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浇筑式沥青混凝土在抵母河大桥钢桥面铺装中的应用

作者:刘聪 来源:建材发展导向 论文栏目:建筑工程论文     更新时间:2019-11-30   浏览

刘聪

浇筑式沥青混凝土在抵母河大桥钢桥面铺装中的应用

浇筑式沥青混凝土在抵母河大桥钢桥面铺装中的应用

浇筑式沥青混凝土在抵母河大桥钢桥面铺装中的应用

摘 要:浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化性能、抗疲劳性能以及对钢桥面板优良的追从性和粘结性能优良的特点,在国外应用于钢桥面铺装已有多年的历史,取得了丰富的经验。文章通过六盘水市抵母河大桥浇筑式沥青混凝土的应用,从主要原材料、拌和生产、现场摊铺和碾压等施工技术作了较全面的介绍,对钢桥面浇筑式沥青混凝土的铺装施工将具有一定的借鉴与指导作用。

关键词:浇筑式沥青混凝土;钢桥面铺装;应用

1 工程概述

抵母河大桥位于六盘水市水城县董地乡东北约2公里处,横跨抵母河峡谷。大桥主桥为单跨538米钢桁梁悬索桥。大桥按4车道高速公路设计,设计车速80km/好,桥面标准宽度24.5m,设计荷载等级为公路Ι级。根据工程结构特点、气候条件和交通量情况,结合我国钢桥面铺装使用现状,在抵母河大桥钢桥面行车道铺装层采用总厚度72mm,结构组成为:35mm沥青马蹄脂碎石(SMA10)+35mm浇筑式沥青混凝土(GA10)+2mm甲基丙烯酸树脂防水粘结层。

2 原材料

2.1 沥青材料集料和填料

本项目采用的集料为:辉绿岩碎石510mm、石灰岩碎石35mm,石灰岩机制砂03mm和石灰石矿粉。按试验规程规定的方法,对集料进行了筛分和相关指标的性能检测,筛分结果如表2所示,

2.3 Sasobit改性剂

在浇注式沥青混合料拌和过程中添加占沥青质量2%的Sasobit改性剂,以提高浇注式沥青混合料的高温稳定性,并改善混合料的施工和易性。

3 GA-10目标配合比设计

3.1 混合料级配

根据设计文件规定,拟定级配中值作为目标级配,并根据矿料筛分结果,调配出试验级配,见表1。

其中各矿料所占质量比:

5-10mm碎石(辉绿岩):3-5mm碎石(石灰岩):0-3机制砂(石灰岩):石灰石矿粉=35:11:32.5:21.5

3.2 确定最佳油石比

按设计的GA-10型矿料级配进行配料,选择油石比7.1%、7.3%和7.5%进行试验,结果见表2。

由上表可以看出,油石比为7.3%流动性、贯入度及其增量等指标均满足设计要求,因此采用7.3%为最佳油石比。

3.3 低温性能验证

根据《钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》中的-10℃破坏弯曲应变试验方法进行检验,试件尺寸300×100×50mm,计算跨径200mm荷载速率50mm/min,结果见表3。

由上表可以看出,油石比为7.3%时浇注式沥青混凝土的-10℃弯曲应变满足设计要求。

3.4 小结

通过以上对GA10浇注式沥青混凝土配合比设计及性能检验,混合料的各项指标均能满足设计中浇注式混合料的要求。其配合比如下:5-10mm碎石(辉绿岩):3-5mm碎石(辉绿岩):0-3机制砂(辉绿岩):石灰石矿粉=35:11:32.5:21.5,油石比为7.3%。

4 桥面铺装浇注式混合料目标配合比

通过上述级配、油石比确定和混合料性能检验等设计过程,最终确定了GA-10沥青混合料的目标配合比。具体参数见表4。

5 桥面铺装浇注式混合料生产配合比

在沥青混合料连续生产过程中时常出现某一档集料溢出的情况。造成集料不必要的损失。增加混合料出料成本。为了避免这种情况的发生,通常采取的措施是对拌合站的冷料进行上料速度的标定。

本次以贵州毕都高速抵母河大桥标定为例,简单介绍控制溢料(冷料标定)方法。

按照经验固定每个冷料仓下开口大小。冷料仓下小皮带速度按照20%、40%、60%、80%的比例进行上料。确定单一档集料上料量与速度之间的关系。

结合工程实际生产经验和拌和楼工作条件,采用一锅拌和量为2.2t,实际采用的拌和参数为;卸料10s,拌和90s,放料时间6s,生产一锅用时约106s,每小时理论所需混合集料约为75t,按目标配合比按目标配合比5-10mm碎石(辉绿岩):3-5mm碎石(辉绿岩):0-3机制砂(辉绿岩):石灰石矿粉=35:11:32.5:21.5,计算每档材料冷料仓上料速度如表5所示。

经冷料标定,按目标级配上冷料,经过二次筛分后,去热料仓集料参照目标配合比进行生产配合比设计。

通过上述级配、油石比确定和混合料性能检验等设计过程,最终确定了GA-10沥青混合料的生产配合比。具体参数见表7。

6 浇注式混合料的铺装施工控制要点

6..1 基面准备

采用全自动无尘喷砂机对钢桥面板进行喷砂处理,重点关注施工的环境条件,保证钢板温度应高于露点3,相对湿度85%,将与铺装层接触的所有钢表面达到清洁度:Sa2.5级,粗糙度:50,喷丸清洗干净,湿喷是不允许的。清洗作业结束后,不得有任何可见的油脂,污垢,锈,松散的颗粒,以及用过的研磨剂或其他外来物质在基面上,最后使用真空吸尘器清除所有灰尘和其他松散物质,并与3h之内覆盖防腐底漆,否则可能局部反锈。

6.2 防水粘结层施工控制

(1)在钢板温度不高于50,相对湿度85%的施工环境下施工,确保界面结合效果;

(2)两层防水层进行连续喷涂施工,并在干固后及时滚涂粘结剂;

(3)钢桥面施工期间完全封闭交通,工作人员穿穿防护服并穿戴干净鞋套进入施工,减少污染。

6.3 施工控制

6.3.1 生产

控制拌和后出料温度达到220~250℃,石料加热温度控制在280~350℃,以干拌使矿粉干燥升温,集料称量后,放入矿粉干拌10-20秒,使矿粉充分升温并排除矿粉中的水份,再加入硬质沥青后,湿拌60~90秒。

6.3.2 运输

采用cooker车进行运输,事先在车厢内喷洒用水和柴油按一定比例饿混合而成的隔离剂,将拌和运输车预热至约160℃,装入浇注式沥青混合料后应不停地搅拌保温。对搅拌运输车应设定好最高限制温度(220~250℃),以防止浇注式沥青混合料的硬结。

6.3.3 摊铺

摊铺前根据摊铺厚度采用槽钢做为边侧限制的模板立模,过模板厚度的调节来控制摊铺厚度和平整度;摊铺机的走行速度应与拌和站的拌和能力相匹配,不允许停机待料

7 结语

抵母河大桥钢桥面铺装所用的浇注式沥青混凝土达到相关的性能设计要求,从施工整个过程来看,原材料充足、质量稳定,所设计配合比满足要求,温度控制到位,在科学合理的施工组织下施工质量得到保证,其使用状况仍有待于日后的监控监测。在钢桥面铺装中,浇筑式沥青混凝土铺装是一种非常好的铺装方案,在我国有着广泛的适用性,在此也希望文章能够为以后的钢桥面铺装体系设计及其施工质量控制提供参考。

参考文献

[1] 重庆交通科研设计院.公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南[Z].重庆:重庆交通科学研究院,2006.

[2] 黄卫.大跨径桥梁钢桥面铺装设计理论与方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2006 .

[3] 皮育晖,陈仕周.浇注式沥青混凝土在桥面铺装中的应用[J].中外公路,2006(1).

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