1、沥青混凝土桥面平整度控制措施摘要:桥面平整度作为道路的主要技术指标和必要条件之一,不仅会影响行车的舒适性、稳定性、安全性,也影响桥梁的使用寿命。探讨解决沥青混凝土桥面铺装平整度的施工方法是干线公路建设项目的重要任务。 关键词:沥青混凝土,桥面平整度,控制措施 中图分类号:U416 文献标识码: A 前言 过去由于道路等级低,车辆行驶速度不高,桥梁设计时,对桥面的平整度往往没有构造措施保证,施工要求不严等,致使桥面不平,车辆行驶至桥梁段时,颠簸严重,乘客不舒适,无法平稳高速通过。随着公路建设的快速发展,道路平整度要求越来越高,对目前二级及以上干线公路普遍采用的沥青混凝土桥面铺装的平整度要求也更趋
2、严格。 1、影响桥面平整度的因素 影响沥青混凝土桥面铺装平整度的主要因素有:装配式梁板(T 形、I 形梁、空心板等)的折线式纵向线形,桥面板或混凝土铺装层(即基层)的平整度,桥梁接缝的处理方法,沥青混凝土结构层的厚度和沥青混合料的级配、摊铺、碾压情况,桥头路基顺接和沉降控制等。 2、设计阶段考虑桥面平整度 为了达到干线公路桥面平整度与道路面层一致,必须从桥面线形及结构设计入手。 2.1 桥梁线形设计 对于装配式桥梁梁板存在折线式纵向线形问题,应从设计阶段充分考虑桥梁竖曲线半径、桥梁超高及超高缓和段、梁板跨径、铺装层厚度等因素对桥面平整度的影响,力求减少每跨弦高,使桥面尽可能呈圆滑弧线。 2.2
3、 减少接缝的设计措施 2.2.1 有条件采用支架整孔现浇或悬臂施工的桥梁,应优先考虑连续结构桥型方案,这种结构一次性投资稍高些,但运营条件好,养护费用低,桥梁接缝少,平整度容易保证。 2.2.2 多跨简支桥梁,应尽量采用先简支后连续结构,尽量减少接缝。条件受限制时,也可考虑采用桥面连续方案。连续的长度,以接缝处伸缩量 80mm 控制为宜。 2.3 结构层设计 桥面沥青混凝土厚一般为 8-10cm,分两层摊铺,上层为中(细)粒式,下层为粗(中)粒式。根据摊铺的操作工艺,平整度是逐层提高,底层不平,上层就难以达到要求的平整度标准。装配式结构,由于制造、安装误差及预应力混凝土构件反拱值的差异等因素影
4、响,梁板顶面一般不平,高低相差 2-3cm 较常见,直接在此面层上摊铺沥青混凝土面层,不仅平整度达不到要求,而且沥青层厚薄不均,在车辆高速行驶下容易损坏。因此,装配式结构梁顶面宜设 5-10cm 水泥混凝土铺装层,此层的平整度应达到路面基层平整度的标准。现浇整体连续结构,在箱梁断面及桥面构造设计时,也应优先考虑设混凝土铺装层,此层可从构造上处理好,参加结构受力。设置铺装层,不仅是路面平整度的需要,也有利于处理桥面防水排水措施。 3、施工工艺方面保证桥面平整度 3.1 水泥混凝土铺装层平整度施工控制 3.1.1 对桥面进行全面测量,保证桥面标高的准确性和确保铺装层的设计厚度。凿除浮蹅、浮浆、清除
5、泥土、石粉等杂物,并用高压水冲洗干净,检查合格后,按照设计图纸确定钢筋位置,埋设定位钢筋,绑扎钢筋网,保证钢筋网的牢固性和保护层厚度。 3.1.2 采用 44cm 角钢控制高程。角钢设在两侧护栏边缘内 15cm 处,每 5m 测量一点梁面高程,计算铺装层厚度,各点间角钢拉线调平,调平后每 2m 检测一点标高,并检查角钢的稳定性及角钢接头的高差。 3.1.3 水泥混凝土施工。工序为摊铺、振动梁摊铺平整、提浆、铝合金直尺刮平、人工精平、拉毛。水泥混凝土摊铺要比角钢略高,振捣时首先采用振动棒与平板振动器共同将混凝土摊铺平整,然后用振动梁振捣密实并初平,滚筒顺桥向滚压混凝土面,并注意混凝土面是否与滚筒
6、严密接触,然后用铝合金直尺横桥向拉动混凝土面,并均匀向前滑移尺杆,时时检查尺杆与面层接触情况,熟练工人在其后做精平。用手指感觉混凝土稍硬后,进行面层拉毛工作,拉毛采用塑料丝扫把顺横桥向拉毛,往返各一次,深度控制在 1-2mm,拉毛后用手指感觉混凝土硬结后,用土工布覆盖洒水养护不少于 10d。 3.2 沥青混凝土摊铺及碾压控制 3.2.1 沥青面层一般至少设计两层,均为摊铺机安装浮动平衡梁法进行摊铺。下面层是上面层的铺垫,铺好下面层是控制好上面层的基础,所以二者的地位同等重要。在桥头引道路段的沥青下面层施工时应预先调平桥头,使摊铺面层至桥头时能不停顿地匀速通过。 3.2.2 摊铺前工作。清扫,按
7、规范喷洒洒粘层油,注意对防撞墙的保护。找平层以基准线控制,基准线 5 米一处支撑点,设专人看护。施工以浮动平衡梁控制。为避免摊铺机停顿对平整度的不利影响,开始摊铺前先待料 10 车(可铺 150 米)以上,运输车覆盖帆布保温。摊铺机开始摊铺后以 2.5 米/分钟的速度匀速前进,各环节紧密配合,使摊铺机不停顿的通过桥面。施工中特别注意对桥两侧边缘,泄水孔,检查孔等细节的处理。随时检查摊铺厚度和横坡值是否符合设计要求。 3.2.3 碾压。初压应在混合料摊铺后较高温度下进行,宜采用轻型钢筒式压路机或关闭振动装置的振动压路机碾压两遍即可。压路机碾压应从外侧向桥梁中部碾压,相邻碾压带应重叠 1/3-1/
8、2 轮宽,压完全幅为一遍。碾压时压路机的驱动轮应面向摊铺机,且要注意碾压路线和碾压方向不应突然改变而导致混合料产生推移,压路机启动、停止必须减速缓慢进行。复压应该在较高温度下并紧跟初压进行,料温一般控制在100-130为宜。复压宜采用重型轮胎压路机,也可采用振动压路机或钢筒式压路机,碾压遍数不宜少于 4-6 遍,采用振动压路机时,相邻碾压带应重叠 10-20cm,倒车时应先停振动,在向另一方向运动时再开始振动,以免混合料形成鼓包。复压是主要压实阶段,在此阶段必须至少要达到规定的压实度,且表面无明显轮迹。终压应紧跟复压后进行,终压可采用双钢轮筒式压路机或关闭振动的振动压路机碾压,不宜少于两遍,它
9、是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步,碾压终了温度控制在至少 70以上。压路机始终保持不与摊铺机处在同一跨内,以免开启振动时对摊铺机和基准线造成影响。压路机每次应由两端折回的位置阶梯型地随摊铺机向前推进,使折回处不在同一横断面上,在摊铺机连续摊铺的过程中,压路机不得随意停顿。当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土面层不应停放一切施工设备,以免发生变形,压实成型的沥青面层完全冷却后方可开发交通。 4、伸缩缝处理 为达到平整度要求和满足车辆在高速行驶条件下的平顺性、舒适性和耐久性,桥梁应采用先铺上面层后再做伸缩缝的施工方法,使伸缩缝与上面层完全在同一平面上。事先对伸缩缝预留空间进行必要处理,处理首
10、先要求把上部构件在伸缩部位(梁端或桥台处)的缝隙填满,其次要求所填材料有一定的密实度和一定的强度。另外所填材料要易于在铺筑完成沥青混凝土表面层并锯缝开槽后挖除所填材料,以便安装伸缩缝。可以按以下方法:将伸缩缝塞满泡沫编织袋,以免碎石等杂物掉入而影响梁板自由伸缩,再用浆砌红砖砌满预留空间,顶面做一层 10 厘米水泥稳定碎石和 4 厘米沥青混凝土,表面与两侧水泥混凝土齐平,养生四天后开放交通,重车通过时经观察无明显变型。 面层摊铺后,量测伸缩缝两侧路面平整度,拉线切缝,清除伸缩缝预留空间内杂物,严禁碰损伸缩缝槽边沥青混凝土路面。抓伸缩缝进场质量,伸缩缝进场时,严格检查规格尺寸,尤其是顶面平整度。伸
11、缩缝安装时严格控制顶面高程与两侧路面一致,采用 3m 直尺及塞尺检测,严禁伸缩缝顶面高出两侧路面,伸缩缝配筋与桥面预留筋焊接牢固。最后浇筑(钢纤维)水泥混凝土,控制(钢纤维)水泥混凝土与两侧沥青混凝土路面连接平顺。 5、桥头路基处理 由于桥台基础多采用桩基或扩大基础,在运营期间沉降很小,而桥头路基的沉降不可避免,这就形成沉降差,而影响车辆高速行驶。就此,一般在设计和施工中采用以下处理措施。 5.1 严格控制桥台及路基施工时间 一般要求桥头路基先填筑到位,再进行桥台施工,使地基有一段先期预压固结时间,可减少工后沉降。如个别结构物施工工序安排困难,桥台要先施工,则要求在路面结构施工之前,进行堆载或
12、超载预压,使工后沉降达到小于设计的控制值之内。 5.2 软土路段的桥头软基处理 5.2.1 采用粉喷桩处理,形成复合地基,或打塑料排水板,加速软土层的排插水固结。 5.2.2 等超载预压。在路基或底基层完成后,进行等载或超载预压,预压时间根据总体工期安排进行计算,卸载时间则严格按沉降观测资料确定。规定沉降速率连续 2 个月下沉值在 3mm 以内,才能卸载,进行路面结构层的施工。沥青上面层摊铺规定沉降速率连续 2 个月的下沉量小于 2mm 方可进行。 5.2.3 控制台背填土。一方面对台背填料提出要求,可采用砂砾填料或掺灰填料;另一方面要求结构物台背填料的压实需采用小型振动羊足压路机进行碾压,并适当减薄虚填厚度。通过以上措施确保填土的压实度。 5.2.4 设置桥头搭板,使柔性路面向刚性桥跨过渡,可防止由于桥台和路堤的沉降差而产生错台。搭板长度根据台背路基沉降后纵坡变化值及土体破坏棱体长度等因素计算确定。 6、结束语 沥青混凝土桥面平整度是桥梁设计、施工工艺、施工机械、人员素质等因素的综合反映,只有合理设计、强化管理、精细施工,才能达到桥面平整度的高质量要求。 数年来,十余座桥梁桥面铺装通过上述综合措施处理后,经过一段时间的通车运营,桥面完全达到行车平顺、舒适的预期效果。 张学荣,男,1971 年生,安徽庐江人,合肥市公路管理局高级工程师