宜兴市荆邑大桥钢桥面环氧沥青施工组织设计doc.docx
《宜兴市荆邑大桥钢桥面环氧沥青施工组织设计doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宜兴市荆邑大桥钢桥面环氧沥青施工组织设计doc.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
宜兴市荆邑大桥钢桥面环氧沥青施工组织设计doc
宜兴市荆邑大桥钢桥面环氧沥青铺装
施工组织设计
南京迈道科技有限公司
2009年9月
一、工程概况
1.工程内容及方案设计
1）设计方案
宜兴市荆邑大桥钢桥主桥采用双套斜拉桥形式，主道桥宽23m，长123m，辅道桥宽，左右幅各7.5m，长173m，共5424m2,环氧沥青铺装厚度为3.0cm（下面层）,环氧沥青防水粘结层。
2）主要工程量
①钢桥面环氧沥青防水粘结层：
5424m2
②环氧沥青混凝土（厚3.0cm）：
5424m2
2.总体施工进度计划
本项目工期：
2009年9月12日开工，9月15日前完成。
二、施工前准备
1.施工组织机构及人员准备
根据环氧沥青钢桥面防水粘结层及铺装层的施工特点、施工方法及技术要求，成立了环氧沥青钢桥面前场施工组和后场试验保障组，以科研人员、施工人员组建专业化的施工队伍，并邀请施工经验非常丰富的专家组成顾问组，确保如期顺利实施（施工组织机构见附表2）。
项目部下设：
前场施工组和后场试验组。
各组分工如下：
1）、前场施工组
①防护组
负责人杨海军，负责施工区防护养生工作。
②防水层洒布组
负责人杨海军，负责桥面防水层的施工。
③摊铺组
负责人申亚辉，负责摊铺现场的关键工序和质量要点的控制。
④碾压组
负责人陈雷雷，负责控制碾压遍数和混合料到场、摊铺、初压、复压、终压的温度控制记录。
2）、后场试验与保障组
①材料与设备保障组
负责曹进超，负责环氧沥青的采购供应以及环氧设备与拌和站的对接。
②试验组
负责人彭志房，负责施工过程中的所有后场试验。
③后勤保障组
负责人姚根成，负责试验段工程的一切后勤保障。
项目组的主要管理人员岗位及职责如表1：
表1环氧沥青混凝土铺装施工主要岗位及职责
序号
姓名
工作岗位
岗位职责
1
历学武
总负责
负责本项目总体协调工作。
2
刘建中
项目负责人
主持项目部的工作，全面负责工程施工的组织协调，合理安排实施。
组织协调项目部人员工作分配与安排，组织落实设备、材料等方面的工作。
3
姜治伟
技术负责人
全面负责项目技术管理工作，负责原材料检验、目标配合比、生产配比设计及施工质量的检查、检测等工作。
4
曹进超
机料负责人
负责本项目的机械设备管理，操作人员的施工前技术交底工作。
负责物资管理与供应工作，组织实施物资计划、订货、采购，严格控制进货检验。
5
张向坤
前场负责人
负责整个工作前场施工管理工作,确保施工的质量和进度。
负责前场施工、后场拌和出料和混合料运输之间的协调指挥。
负责施工现场的协调管理工作。
6
姜治伟
后场负责人
负责拌和楼及后场作业的指挥和协调，负责后场机械设备的安装和维护工作，负责质检人员做好混合料质量检验，负责运输车辆装料出场管理工作。
2.设备准备
表2为本项目所需的设备一览表。
表2主要施工设备一览表
序号
机械设备名称
规格与型号
数量（台）
备注
1
拌和楼
3000
1
2
摊铺机
ABG
1
3
双钢轮压路机
DD110
1
11t
4
轮胎式压路机
BMR24
2
20t
5
装载机
ZL-50
2
6
自卸车
解放
10
15t
7
环氧沥青储存罐
专用
2
8
环氧沥青洒布车
专用
1
9
环氧沥青混合机
专用
1
10
切缝机
手持式
5
或者其他
3、材料准备
（1）环氧沥青
环氧沥青是由A组分（环氧树脂）和B组分（基质沥青、固化剂、添加剂等）混和后，经化学反应后形成的不可逆的具有三维立体互穿网络的热固性半刚性材料，本工程采用HLN-2451型环氧沥青作为防水粘结层材料，HLJ-2910型环氧沥青作为铺装层材料，其具体的技术指标见表3、表4。
表3环氧沥青粘结材料HLN-2451技术指标
技术指标
技术要求
实验方法
抗拉强度（23℃）/MPa
≥1.5
GB/T528-1998
断裂延伸率（23℃）/%
≥200
GB/T528-1998
热固性（300℃）
不熔化
小试件放在热钢板上
浸耗率（23℃）/%
≤35
相关科研报告标准
膨胀比（23℃）
≤3.5
相关科研报告标准
吸水率（7天，20℃）/%
≤0.3
ASTMD570
在荷载作用下的热挠曲温度/℃
-18～-25
ASTMD648
粘度增至1000cP的时间（120℃）/min
≥40
JTJ052-2000
表4环氧沥青结合料料HLJ-2910技术指标
技术指标
技术要求
实验方法
抗拉强度（23℃）/MPa
≥5.0
GB/T528-1998
断裂延伸率（23℃）/%
≥190
GB/T528-1998
热固性（300℃）
不熔化
小试件放在热钢板上
浸耗率（23℃）/%
≤35
相关科研报告标准
膨胀比（23℃）
≤3.0
相关科研报告标准
吸水率（7天，20℃）/%
≤0.3
ASTMD570
在荷载作用下的热挠曲温度/℃
-18～-15
ASTMD648
粘度增至1000cP的时间（120℃）/min
≥10
JTJ052-2000
（2）石料
本项目采用玄武岩石料，集料的技术要求、测定值和试验方法如表5、。
表5 粗集料
项目
单位
技术要求
测定值
试验方法
抗压强度
MP
≥120
135
参照岩石抗压强度试验方法
磨耗损失
%
≤22
18
JTGE42-2005T0317
磨光值
PSV
≥44
48
JTGE42-2005T0321
压碎值
%
≤12
8
JTGE42-2005T0316
粘附性
级
≥4
6
JTG052-2000T0616
吸水率
%
≤1.5
0．8
JTGE42-2005T0304
表6细集料
项目
单位
技术要求
测定值
试验方法
吸水率
%
≤1.5
0．8
JTGE42-2005T0330
坚固性
%
≤5.0
4．5
JTGE42-2005T0340
砂当量
%
≥60
80
JTGE42-2005T0334
各种石料筛分试验结果如表7所示。
表7各种矿料筛分试验结果
矿料
通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
5-10mm
100
98
5.8
0
0
0
0
0
0
3-5mm
100
100
98.9
5.4
1.25
0.18
0.1
0.1
0
0-3mm
100
100
100
90.2
69.1
48.3
32.3
21.2
11
矿粉
100
100
100
100
100
100
99.5
90
73.3
各种矿料实测密度如表8所示。
表8各种矿料表观密度试验结果
矿料
5-10mm
3-5mm
0-3mm
矿粉
毛体积相对密度
2.827
2.886
2.945
2.740
表观相对密度
2.917
2.993
2.945
2.740
4、目标配合比设计
1）合成级配
本项目采用南京二桥级配作为设计级配，根据各种矿料的筛分结果，进行混合料级配设计。
其矿料质量比为5-10mm：
3-5mm：
0-3mm：
矿粉=21：
10：
61：
8。
合成级配如表9所示。
表9混合料矿料级配计算结果
通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
级配范围
上限
100
95
65.0
50.0
39.0
28.0
21.0
14.0
7.0
下限
100
100
85.0
70.0
55.0
40.0
32.0
23.0
14.0
中值
100
97.5
75.0
60.0
47.0
34.0
26.5
18.5
10.5
合成
级配
100.0
99.6
80.1
63.6
50.3
37.5
27.7
20.1
12.6
2）马歇尔试验（固化试件）
根据南京二桥级配设计结果配料，采用5种不同油石比拌制环氧沥青混合料并制作马歇尔试件（双面各击实50次），拌和温度为115℃，保温温度为115℃，出料时间为40min，并将成型好的试件放入120℃烘箱中固化5小时，放置室温隔夜，测定其物理指标及马歇尔稳定度、流值，来确定最佳油石比，试验结果如下表10所示。
表10固化马歇尔试验结果
油石比（%）
毛体积相对密度
空隙率（%）
稳定度（kN）
流值（0.1mm）
沥青饱和度（%）
矿料间隙率（%）
5.5
2.548
4.7
40.31
44.1
72.1
16.9
6.0
2.573
3.1
42.82
44.2
81.1
16.5
6.5
2.576
2.3
48.25
45.2
86.0
16.8
7.0
2.564
2.2
52.78
50.5
87.7
17.6
7.5
2.555
1.9
46.67
64.2
89.6
18.2
根据马歇尔试验结果，分别绘制密度、稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率与油石比的关系曲线，如下面图1~6所示。
图1空隙率与油石比关系曲线图图2稳定度与油石比关系曲线
图3矿料间隙率与油石比关系曲线图4沥青饱和度与油石比关系曲线
图5毛体积相对密度与油石比关系曲线图6流值与油石比关系曲线
从以上曲线，找出相应于最大密度的沥青用量a1=6.45%；相应于最大稳定度的沥青用量a2=7.0%；相应于空隙率1.5%至3%的中值的沥青用量a3=7.25%。
得OAC1=（a1+a2+a3）/3=6.9%。
然后根据各曲线，确定均符合规范规定的沥青混合料技术指标的沥青用量范围OACmin~OACmax。
得出OACmin~OACmax为6.2%~7.2%。
可见，OAC2位于OACmin~OACmax之间，故设计满足要求。
确定OAC2=6.7%。
因此OAC≈（OAC1+OAC2）/2=6.8%。
由上图可见油石比为6.8%时，未固化试件的马歇尔指标均能很好的满足要求，且6.8%的稳定度较靠近最大稳定度值。
当油石比为6.8%时空隙率达到了1.5%~3%的中值，因此验证了选取最佳油石比6.8％的合理性。
选取最佳油石比，成型马歇尔试件，并固化12小时，以确定其最终强度，其马歇尔指标如表12所示。
表12最佳油石比固化马歇尔试验（固化12h）
毛体积相对密度
空隙率（%）
稳定度（kN）
流值（0.1mm）
沥青饱和度（%）
矿料间隙率（%）
2.555
2.6
62.8
42.7
83.2
15.6
2.543
2.7
61.35
52.2
83.1
16.3
2.539
2.4
65.46
49.8
85.3
15.7
由表可知，在固化十二小时的情况下，油石比6.8%的平均强度达到了63.12kN，故其具有良好的最终强度。
综上所述，最佳油石比6.8%是合理的。
5、生产配合比设计
1）合成级配的确定
各热料仓的筛分结果和合成级配如下表13：
表13筛分结果和合成级配
集料类型
掺配比例（质量比%）
通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
3#
23
100
98.8
6.0
0.1
0
0
0
0
0
2#
13
100
100
100
99
5.6
1.2
0.2
0.1
0.1
0.1
1#
58
100
100
100
100
89.5
68.4
49.4
32.7
21.6
13.6
矿粉
6
100
100
100
100
100
100
100
99.6
90.1
75.1
级配要求
上限
100
95
65.0
50.0
39.0
28.0
21.0
14.0
7.0
下限
100
100
85.0
70.0
55.0
40.0
32.0
23.0
14.0
中值
100
97.5
75.0
60.0
47.0
34.0
26.5
18.5
10.5
合成级配
100
99.7
78.3
58.7
45.8
34.7
25.0
17.9
12.4
2）最佳油石比的确定
根据目标配合比确定的最佳油石比为6.8%,做三组试件油石比分别为6.5%.6.8%.7.1%,试验结果如下表15
表15
油石比（%）
空隙率
稳定度
6.5
3.3
56.26
6.8
2.3
65.83
7.1
2.0
64.20
根据以上试验结果，油石比为6.8%时，空隙率小于3%，稳定度大于55KN，可以确定目标配合确定的最佳油石比6.8%是合适的。
6、容留时间时间确定
根据实地考察，从拌合站到施工现场运距17公里，运输时间大约25分钟，按生产配合比的结果，在最佳油石比6.8%，设定105℃、110℃、115℃、120℃、125℃温度条件下拌制混合料，并分别在相应温度下保温，设定不同长短保温时间之后再成型马歇尔试件，成型的马歇尔试件放入120℃烘箱恒温养生12h然后冷却到室温，次日脱模，进行毛体积密度、稳定度及流值等各项指标的马歇尔试验。
具体试验结果如下表16：
拌和温度（℃）
击实前保温温度（℃）
击实前保温时间（min）
空隙率
（%）
稳定度（KN）
105
105
30
2.9
50.32
40
2.3
51.12
50
3.0
44.07
70
2.6
43.80
110
110
40
2.7
55.78
50
2.5
56.72
60
2.6
56.59
115
115
40
1.6
67.00
50
2.0
68.01
60
2.7
64.60
120
120
40
2.4
66.96
50
2.4
61.19
60
2.7
58.75
125
125
40
2.8
52.64
50
3.4
52.35
60
3.8
50.85
从以上试验结果分析，115度各项指标最佳,110度、120度空隙率小于3%，稳定度大于40KN，所以沥青混合料出料温度定为110-120度。
三、主要工程的施工方案
根据我公司以前施工经验，参照长江二桥、武汉天兴州等项目，结合本项目实际情况，组织相关人员初步制订了钢桥面环氧沥青防水粘结层及铺装施工方案，邀请了国内具有环氧沥青施工经验的专家和相关人士多次开会论证，形成了一个详细、切实可行的施工方案。
在正式施工前，多次组织相关人员，进行详细技术交底，使每个岗位人员都深刻领会自己的职责和操作要点及注意事项。
1、环氧沥青桥面防水粘结层施工
1）环氧沥青防水粘结层施工工艺流程图见图7。
图7环氧沥青防水粘结层施工工艺流程图
每一道工序需经监理确认后，方可允许进入下一道工序。
2）护拦防护
为防止护拦遭受污染，应在洒布车喷洒杆外缘加装防护罩。
3）桥面清扫
提前对桥面进行喷砂、防锈处理，用扫把和吹风机将桥面清扫干净，开始喷洒环氧沥青前对桥面再次吹干净，保证桥面清洁，绝对干燥。
4）环氧沥青洒布
●洒布前准备
环氧沥青喷洒前对智能环氧沥青洒布车各项性能进行检查，检查环氧沥青温度是否在150±5℃范围内，检测智能环氧沥青洒布车的各喷嘴是否畅通，正常喷洒。
●设定洒布车各参数
●环氧沥青洒布
每幅洒布3.0～3.7m,洒布量为0.7±0.1Kg/m2，纵缝搭接宽度为10～20cm，起点和终点各安排专人进行接缝处理。
对于喷洒不均匀的局部,应安排人员及时均匀补洒。
5）封闭养护及工序衔接
环氧沥青防水粘结层施工完后，一般要尽早铺筑沥青混合料。
。
2、环氧沥青桥面铺装
1）环氧沥青混凝土拌和
●试拌
正式拌和前先进行试拌，并全面取样进行马歇尔试验，检验温度、矿料级配及沥青含量的合格性，如不符合要求进行调整，直到合格为止。
●拌和
环氧沥青拌合的温度应保持在115±5℃。
拌和站操作手应密切注意温度情况，禁止大幅度调整风门和气门，避免温度波动太大。
拌合前，将矿料温度加热125+5℃，环氧沥青A组分加热至85～90℃范围内,B组分加热至130～135℃。
按设计的油石比设定混合机的流量，并喷入拌缸中，干拌不少于5秒，湿拌不少于38秒。
拌和完后将环氧沥青混合料卸入临时热料斗（接料滑车）中，立即测温。
要求混合料温度在115±5℃范围内。
注意事项：
①当混合料温度满足规定范围后，即卸入运料车；对超出混合料容许温度范围的料，必须废弃。
运至废料场的废料设专人打碎，其碎块大小，以日后能用装载机装运为宜。
②将满足温度要求的混合料卸入运料车内的同时，将该盘料的温度记录在施工送料单上，送料单上还要填写第一盘料及最后一盘料的装料时刻。
2）环氧沥青混凝土运输
●运料车应清理干净，为防止混合料与运料车车厢粘着，凡车厢内与混合料接触的部位喷涂植物油作为隔离剂。
所有施工车辆进入施工区前,轮胎必须清理干净。
●运输车设有编号，并将编号贴于驾驶室前玻璃上或后挡板上。
车辆要状况良好，防止安全事故的发生，确保在规定的时间内运至现场。
●为了保证混合料的正常使用，从出拌合站到摊铺成型，保温工作是关键。
料车必须加盖棉被覆盖保温（仅有苫布不够），防止温降过快。
已经离析或结成团块或在运料车卸料后滞留与车上的混合料，以及低于或高出规定温度都必须废弃。
●运至铺筑现场的混合料，在规定的时间内摊铺，并在规定的温度以上完成压实。
●为接近摊铺机，运料车不得已通过未固化的粘结层或摊铺不久的环氧沥青铺装层上时，运料车只能在桥面上倒车，不得调头，卸完混合料后直行驶离。
●连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机。
卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。
注意事项：
根据环氧沥青材料的特性，除了按正常沥青混合料保温措施以外，还应作到以下几点：
①保证运输时间，施工前进行实地考察，包括运输的路线、红绿灯、铁路道口火车的通行时间间隔，合理安排运输时间。
②对混合料全部用棉被苫盖，要注意不能有混合料外露，运输车到现场后如发现有外露混合料必须清除掉，并用温度计检测该部位混合料的温度，若达不到要求的继续清除，直至合格。
③运料车将混合料运至现场后，停在料车等待区，司机将送料单交与现场温度检测人员。
测温员立即检测，并填写在送料单上，届时有专人指挥卸料。
3）环氧沥青混凝土摊铺
●环氧沥青混合料采用规定的沥青摊铺机摊铺。
摊铺机每天摊铺工作前进行预热，控制预热温度在115+5℃之间，摊铺机摊铺出来的混合料在单位距离宽度内数量应相等，能使压实厚度满足要求。
避免集料离析，而且混合料表面应没有粗集料或细集料的孔洞，尽量避免人工耙平。
●主桥分三幅进行摊铺，每幅7.5m左右，纵缝位置应避开钢桥面纵隔板处。
辅桥全幅摊铺，宽度为7.5m。
为防止摊铺机打滑破坏防水粘结层，可在轮迹带宽带范围内人工撒布少许热混合料。
如发现摊铺机推不动料车而导致打滑，可采用料车间断卸料的措施，即先卸部分料，然后驶离摊铺机（1～2m），当摊铺机追上料车后，再卸部分料，如此反复，直至卸完。
●设专人计算并控制摊铺速度，根据供料能力及各料车送料单的“容许卸料时间范围”进行及时调整，以控制不停机、不超时、速度不突变，力求匀速摊铺为原则，摊铺速度一般控制在2～4m/min。
●摊铺过程中每10m测一次松铺厚度，中途少做变动，必要时加以调整，务求平顺，以求不影响平整度。
并且螺旋布料器中的料位以略高于螺旋布料器2/3为宜，避免摊铺层出现离析，另外螺旋布料器尽量放置最低处，防止产生过多死料。
●机械摊铺过程中，不用人工反复修整，但当出现以下问题时需进行人工修整：
断面不符合要求、局部缺料、局部混合料明显离析、表面明显不平整、死料等，在施工技术人员专门指导下认真调整、局部换料，仔细修补，同已铺混合料接顺，不留明显印迹和差异。
摊铺过程中设专人对螺旋布料器及料斗中的“死料”进行清理。
在摊铺过程中产生的废料、“死料”应集中放在小推车中，然后集中清理出施工现场。
摊铺如果突然遇雨，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料，未铺料必须全部予以废弃。
⏹注意事项：
①施工前，必须在桥面范围以外给摊铺机注满油料，施工过程中不允许停机加油。
②熨平板的预热温度控制在110～120℃之间，加热温度均匀一致，为防止局部过热，应采用间断加热的方式加热。
③事先用小沙袋或木板将试验段边侧的落水口堵严。
④摊铺机管理员要按送料单上规定的时间指挥卸料。
因故超过规定卸料时间的料一律作废，把废料倒入指定的废料场。
运料车卸完料后，需要在运料车驶出摊铺区的轮迹带上铺设垫板，并对轮胎进行处理，以防止车轮被沾粘结料对其他区段的污染。
⑤摊铺机设专人用专用工具负责不间断翻动螺旋布料器两端和中间部分易产生“死料”的地方，有效预防“死料”的产生。
摊铺机料斗两翼合拢后，要人工协助将进料全部推至送料刮板上，不得有“死料”，对于因温度降低产生的“死料”，应及时清理。
摊铺机无法摊铺的部位（如落水口与缘石之间），紧跟摊铺机用人工摊铺，并采用振动夯板进行夯实。
摊铺机与料车若出现打滑现象，可沿轮迹带撒少许热拌料。
上坡时，若发现摊铺机推不动料车而导致打滑，可采用料车间断卸料的措施，即先卸部分料，然后驶离摊铺机（1～2m）当摊铺机追上料车时再卸部分料，如此反复，直至卸完。
⑥松铺系数定为1.2，施工过程中每隔10m量一次松铺厚度，待碾压完毕后每隔10米用针刺或其它方法在相应点测一次实厚，以便检验松铺系数，及摊铺厚度。
⑦摊铺完毕，将摊铺机各处粘着的环氧沥青擦拭干净，并将废弃物品运出施工现场。
所有车辆不得在作业面上调头，车辆需要调头时必须驶离作业面。
为防止运输车辆突然漏水或漏油，所有车辆发动机下必须用彩条布兜好。
特别强调：
进入钢桥面施工区，所有人员必须穿鞋套，佩戴毛巾（防止汗水滴入作业面），不能将水源带入，不得吸烟、吐痰。
4）环氧沥青混凝土碾压
●碾压机具
采用双钢双振压路机2台和胶轮压路机2台。
●碾压温度和遍数
摊铺机布料后立刻进行初压是实现合适的压实度的重要步骤。
初压终了温度不低于82℃，初压应使用胶轮压路机完成，复压应立刻用双钢轮压路机压实4～6遍,终压用胶轮压路机压实，但应在混合料温度下降
升级会员 