级,铺装设计标准轴载:100KN。

(2) 设计标准与规范

① 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)

② 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)

③ 《公路排水设计技术规范》(JTJ 018-96)

④ 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)

(3)设计累计当量轴次(BZZ-100)

按照铺装寿命15年,依据现行《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)的规定,计算确定佛山市顺德区大都立交工程大都立交匝道桥钢结构桥钢桥面沥青铺装的设计累计标准轴次为:1000万次

3.钢桥面铺装

3.1 钢桥面铺装结构设计

钢桥面行车道铺装层厚度设计,按照各层功能要求的不同综合进行,设计为双层SMA-10构,防水粘结层与防水抗滑层厚度(含单粒径碎石层)计入铺装下层,铺装下层厚度3.5cm,铺装上层厚度3.5cm。行车道钢桥面板喷砂除锈达到Sa2.5级后,为防止新鲜的钢板表面迅速锈化,必须紧跟防水粘结层涂刷施工,防水粘结层厚度0.3~0.5mm。

3.2铺装材料、混合料组成及性能要求

3.2.1 防护材料

大都立交匝道桥钢结构桥钢桥面板喷砂除锈光洁度达到Sa2.5级,粗糙度达到50~100μm后,立即在新鲜的钢板表面上涂刷0.3~0.5mm防水粘结层,

3.2.2 防水抗滑层材料

防水抗滑层由0.7~0.9mm的粘结剂及在其上撒布一层4.75~9.5mm单粒径碎石组成,具有钢板防水防锈的功能,同时与铺装下面层SMA13相嵌锁。该层具有较高的强度,优越的低温变形能力以及较高硬度的骨料。防水抗滑层在-5℃~70℃温度范围内不软化、不脆化,具有非常优良的抵抗剪切变形的能力。

3.2.3封水料

封水料采用热改性沥青,在平曲线内侧铺装层边缘至防撞护栏,要求覆盖防撞护栏底部向上不少于20cm,以防降水从铺装边缘深入铺装结构或腐蚀防撞护栏。

3.2.4 集料与稳定剂

⑴ 粗集料

① 粗集料应使用石质坚硬、表面粗糙、形状接近立方体,有良好的嵌挤能力的破碎集料,建议采用玄武岩,其质量应符合我国沥青路面对抗滑表层的技术要求,并具有更高的抗压碎能力。

② 用于SMA的粗集料的破碎作业不得采用颚式破碎机加工。

⑵ 细集料

① 细集料采用专用的细料破碎机生产的机制砂,不得含有泥土、脏物。上、下面层SMA均采用玄武岩细集料。细集料的质量应满足表3.5的技术要求。

② 细集料的粗糙性可以采用棱角性或粗糙度作指标,当采用棱角性作为细集料的粗糙度指标时,宜要求不小于45%。

⑶稳定剂

① 用于改性沥青混合料的纤维稳定剂采用木质素纤维。

② 纤维应存放在室内或有棚盖的地方,松散纤维在运输及使用过程中应避免受潮,不结团。

3.3 钢桥面铺装施工工艺与质量控制要点

设计包括双层SMA、防水粘结层及防水抗滑层等结构层次,施工顺序为:钢箱梁桥面板清扫去污喷砂除锈0.3~0.5mm防水粘结层0.7~0.9mm防水抗滑层+满铺面积60~80%的4.75~9.5mm单粒径碎石0.15~0.25kg/m2热改性沥青粘层+35mm改性沥青SMA10下面层0.1~0.2kg/m2热改性沥青粘层35mm改性沥青SMA10上面层【1】。

3.3.1钢箱梁桥面板清扫去污施工工艺与质量控制要点

由于在钢箱梁的架设过程中,桥面板表面存在不同程度的油污、灰尘、杂物等,因此在桥面喷砂除锈前应进行桥面清扫除尘、标高测量,对于有油污的部位,应先用油污清洗剂进行擦洗,为后续的喷砂除锈提供良好的工作条件。整体要求做到快速、规范。

3.3.2 喷砂除锈施工工艺与质量控制要点

在喷砂除锈前,对钢桥面板进行一次全面的清洗工作,并进行面板外观检查,对焊缝以及钢板表面存在缺陷的位置进行记录,有必要时采取必要措施进行修补。

钢板表面喷砂除锈要求达到GB8923-88标准Sa2.5级,采用表面清洁度标准图与喷砂除锈后的钢板表面对比的方式进行。用TESTEX贴纸测试以喷砂除锈的钢板表面的粗糙度,要求达到75~100μm,每次验收表面的测试点不得少于3个。【2】

3.3.3 改性沥青SMA施工工艺与质量控制要点

⑴ 施工温度

改性沥青SMA的施工温度应根据沥青结合料的粘度—温度曲线综合确定。在无粘度—温度曲线试验结果的情况下,改性沥青SMA混合料各阶段施工温度宜在一般改性沥青混合料各阶段施工温度基础上增加10~15℃

⑵ 拌和

① 生产SMA应采用间隙式沥青拌和机拌和,且必须配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备,逐盘打印作为施工质量检测的依据。

② 拌和机必须配备纤维稳定剂投料装置,不具有纤维投料装置的可在原有基础上作改进后实现。

③ 使用于SMA的改性沥青可以采用成品改性沥青,也可以现场制作。当为改性沥青成品时,应对其质量予以检验确认。当为现场制作时,加工工艺根据改性剂的品种和基质沥青确定,改性沥青的加工温度应符合规范要求。

⑶ 混合料运输

① 改性沥青SMA宜采用在吨位运料车运输。运料车在开始运输前,应在车厢及底板上涂刷一层油水混合物,使改性沥青和SMA不致与车厢粘结。

② 运输车在运输过程中必须加盖苫布,以防运料车表面混合料降温结成硬壳。

③ 运料车在运输途中,不得随意停歇。

⑷ 混合料摊铺

① 在铺筑SMA之前应对下层表面作以下处理:

用硬扫帚或电动工具清扫路面,有泥土等不洁物沾污,必须且边清扫一边用高压水冲洗干净。

② 改性沥青SMA可用普通的沥青混合料摊铺机按正常施工工艺摊铺。改性沥青SMA混合料宜使用履带式摊铺机采用半幅或全幅摊铺宽度铺筑。

⑸ 压实

① 改性沥青SMA施工必须有足够数量的压路机,初压和复压不宜少于2台。

② 下面层施工时,必须严格控制混合料摊铺后到钢轮压路机第一次碾压的时间间隔。初压应采用钢轮碾压,钢轮压路机不得打开振动,遍数不少于1~2遍。复压采用20t钢轮压路机,复压遍数通常为2~4遍,施工时应根据试验段最终确定。终压采用较轻的钢轮压路机(10t)紧接在复压后进行,以消除轮迹,终压遍数通常为1遍。

⑹ 质量检验

① 基本要求

Ⅰ 改性沥青和各种集料的技术指标要求达到规范与设计要求。

Ⅱ 改性沥青SMA混合料级配及各项技术指标达到规范要求。

Ⅲ 拌和后的混合料均匀一致,无花白、无离析和结团现象。

Ⅳ 改性沥青SMA混合料碾压后达到规定的压实度要求。

②外观鉴定

Ⅰ 表面平整密实,无泛油、松散、裂缝、粗细料集中等现象。

Ⅱ 表面无明显的轮迹。

Ⅲ 接缝紧密、平顺,熨缝不应枯焦。

Ⅳ 面层与护栏及其他构筑物衔接平顺,无积水现象。

3.2.4 主要验收标准

钢桥面铺装质量主要验收标准

表1

4. 结束语

通过对钢桥面铺装的设计分析,总结已有文献的基础上提出桥面铺装的设计指标,综合考虑环境因素、材料因素做出了钢桥面铺装体系的结构设计,并根据这些要素列出常用的钢桥面铺装施工工艺与质量控制要点。

【参考文献】

[1] 童乐为,沈祖炎,正交异性钢桥面板静力试验和有限元分析[J].同济大学学报,1997,25,(6)

[2] 吴一鸣.大跨径钢桥桥面铺装力学深入研究[D],东南大学,2005