大型桥梁桥面铺装施工控制

大型桥梁桥面铺装施工控制桥面铺装是大型桥梁工程的“最后一公里”，直接关系到行车安全、舒适性和桥梁结构的耐久性。其施工质量控制贯穿于从原材料选择、配合比设计到现场施工、后期养护的全流程，任何环节的疏漏都可能引发早期病害，如裂缝、车辙、脱层等，大幅缩短桥梁使用寿命。因此，建立一套科学、严谨的施工控制体系，是确保桥面铺装工程质量的核心。一、施工准备阶段的控制要点施工准备是质量控制的基础，必须在正式开工前完成所有技术、材料、设备和人员的准备与验证。1.原材料质量控制原材料的品质是决定铺装层性能的根本。必须对所有进场材料进行严格的检验和筛选。沥青混合料：沥青：应根据桥梁所在地区的气候条件（如高温、低温、降雨量）选择合适标号的沥青（如SBS改性沥青、橡胶沥青等）。重点检测其针入度、延度、软化点、粘度等指标，确保其高温稳定性、低温抗裂性和抗老化能力。集料：粗集料应选用质地坚硬、洁净、耐磨的碱性岩石（如玄武岩、辉绿岩），严格控制其压碎值、洛杉矶磨耗损失、针片状含量和含泥量。细集料宜采用机制砂，确保其洁净度和棱角性。矿粉应采用石灰岩磨细而成，细度和亲水系数需符合规范。填料与添加剂：对于改性沥青或特殊功能的混合料，需严格控制改性剂（如SBS颗粒）、抗剥落剂等添加剂的掺量和质量，确保其分散均匀性和改性效果。水泥混凝土：水泥：宜选用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，优先选择低水化热品种，以减少收缩裂缝。骨料：粗骨料应级配良好、粒形方正，细骨料宜采用中砂，两者均需严格控制含泥量和有害物质含量。外加剂：根据需要掺加高效减水剂、引气剂、缓凝剂等，以改善混凝土的工作性能和耐久性能。外加剂的种类和掺量必须通过试验确定。水：采用洁净的饮用水，不得含有影响混凝土性能的杂质。2.配合比设计与验证配合比设计是将合格原材料转化为高性能铺装材料的关键技术环节。沥青混合料配合比设计：目标：设计出满足高温稳定性（马歇尔稳定度、流值、动稳定度）、低温抗裂性（低温弯曲试验）、水稳定性（浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验）和耐久性要求的最佳沥青用量。过程：通常采用马歇尔设计方法或Superpave设计方法。首先确定矿料的级配曲线（如AC-13、SMA-13等），然后通过马歇尔试验确定初试沥青用量，再进行各项性能验证试验，最终确定最佳沥青用量。验证：配合比设计完成后，必须进行试拌试铺，在现场条件下检验混合料的和易性、压实性能，并取样进行试验室复核，确保室内试验结果与现场实际相符。水泥混凝土配合比设计：目标：在满足设计强度（通常为C40或更高）的前提下，获得良好的工作性（坍落度、扩展度）、较低的水化热和收缩变形。过程：根据设计强度等级、耐久性要求和施工工艺（如泵送、滑膜摊铺），计算初步配合比，然后通过试配调整，确定试验室配合比。验证：同样需要进行现场试拌，检验混凝土的坍落度损失、凝结时间是否满足施工要求，并制作试块进行强度和耐久性检测。3.下承层处理与验收桥面铺装的下承层（通常是箱梁顶面或桥面板）的平整度、洁净度和干燥度对铺装层的粘结质量至关重要。表面处理：凿毛或喷砂：对于混凝土桥面板，必须进行彻底的凿毛或喷砂处理，去除浮浆和软弱层，露出新鲜的混凝土骨料，形成粗糙的表面，以增强与铺装层的粘结力。处理后的表面粗糙度应符合设计要求。清洁：采用高压水枪或压缩空气彻底清除桥面板上的灰尘、油污、杂物和积水，确保表面干燥、洁净。修补：对桥面板上的裂缝、蜂窝、麻面等缺陷，应采用专用修补材料进行修补和找平，确保下承层的整体平整度。防水层施工：对于沥青混凝土铺装，通常需要在桥面板与铺装层之间设置防水层。防水层材料（如聚合物改性沥青防水涂料、反应型树脂类防水涂料）的施工必须严格按照产品说明书和规范进行，确保其均匀、连续、无破损、无气泡，并达到规定的厚度。防水层施工完成后，应进行闭水试验，检查是否存在渗漏点。验收标准：下承层验收主要检查其平整度（通常要求3米直尺测量，最大间隙不超过3mm）、高程、横坡、强度以及表面处理质量。只有验收合格的下承层才能进行后续铺装施工。4.施工设备与人员准备先进的设备和熟练的人员是保证施工质量的重要条件。设备准备：沥青混合料：需配备性能良好的沥青拌和楼（确保计量准确、拌和均匀）、摊铺机（具有自动找平功能，如非接触式平衡梁或接触式雪橇）、双钢轮压路机、胶轮压路机等。所有设备在开工前必须进行调试和标定。水泥混凝土：需配备混凝土搅拌站（强制式）、混凝土运输车、混凝土泵车（或布料机）、滑膜摊铺机或三辊轴摊铺机、振捣设备（振捣棒、平板振捣器）、提浆整平机、抹光机等。辅助设备：包括洒水车、装载机、铣刨机（如有需要）、切缝机、养生设备等。人员准备：施工队伍应具备丰富的桥面铺装施工经验。关键岗位人员（如拌和楼操作员、摊铺机手、压路机手）必须持证上岗，并进行针对性的技术交底和培训。建立明确的岗位职责和质量责任制。二、现场施工过程控制现场施工是将设计转化为实体的关键环节，必须进行全过程、精细化的动态控制。1.沥青混合料铺装施工控制拌和控制：温度控制：严格控制沥青的加热温度（通常为160-170℃）、集料的加热温度（通常为170-190℃）以及混合料的出厂温度（通常为160-180℃）。温度过高易导致沥青老化，过低则难以压实。拌和时间：确保干拌时间和湿拌时间足够，使集料与沥青充分裹覆，混合料均匀一致，无花白料、无结团。计量精度：定期检查和标定拌和楼的计量系统，确保各种原材料的计量误差在允许范围内。运输控制：保温措施：运输车辆的车厢必须清洁、干燥，并覆盖保温篷布，减少混合料在运输过程中的温度损失。运输时间：根据运距和交通状况，合理安排运输车辆，确保混合料在规定的摊铺温度前运至现场。现场管理：车辆到达现场后，应有序排队，严禁急刹车，防止混合料离析。摊铺控制：温度控制：沥青混合料的摊铺温度通常不低于150℃（改性沥青可适当提高）。摊铺速度：应保持匀速、缓慢、连续摊铺，避免停机待料或时快时慢，一般控制在2-6米/分钟。摊铺厚度与平整度：通过调整摊铺机熨平板的初始仰角设定摊铺厚度，并启用自动找平系统（如采用非接触式平衡梁控制纵坡和横坡），确保铺装层的平整度。严禁人工随意修补或薄层找补。摊铺宽度：尽量采用全幅或宽幅摊铺，减少纵向接缝。若必须分幅，接缝应设置在车道线附近，并采用热接缝处理。压实控制：压实温度：这是沥青路面压实的核心控制指标。初压温度通常不低于140℃，复压温度不低于120℃，终压温度不低于90℃（具体根据沥青标号调整）。压实工艺：初压：紧跟摊铺机进行，采用双钢轮压路机静压1-2遍，速度控制在1.5-2km/h，目的是稳定混合料，防止推移。复压：在初压后进行，是达到规定压实度的关键阶段。可采用双钢轮压路机振动碾压或胶轮压路机揉压，碾压遍数根据试验段确定，速度控制在2-4km/h。终压：采用双钢轮压路机静压1-2遍，消除轮迹，确保表面平整度。压实方式：碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，碾压路线和方向不应突然改变，相邻碾压带应重叠1/3-1/2轮宽。严禁在未冷却的铺装层上转向、掉头或停车。2.水泥混凝土铺装施工控制混凝土拌和与运输：拌和质量：严格按照试验室配合比进行配料，控制水胶比和坍落度。拌和时间应足够，确保混凝土均匀。运输：采用混凝土搅拌运输车，运输过程中应保持搅拌筒低速转动，防止混凝土离析和初凝。运输时间不宜过长，夏季应采取遮阳措施，冬季应采取保温措施。混凝土摊铺与振捣：摊铺：根据施工工艺（如滑膜摊铺、三辊轴摊铺）进行。滑膜摊铺机具有连续作业、平整度高的优点，适用于高等级公路桥梁。摊铺前应检查模板的位置、高程和牢固性。振捣：这是保证混凝土密实度的关键。应采用高频振捣棒、平板振捣器或振捣梁进行充分振捣，直至混凝土表面泛浆、不再下沉、无气泡冒出。振捣时应避免过振（导致骨料下沉、浆体上浮）和漏振。整平与抹面：提浆整平：振捣完成后，使用提浆整平机或滚筒进行表面提浆和初步整平，使混凝土表面砂浆层均匀分布。精平与抹面：待混凝土初凝前，采用人工或机械进行精平，消除表面泌水和早期裂缝，并进行至少两次抹面（粗抹和精抹），确保表面平整度和光洁度，同时闭合微裂缝。切缝与养生：切缝：为防止混凝土因收缩产生不规则裂缝，必须在合适的时机（通常在混凝土抗压强度达到5-10MPa时）进行横向缩缝切割。切缝深度应不小于铺装层厚度的1/3，宽度和间距按设计要求。养生：混凝土初凝后应立即覆盖土工布或塑料薄膜，并及时洒水养生，保持表面湿润。养生时间不应少于7天（采用普通硅酸盐水泥）或14天（采用矿渣硅酸盐水泥）。养生期间严禁车辆通行和人员踩踏。三、质量检测与验收标准施工过程中和施工完成后，必须进行严格的质量检测，确保铺装层各项指标符合设计和规范要求。1.施工过程中的质量检测沥青混合料：温度检测：包括沥青加热温度、集料加热温度、混合料出厂温度、摊铺温度、初压温度、终压温度。厚度检测：采用钻芯取样或非接触式雷达检测。压实度检测：采用钻芯法（实验室马歇尔密度或最大理论密度）或核子密度仪法。平整度检测：采用3米直尺或连续式平整度仪。级配与油石比检测：现场取样进行抽提和筛分试验，检验实际级配和油石比是否与设计相符。水泥混凝土：坍落度检测：每台班或每100立方米至少检测一次。抗压强度检测：制作标准养护试件，按规定龄期（3天、7天、28天）进行抗压强度试验。抗折强度检测：对于以抗折强度为设计指标的混凝土，需制作抗折试件。厚度检测：采用钻孔或超声波检测。平整度检测：采用3米直尺或连续式平整度仪。钢筋位置检测：若铺装层内设有钢筋网，需检测钢筋的保护层厚度和间距。2.验收阶段的质量检测外观检查：铺装层表面应平整、密实，无裂缝、坑槽、松散、离析、啃边等病害。主要技术指标检测：沥青混凝土：压实度（≥96%）、厚度（设计值的-5%~+10%）、平整度（IRI值或标准差）、渗水系数、构造深度等。水泥混凝土：抗压强度（≥设计值）、抗折强度（≥设计值）、厚度（设计值的-5%~+10%）、平整度、相邻板高差、横坡等。资料验收：施工单位应提交完整的施工原始记录、试验检测报告、质量评定资料等。四、常见病害与防治措施桥面铺装常见病害的早期识别和及时处理，是延长其使用寿命的重要手段。常见病害类型主要成因防治措施裂缝1.温度应力（温差大、温度骤变）；

2.混凝土收缩（干缩、水化热）；

3.荷载应力（超载、疲劳）；

4.下承层不平整或脱空；

5.施工缝处理不当。1.选用低收缩、抗裂性好的材料；

2.优化配合比，减少水泥用量，掺加纤维；

3.严格控制施工温度，加强养生；

4.确保下承层平整、坚实，做好防水层；

5.合理设置伸缩缝和缩缝，切缝及时；

6.加强超载治理。车辙1.沥青混合料高温稳定性不足；

2.混合料油石比过高或过低；

3.压实度不足；

4.长期重载、高温作用。1.选用高粘度沥青或改性沥青；

2.优化矿料级配，增加粗集料骨架作用（如SMA结构）；

3.严格控制施工压实度，确保达到设计要求；

4.限制超载车辆通行。脱层与推移1.铺装层与下承层粘结力不足（表面未处理好、防水层失效）；

2.沥青混合料高温稳定性差；

3.车辆启动、制动产生的水平力过大。1.彻底清洁和处理下承层表面，确保防水层质量；

2.采用合适的粘结层（如改性乳化沥青粘层油）；

3.提高沥青混合料的高温稳定性；

4.优化混合料设计，增加内聚力。坑槽1.水损害（雨水渗入，冬季冻融循环）；

2.集料与沥青粘附性差；

3.局部压实度不足，形成薄弱点；

4.裂缝未及时修补，雨水侵入。1.选用优质集料，必要时掺加抗剥落剂；

2.确保压实度均匀，无局部疏松；

3.做好防水层和排水系统，防止水渗入结构层；

4.及时修补裂缝和局部破损。五、施工控制的组织与管理除了技术层面的控制，高效的组织与管理是确保各项措施落到实处的保障。建立健全质量保证体系：施工单位应建立由项目经理总负责的质量管理体系，明确各部门和岗位的质量职责。加强技术交底与培训：对所有参与施工的人员进行详细的技术交底，使其熟悉施工工艺、质量标准和控制要点。推行样板引路制度：在大面积施工前，必须先进行试验段（样板段）施工，验证施工方案、机械设备组合和人员配置的合理性，并总结经验，优化施工参数。实施全过程动态监控：采用信息化手段，对拌和楼、摊铺机等关键设备的运行参数（如温度、速度