浇筑式沥青混凝土铺装施工工法

1浇筑式沥青混凝土铺装施工工法重庆市智翔铺道技术工程有限公司李林波付斌刘昌仁彭涛戴榕俊1.前言浇筑式沥青混凝土起源于德国，德文为Guß，英文为gussasphalt，意义为“流动路面”，其含义是浇筑式沥青混合料具有流动性，摊铺时不需要碾压，只需要简单的摊铺整平即可完成施工，随后传入美国、日本等其他国家，得到广泛的应用。重庆市智翔铺道技术工程有限公司于1999年引进该技术，结合我国的气候条件及行车状况作了技术改进，并总结开发出施工工法，先后应用于山东胜利黄河大桥、天津子牙河大桥、安庆长江大桥、上海东海大桥、长沙三汊矶大桥、重庆嘉陵江嘉华大桥和重庆菜园坝长江大桥、重庆长江大桥复线桥、重庆朝天门大桥钢桥面和水泥桥面铺装以及重庆渝邻高速公路隧道铺装；上海东海大桥工程被中国建筑业协会评为2006年度中国建筑工程鲁班奖，同时上海东海大桥施工技术（下面层为浇筑式沥青混凝土铺装技术）——外海超长桥梁关键技术研究综合应用被上海市人民政府评为2006年度上海市科学技术一等奖；长沙三汊矶大桥工程被中国建筑业协会评为2007年度中国建筑工程鲁班奖；重庆嘉陵江嘉华大桥桥面铺装、重庆市菜园坝长江大桥钢桥面铺装工程获2007年度重庆市南岸区“涂山杯”优质工程奖；重庆长江大桥复线桥工程获2007年度重庆市政工程金杯奖。2.工法特点2.1浇筑式沥青混凝土具有较好的抗低温开裂能力，良好的密水性、耐久性、抗裂性等特点。2.2浇筑式沥青混合料粉料用量高（高达20%～30%）、复合改性沥青用量高（油石比达7～10％）、拌和温度高（220～225℃），因‘三高’特点，拌和时间较长（70～110s），对拌和站控制系统的计量精度要求较高，同时要求拌和站的耐高温能力强。2.3浇筑式沥青混合料采用名为库克的专用储运器（带加热、保温控制系统和搅拌装置的容器）储存运输；使用的摊铺机与普通摊铺机完全不同，无接料斗、输送与螺旋分料装置，由行走系统、熨平板系统、刮板布料器组成。2.4浇筑式沥青混合料施工不需要压路机进行碾压，仅需碎石撒布机配合摊铺机即可完成摊铺施工。23.使用范围钢桥面、水泥混凝土桥面、隧道路面、室内地坪等铺装层。4.工艺原理浇筑式沥青混凝土属于密级配沥青混凝土，混合料具有细集料含量高，矿粉含量高，沥青含量高等特点，较多的沥青含量使骨料处于悬浮状态,它与热压沥青混凝土不同的是其空隙率很小，而且内部空隙不连续，浇筑式沥青混凝土不透水，在层内不会出现水损害。浇筑式沥青混凝土有较高的沥青含量，具有较好的抗低温开裂能力，同时又具有良好的密水性、耐久性等特点。浇筑式沥青混凝土施工工艺特殊：拌和温度高，拌和时间长；混合料在运输过程中需继续加热保温和继续搅拌；摊铺时靠混合料自身流动成型，不需压路机进行碾压，只需要用摊铺机就能能达到规定的密实度和平整度；混合料摊铺完成后，紧接撒布沥青预拌碎石，使沥青预拌碎石嵌入沥青混合料中。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程混合料摊铺模板安放测量放样施工准备混合料运输混合料生产结合料生产沥青预拌碎石生产接缝及边界处理沥青预拌碎石撒布图5.1浇筑式沥青混凝土施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备31施工前对管理人员、技术人员、操作人员和辅助工人进行施工操作培训、施工技术交底和安全技术交底。2保证改性沥青、天然沥青、碎石、矿粉等原材料的供应，且供应时间及数量能满足施工要求，各种材料进场前必须检验，经检验合格的材料方能投入使用。3各种机械设备（一套拌和设备、多台库克、一台浇筑式摊铺机、一台碎石撒布机和辅助机具）准备到位并作全面检查，并经调试证明处于性能良好状态；拌和站的温控系统、称量系统必须经技术监督部门校核，计量准确才能使用。4有资质的试验室进行原材料检测，目标配合比设计，生产配合比验证，并按规范要求做路面铺装试验段，检测各项性能指标，形成生产施工的标准配合比。5接收合格的施工作业基面。5.2.2测量放样1纵断面测量：纵断面上采用5m一个点进行测量，保证沥青层摊铺的平整度和厚度。2横断面测量：在摊铺范围内根据摊铺机宽度合理划分摊铺幅数，单幅摊铺范围在6m内分布3个测点，6～10m分布4个测点，大于10m时每增加2m加一个测点。3测量方法：采用相对高程测量方法，每个横断面采用设计标高与实际标高的相对高差来确定摊铺层的厚度。5.2.3模板安放模板安放方法：沿桥梁纵向摆放模板，然后用测量所得的相对铺装厚度对模板进行找平（利用纵向断面测量所得的两点相对高程来控制，然后用广线来测量中间位置的相对高程，用垫块对模板进行找平处理）。准备更多规格的模板（譬如高度为2cm、2.5cm或3cm），这样能够对局部相对厚度过小的地方铺装厚度进行调整。5.2.4结合料生产结合料的生产，在有条件的情况下采用现场生产，无条件时采用购买合格的成品改性沥青。浇筑式沥青结合料采用复合改性沥青，以基质石油沥青为基础，用多种改性剂进行复合改性，生产浇筑式沥青结合料，生产工艺的关键控制点如下：1现场生产应根据拌和楼当天的实际需求进行生产。2在生产过程中进行随机取样试验检测，取样频率为每施工日1～2次。3质量检验除了试验室取样检测外，可用目测检验方式：每生产一盘改性沥青取样观察改性沥青是否均匀、有无颗粒存在。45.2.5沥青预拌碎石生产生产温度控制:石料加热温度应为110～120℃,沥青用量为3～5‰，拌和时间为干拌15s，湿拌90s。5.2.6混合料生产混合料生产温度控制:石料加热温度应为280～320℃,混合料拌和后出料温度按220～250℃目标控制。由于混合料中矿粉含量很大，因此混合料的拌和时间长，拌和时间为干拌10～20s，湿拌60～90s。5.2.7混合料运输库克是一个带有带加热、保温控制系统和搅拌装置的容器，施工过程中把库克固定在运输车上；库克在搅拌站装好混合料后，运输到施工现场进行摊铺。在使用过程中应注意以下几点：1当天第一次装料前，启动发动机，开启加热系统，对库克进行提前预热，预热至160℃，待搅拌系统能够转动时，方可装料。2装料后，把温控系统的温度设定在220～240℃。5.2.8混合料摊铺1由于浇筑式沥青混合料粘性大，施工前对模板内侧、人工抹板、摊铺机的布料刮板与整平板等接触浇筑式沥青混合料的部位涂刷一层隔离剂。2在进行混合料的摊铺前，应提前对摊铺机进行预热，预热温度应达到160℃～200℃。3运至现场的浇筑式沥青混合料应进行温度测量和流动性检测，符合设计要求后，方可摊铺。4库克倒行至摊铺机前方，混合料通过其后面的卸料槽直接卸在基面上。摊铺机的布料刮板左右移动，把浇筑式沥青混合料铺开。摊铺机向前移动把沥青混合料整平到控制厚度。浇筑式沥青混合料温度较高，其较好的流动性容易封闭部分空气，空气受热膨胀会产生气泡，应及时将气泡戳穿放气。5.2.9沥青预拌碎石撒布1根据摊铺层宽调整撒布宽度，当摊铺边缘为自由侧时要预留约10～15cm的宽度不撒碎石，为下一幅施工提供摊铺机行走的基准面。2摊铺过程中，碎石撒布机根据混合料的温度以及流动性，调整与摊铺机的距离进行撒布，要保证碎石的1/3～1/2部分沉入混凝土中。施工完毕后，扫除未粘牢的碎石。5.2.10接缝及边界处理1横向施工接缝：铺装过程中，施工缝尽量设在桥梁伸缩缝处。如遇等料以及天气变化5等原因，需在其它部位设置施工横缝，按如下方法设置：使用边侧限制的钢制或木制挡板，切割成与浇筑式摊铺机宽度相同长度，放置于设置施工接缝的位置，将摊铺机升起少许，从横向挡板上移出，抵住横向挡板，手持人工抹板将混合料抹至紧贴模板，并抹平敲打击实，使混凝土具有垂直的横向截面，固定横向挡板，待混合料冷却后，方可拆除挡板，最后敲掉松散混合料；在接缝处铺筑浇筑式混合料之前，应使用加热喷枪对接缝处混凝土进行加热，待混合料出现软化后，将摊铺机高度调至铺装层相同高度，待布料刮板将混合料均匀铺开后，便可开动摊铺机进行正常摊铺。观察接缝处新铺的混合料，如出现松散麻面情况，立即进行人工处理。2纵向接缝：由于桥面不能进行整幅摊铺，施工中会产生纵向接缝。用于边侧限制的模板在混合料冷却形成一定强度后，方可拆除，使接缝保持光滑顺直的纵截面；在进行纵向接缝的施工前，检查原沥青混凝土接缝界面，及时处理出现麻面、松散以及和下层发生脱落的浇筑式沥青混凝土，同时对接缝应进行加热处理，保证接缝粘接强度，确保整个铺装的密实性和整体性；在摊铺机后，安排专门人员对接缝出现漏铺以及麻面的地方及时处理，采用喷枪加热使原铺装层软化，并用工具搓揉，使其表面平整，并压入沥青预拌碎石。3边界处理：为了便于摊铺机的摊铺作业，浇筑式沥青混凝土铺装在靠近人行道的位置会留40～50cm宽的边缘带由人工摊铺整平。该边缘带的施工工艺如下：将浇筑式沥青混合料卸至密封的斗车中，人工运至边缘带施工位置，用抹平工具人工摊铺整平，并撒布沥青预拌碎石。5.3劳动力组织表5.3劳动力组织情况表序号单项工程所需人数备注1管理人员32技术人员33机械操作人员104辅助工40合计566.材料与设备6.1材料浇筑式沥青混合料所用材料见表6.1，其中基质沥青、矿粉、集料必须符合《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40—2004中的相关要求，并有出厂合格证、检测报告，材料进场后还要进行现场见证抽样检查，并出具复检报告，若是进口材料必须附有质检报告与海关证6明。表6.1材料表序号材料名称规格单位数量用途1道路石油沥青-t视工程量大小而定生产结合料2改性剂-t3矿粉-t生产混合料4集料-t5隔离剂-kg施工现场用6.2设备浇筑式沥青混合料所用机械设备见表6.2，其中沥青混合料搅拌站称量系统必须每年定期申请国家技术监督局进行校核，并取得校核合格证书方能使用。表6.2机械设备表序号设备名称规格单位数量用途备注1沥青混合料搅拌站2000型及以上套1生产混合料集料加热能力280℃2库克容量≥8T台≥5运输混合料视运距远近而定3浇筑式摊铺机宽度≥5m台1摊铺混合料4碎石撒布机宽度≥5m台1撒布碎石5辅助工具（扫帚、拖把、刷子、斗车、人工抹板）套10清洁及人工整平6刚制或木制模板总长≥200m块100边界挡板7.质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1结合料、混合料的质量控制标准按《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》的相关要求执行，如表7.1.1所示。表7.1.1结合料、混合料的质量要求序号项目频率质量要求试验方法1结针入度（25℃，100g，5s）1次/d10～400.1mmJTJ052-2000T060472合料软化点（环球法）≥72℃JTJ052-2000T06053延度（5cm/min,10℃）≥10cmJTJ052-2000T06064沥青混合料混合料级配2～3次/d≥4.75mm±7%JTJ052-2000T0725抽提筛分与标准级配的差≤2.36mm±6%0.075mm±2%5沥青用量±0.3%JTJ052-2000T0721、T07226流动性随时≤20s公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南中附录G、F7贯入度2～3次/d1～4mm8贯入度增量≤0.4mm备注：根据具体工程，如设计文件对质量有特殊要求时，以设计文件为准；沥青混合料的贯入度、贯入度增量的试验温度为（夏炎热区为60℃，夏热区为50℃，夏凉区为40℃）。7.1.2路面施工质量评定按《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）的相关要求执行。7.2工程质量保证措施7.2.1浇筑式沥青混凝土不得在雨天施工，在水泥混凝土桥（路）面上施工气温不得低于10℃，钢桥面上施工气温不得低于15℃。7.2.2浇筑式沥青混凝土施工工作面必须保持干燥、干净，施工人员必须配备毛巾和穿戴鞋套，防止汗水及鞋子污染工作面。7.2.3禁止无关人员和车辆以及漏油漏水车辆进入施工现场，工程车辆进入施工现场前必须对车辆轮胎进行彻底清洁，防止污染工作面。7.2.4设置一个带搅拌或循环装置的沥青结合料储存罐，防止离析。7.2.5在工程正式生产沥青混合料之前，必须进行试生产，必须连续两锅混合料满足要求时，方可进行正式生产。7.2.6碎石撒布机撒布完以后，安排专人检查撒布情况，如有漏撒及时采