长大同步碎石桥面防水粘结层施工技术

1、长大同步碎石桥面防水粘结层施工技术新奥法施工在连江口隧道洞身施工中的应用 于2011年04月10 h 发布连江口隧道进口段两洞净距约24米，属小净距隧道，出口段两洞净 距44米，属分离式隧道。洞门形式均采用削竹式，为确保进洞安全，洞 口均采用40m长管棚作为超前加强辅助措施。隧道左线ii级围岩长度 120m, iii级围岩长度1281m, iv级围岩长度350m, v级围岩514m；隧 道右线ii级围岩长度140m, iii级围岩长度1270m, iv级围岩长度290m, v级围岩468m。其中iii级围岩长度占左右线总长度的57.5%,设置车行 横洞2处，人形横洞6处，紧急停车带左右线各2个

2、。该隧道标准开挖 段最人横向跨径为17.953紧急停车带iii级开挖段横向最人跨径19.927m, 属特大断面隧道。（一）总体施工思路本隧道采用新奥法施工，其开挖施工严格遵循“光面爆破、喷锚紧跟、监控量测及时反馈和修正”以及“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的 原则，施工中贯彻“光面爆破定效率，初期支护保安全，监控量测明情况， 排水通风讲文明”的工作思路。釆取人工配合液压台车钻孔爆破，挖掘机 配合装载机岀磴，无轨运输施工方案，大型湿喷机喷射混凝土，锚杆机钻 孔，人工配合完成初期支护施作，及时形成封闭自稳的环状结构体。隧道洞身开挖施工顺序为：测量画开挖轮廓线一布炮眼一钻炮眼一装药f爆破f通风f排

3、险f洒水f i屮查f初期支护f监控量测o根据设计图纸，隧道进口端v级围岩小净距地段及v级围岩深埋段开 挖均采用双侧壁导坑法，出口端浅埋偏压段段开挖采用单侧壁导坑法；iv 级围岩段开挖采用上下台阶留核心土法，iii级围岩段开挖采用上下台阶法, ii级围岩段开挖采用全断面开挖法；紧急停车带处于iii级围岩段，釆用 上下台阶分部开挖法。（二）主洞开挖施工方案1、隧道进口端小净距v级围岩浅埋加强段施工方案（1）双侧壁导坑开挖断血距离规定小净距v级围岩浅埋加强段采用双侧壁导坑法开挖，（见21图，图中 阿拉伯数字表示开挖顺序）初期支护紧跟在每一步的开挖z后。两侧导坑 均采用正台阶法施工，侧导坑的开挖宽度约

4、为主洞的1/3宽度，内侧导洞 开挖后，通过中空注浆锚杆加固中间岩柱部分。开挖侧导坑时，为满足机 具正常作业，下断面待上断血开挖5m后才开始开挖；两侧导坑对应断血 滞后510m；核心土上台阶滞后最近侧导坑1020m,而中台阶滞后上 台阶35m,下台阶滞后中台阶35m；导坑部位仰拱衬砌及时施作，与 导坑下断面的距离控制在510m。为减少左右洞身开挖的相互影响，两 隧道洞身错开一定距离开挖，滞后距离约3040m；（见22施工步骤图 示意图）。（2）双侧壁导坑开挖、支护顺序1）左侧导坑开挖。2）左侧导坑初期支护。3）右侧导坑开挖。4）右 侧导坑初期支护。5）拱部及核心土上台阶开挖。6）拱部初期支护。7

5、） 核心土下台阶开挖。8）仰拱混凝土浇注及仰拱回填。9）浇注两侧二次衬 砌混凝土基础。图2-1小净距v级围岩浅埋加强段施工步序及初期支护同步碎石桥面防水粘结层施工技术于2011年口月25 h发布1. 前言水泥混凝土桥面的铺装不仅对桥梁起到保护作用，而且关系到车辆行 驶安全与舒适性,但目前人们对桥面铺装尚未引起足够的重视，以至出现较 多病害。广东省公路桥梁众多，在建成后不久铺装损坏情况时有发生。损坏主要有两种类型:一是由于铺装层与桥面之间的粘结力不足, 在行车竖向荷载及水平荷载的作用下，而产生相对滑移，导致铺装层出现推 移、裂缝；二是桥面防水功能较差，雨水通过空隙与裂缝渗入桥面，冲刷混 凝土，腐

6、蚀钢筋”导致水泥混凝土侵蚀与风化，从而影响混凝土桥面板的耐久 性。因此，桥面铺装结构中防水粘结层的设置至关重要。我国常用的防水粘结层有涂膜类和卷材类。涂膜类是以沥青基、高分 子基或水泥基材料，涂刷成薄膜隔水层；卷材类是防水卷材涂敷粘结材料 形成。它们性能的丧失是出现病害的关键原因所在.为了解决目前水泥混凝土桥面防水粘结层存在的问题，需要研发和采 用新的防水粘结层材料与施工工艺。经过探索与研究，同步碎石封层是桥 面防水粘结层一种可行的技术方案，其优越性在于造价低、工艺简单，适 合我国国情。同步碎石封层技术是在异步碎石封层基础上发展起来的一种 新工艺，具有广阔的应用前景。2008年广东省长大公路工

7、程有限公司在西部沿海高速公路珠海段项目开始使用同步碎石施工桥面防水粘结层。并与其他单位合作，开展了“同 步碎石桥面防水粘结层”的课题研究。迄今已在省内太澳高速、佛开高速、 江肇高速等多项工程中应用，并总结形成了同步碎石桥面防水粘结层施工 工法。2. 技术特点2.1同步碎石技术是在异步碎石基础上发展起来的一种新技术，可替 代原有技术，成为水泥混凝土桥面防水粘结层的一种新技术。2.2具有防水性能好，沥青充分包裹碎石，层间抗剪强度高，改善沥 青层受力状况，可减少铺装层裂缝。2.3施工方便，速度快。3. 适用范围高等级公路水泥混凝土桥桥面沥青铺装层的防水粘结层施工。4. 工艺原理同步碎石，就是用专门设

8、备（同步碎石车）将粘结材料与碎石同步铺 洒（撒）在桥面上，缩短了沥青铺洒与碎石铺撒的时间间隔。5. 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备（混凝土桥面浮浆清理、同步碎石车调试、通过试验确定沥 青和碎石用量）一喷洒粘层油（也可不喷洒，以设计为准）一撒布同步碎 石一补撒沥青或碎石一清扫现场。5.2操作耍点5.2.1混凝土桥面准备 1、桥面混凝土施工完成后要有足够的养生时间。根据新拌混凝土性 能随时间变化特性，当使用r型水泥时，同步碎石防水粘结层施工应当在 混凝土施工完成后至少2周后进行；如果使用非r型水泥，至少为3周。2、桥面应平整，目测有无明显的凸凹，若有则应修理整平。桥面清 理打磨后

9、若有裂缝，必须修补后再做桥面防水施工。桥面不得有粉尘、浮 浆、起沙、空鼓、开裂、油污染等现象。3、桥面混凝土养牛后做防水粘结层前，由于施工车辆的通行，桥面 将有一定的磨损和污染，要根据桥面的不同状况加以处理。具体处理方法 见下表：桥面瑕疵及处理方法4、桥面混凝土干燥程度的耍求与检测方法防水粘结层施工前，桥面应干燥。根据实际工程试验探索，桥面混凝 土含水量可采用以下几种测定方法：(1)目测判断有无明显的潮湿区域；(2)在桥面混凝土表明铺贴薄膜，薄膜四边密封放置34小时，观察薄膜， 若冇水滴则判断为未干燥，不可施工，若只是为雾状，则可以施工；(3) 使用高频水分计(混凝土含水率测定仪)测定。5.2

10、.2对施工天气的要求同步碎石施工为沥青层施工的紧前工序，气温要求应与沥青混凝土铺 装层相同。防水粘结层及沥青铺装层施工应选择在天气持续晴朗的时段, 雨天、大雾天、大风天气均不得施工。也应避开后半夜有露水时施工。5.2.3同步碎石车关键性能耍求1、具备智能控制沥青和石料用量的系统，能够精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性。2、具有先进的沥青温度控制系统。3、保证热沥青喷洒与碎石撒布耍高度一致。5.2.4同步碎石施工工艺1、粘层油施工：粘层油的主要作用堵塞水泥混凝土微小空隙与混凝 土充分渗透实现有效粘结。一般采用乳化沥青，用量约0.3kg/m2o喷洒后 为了保证涂层均匀，洒布后用吹风机仔细吹一遍，

11、使低洼处不会汇聚沉积。 干透后方可进行同步碎石施工。2、调试同步碎石车：（1）调整喷油嘴高度，使喷出的扇形雾状沥青 重叠合理，而使沥青膜厚度符合要求；（2）行驶速度适宜，使碎石与结合 料的洒（撒）布匹配；（3）沥青箱温度需控制好，保证雾状喷洒形成均匀、 等厚度的沥青膜。3、试铺：通过试铺，确定沥青喷洒方式与用量控制；碎石撒布方法 与用量控制；起步、终止的横向及纵向搭接工艺；提出试铺总结，作为指 导正式施工的依据。4、撒布同步碎石：同步碎石车要按照调试好的速度平稳、匀速行驶。5、补撒沥青或碎石：同步碎石车完成后，留有白处要补洒沥青，边 缘未撒布碎石处应人工及时补撒。5.2.5施工注意事项1、碎石

12、应保证清洁、干燥，装入料斗不能过满。2、抽取沥青，沥青温度达到耍求时开始抽取沥青，并注意沥青罐的 标尺变化，防止沥青冒罐，装入的沥青应超过罐容量的90%,在抽取沥青 沥青时，应检查油管及接头的密封情况，严禁沥青飞溅。3、撒布前应提前打开气动阀门，使其管道呈循环状态，喷洒杆处的沥青温度与罐内温度一致。4、在发动机处于高速运转状态下，打开石料撒布器，打开喷洒杆， 设定沥青、石料用量，打开石料口，2秒后打开沥青喷头，在撒布过程 屮随时调整，保证接缝的完整性。5、沥青温度应控制在165°c-170°c,撒铺时注意沥青宽度与碎石宽度 之间的预留（一般沥青宽度要比碎石宽度多8-10cm

13、）,防止沥青覆盖相邻 幅的碎右。6、当在洒布后有出现沥青空白时，应及时进行补洒；当有沥青聚集 时应刮除；碎石漏撒应及时人工补撒。7、施工结束后，及时清洁同步碎石车。8、交通管制：施工完成的同步碎石防水粘结层，在沥青铺装层施工 前要进行交通管制，禁止重载车辆通行，不得紧急刹车或调头。同时做好 防污染工作。6. 材料与设备无需特别说明的材料，设备需采用同步碎石车，其他设备与异步碎石 工艺一致。7. 质量控制7.1工程质量控制标准7.2质量保证措施7.2.1对于普通沥青，出机温度不低于160°c, sbs改性沥青，出机温度不低于170°co7.2.2碎石撒布量采用撒布率來控制，可

14、控制在60%-70%07.2.3粘结强度现场检测（拉拔试验），控制203mpa。7.2.4抗渗性能现场检测：对于高速、一级公路，保持水压力0.5mpa 持续30min不透水。8. 安全措施同步碎石防水粘结层的安全牛产，必须高度重视，从技术方案和管理 措施方面加以落实：8.1建立、健全安全生产组织机构，落实安全生产责任制。8.2制定安全检查制度、安全教育培训制度，制定作业安全规程和各 工种操作规程。落实持证上岗及岗前培训工作，特种作业人员经有关业务 主管部门考核合格，取得特种作业操作资格证书。从业人员每月不少于一 次接受安全生产教育和培训。新职工上岗前、调换工种人员必须进行专门 的安全教育培训。

15、8.3按规定为从业人员配备符合国家标准或行业标准的劳动防护用 品，并监督、教育从业人员按使用规则佩带、使用。8.4制定和实施本单位生产安全事故应急救援预案，设立救护队或与 专业救护队签订救护协议。8.5同步碎石车安装倒车提醒设施，贴放光带；配合工人穿反光衣。9. 环保措施9.1项冃部成立施工专门环保管理机构，在工程施工过程屮严格遵守 国家和地方政府的环境保护法律、法规和规章。9.2禁止将施工油污随意排放，溢漏沥青等油污立即采取措施处理, 缩小污染。9.3运输过程中撒落的碎石安排人员及时清理。9.4施工中产生的废料集中处理，不得随意倾倒。10. 效益分析10.1同步碎石防水粘结层的社会效益表现在

16、使用费用低、能耗少等 方面。由于采用同步碎石防水粘结层，使桥面铺装的耐久性增强，并見在 较长时间内保持较好的服务能力，相对减少行程时间、车辆运行费用和事 故费用；在使用期内，由于大、中修次数少，且养护工作量小，可大大减 少时间延误费用。10.2与异步碎石防水粘结层施工对比，响应了国家提倡的节能减排政策，异步碎石施工需耍沥青洒布车、碎石撒布车 和压路机三台机械配合作业，而同步碎石只需要一台同步碎石车就可以完 成施工，且施工速度快，减少了因多台机械联合作业而带来的施工管理难 度。可大大节省机械使用费用和能源消耗，具有显著的社会效益。11. 应用实例同步碎石碎石桥面防水粘结层应用于西部沿海高速公路珠

17、海段项日、 太（原）澳（门）公路广东省顺德碧江至中山沙溪段项目等，都取得良好 效果。太（原）澳（门）公路广东省顺德碧江至中山沙溪段项目具体如下：11.1工程概况同步碎石碎石桥面防水粘结层应用于西部沿海高速公路珠海段项目、 太（原）澳（门）公路广东省顺德碧江至中山沙溪段项冃是国家重点公路 太一澳公路广东省境内的一段。路线全长45.573km,双向六车道，路基宽 度335m。路面标第23合同段起讫桩号为k39+439k59+580,里程20.141kmo 预计合同工期12个月，合同工程总造价约2.1亿。11.2施工情况本项目桥梁较多，主线桥梁长度达14.729km,占到路线全长的75%。 桥面防水

18、粘结层采用同步碎石封层施工技术。施工过程中碎石直接嵌入热 沥青油膜中，与沥青混凝土铺装层之间结合良好，水平阻力增大，可以有 效克服层间滑移现象。同步碎石车同时洒下沥青和碎石，而且用量可以调 节，不会再施工过程中造成防水层的破损（与异步碎石封层相比）。该段于2009年9月26日止式开工，2010年5月30日完工。11.3工程监测与结果评价采用了同步碎石封层技术施工后，为验证施工效果，试验段 k42+400-k42+500采取了粘结强度现场检测（拉拔试验）试验，委托华南 理工大学道路工程研究所检测，检测10个点，检测值最小值为0.31 mpa, 最大值为0.48 mpa,平均值为0.37mpa,设

19、计要求大于0.3mpa （常温），大 多在断裂位置可以看到混凝土水泥浆，表明混凝土面与防水层粘结效果比 较好。太澳高速公路沥青路面施工完成投入使用己近一年时间了，通车后 车流量即很大，经过了夏季高温、多雨、重车和大交通流量的使用环境, 从目前情况来看，桥面无损坏现象。并得到了各方的好评，获得了经济效 益和社会效益。沥青路面泡沫冷再生技术在高速公路大修工程屮的应用摘要：我国高速公路沥青路面维修和改建过程中，冷再牛技术是一种非常适用且经济的手段。但多年的实践表明，沥青废料的变异性、再生混 合料的拌和等问题常常影响冷再生路面的施工质量。本文从沥青路面泡沫冷再生的原材料、配合比设计、再生料拌和、摊铺、

20、碾压工艺 及过程检验等方血，探讨泡沫冷再生施工质量控制技术，希望能为以后类 似施工做一些借鉴。关键词：沥青路面；rap；泡沫沥青；冷再生；施工质量控制.、八1刖s沥青路面经过一定年限的使用，受交通应力、循环应力等的影响，以 及沥青老化和冰冻、高温、紫外线的反复交替作用，岀现诸如网裂、沉陷、 车辙、拥包等各种病害并逐步扩展，严重影响行车的安全性和舒适性，需 耍对其进行翻修，以恢复其使用性能。我国在90年代以后陆续建成的高 速公路已进入大、中修期，大量的路面需要维修，在翻修改建过程中将产 生大量的废料。为了节约能源、减少环境污染、合理利用路用资源、尽可 能减少废旧沥青混合料的堆放场地和降低路烦工程

21、造价，在沥青路面专项 工程修补和大修时，应充分考虑废i口沥青混合料的再生问题。冷再生无论从环保还是社会经济效益来讲，都有热再生无法具备的优 点。目前沥青路面冷再生技术包括厂拌冷再生和现场冷再生，主要应用沥 青混凝土面层或部分基层材料，再生材料形成的结构层可以作为高等级公 路的基层、底基层或低等级公路的面层（加铺雾状封层）。厂拌冷再生是将 旧沥青混凝土材料铳刨后，运送至固定场所，按情况破碎后，通过固定设 备加入泡沫沥青，根据耍求添加新料后拌合，形成新的沥青混合料，运送 至施工现场摊铺，碾压，养护成型后，成为路面结构中某一层次的整套工 艺。本文结合广东地区厂拌冷再生的情况，从原材料、再生料拌和、摊

22、铺、 碾压工艺及过程检验等方面进行总结，研究沥青路面泡沫冷再生施工质量 控制技术。1、沥青路血泡沫冷再生原材料要求沥青路面泡沫冷再生原材料主要包括回收沥青路面材料(rap),沥青， 水泥，集料。不同的回收沥青路面材料应分别堆放，不得混杂，根据铳刨 机械和速率确定铳刨方式，减少材料变异，回收沥青路面材料(rap)存 放时不得混入基层废料，混凝土废料，土等杂物。回收后沥青路面材料(rap) 最大粒径不大于再生沥青混合料最大公称粒径，不应有超粒径颗粒，经过 处理的回收沥青路面材料在堆放和转运过程中应避免离析，并避免长时间 堆放，料包中的回收沥青材料应该及时使用。使用时回收沥青路面材料(rap)应从一

23、端开始在全高范围内铲料，经过 处理的回收沥青路面材料(rap)应按表1的各项技术指标进行检测。表2、 表3、表4分别是旧沥青路曲铳刨料、粗集料以及石屑筛分的试验结果。表1 厂拌冷再生rap检测项目与质量要求表2旧沥青路面铳刨料试验结果表405mm石屑筛分结果再生混合料使用的道路石油沥青以及制作泡沫沥青使用的道路石油 沥青技术要求应符合现行公路沥青路血施工技术规范(jtg f40-2004) 的规定，不得采用改性沥青，对首批进厂合格的沥青，应对其取样进行组 分试验分析，以便确定最佳发泡温度和最佳发泡用水量，基质沥青应存放 在130°c-160°c的储存罐中，应避免长时间存放，

24、存放时间超过15天的沥 青在使用前应该重新检验，不符合要求的不得使用。水泥作为再生结合料 或者活性添加剂使用时，初凝时间应该在3小时以上，终凝时间应该在6 小时以上，不应使用快硬早强水泥，水泥作为填料时，其质量技术耍求应 满足现行公路沥青路面施工技术规范的要求，水泥在进厂过程中每批 次或者每500吨检测两次，各项指标应该达到相应的技术要求。水泥试验结果见表5。集料的质量应满足现行公路沥青路面施工技术规范的要求，当单 一规格的集料某项指标不合格，但不同粒径规格的材料按照级配组成的集 料混合料指标能符合规范要求时，允许使用，由于泡沫沥青依赖细料得以 分散，因此泡沫沥青冷再生混合料性能对矿料级配中的

25、0.075mm的通过率 比较敏感，故耍求合成后的混合料级配耍有充足的细料。2、沥青路面泡沫冷再牛混合料配合比设计表6和图14是沥青发泡特性试验结果，由此最终确定本项目泰普 克70#道路石油沥青的最佳发泡条件为：发泡温度：160°c；发泡用水量： 3.0%o图1 160°c泡沫沥青用水量与膨胀率关系图 图2 160°c泡沫沥青用 水量与半衰期关系图图3 170°c泡沫沥青用水量与膨胀率关系图 图4 170°c泡沫沥青用水 量与半衰期关系图3、沥青冷再生混合料的拌制由于本项冃仅施工464m泡沫沥青冷再生试验段，拌和设备仅一台维 特根公司牛产的专用拌

26、合设备。根据泡沫沥青的最佳发泡温度确定沥青储料罐的加热温度，利用泡沫沥青的最佳用水量对基质沥青进行发泡，拌 合时，根据试验室的筛分结果和掺配比例进行拌合，并微调各自转速，使 混合料级配符合设计耍求，在开工z前要确保沥青储料罐的沥青温度达到 泡沫沥青最佳发泡温度，以免影响发泡效果，保证施工的正常进行。本工 程中沥青的最佳发泡温度和最佳发泡用水量的实验结果，拌合时间应适宜, 拌合后的沥青冷再生混合料应均匀一致，无结团或者成块现象，从这次试 验路情况看，一台厂拌设备满足不了大面积的施工要求，按正常摊铺计算， 则需要相同型号厂拌设备4台以上。4、沥青冷再生混合料的运输，摊铺和碾压(1) 混合料的运输，应该采用自卸汽车运输，车厢应清洁干净，不 得有积水和杂物，装料时应分多次装料，避免离析，装车后应尽快运输到 摊铺现场。温度较高，日照严重或者风力较大时应采用帆布对混合料进行 覆盖，防止水分过多和污染。(2) 混合料的摊铺，应根据实际的混合料的级配，施工机械和施工 工艺确定摊铺系数，摊铺过程中随吋检查摊铺厚度及路拱，横坡，并按混 合料总量与摊铺面积检验平均厚度，不符合要求时应根据现场