成雅高速跨线桥钢桥面防水及铺装工程钢箱梁施工组织设计doc.docx
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成雅高速跨线桥钢桥面防水及铺装工程钢箱梁施工组织设计doc.docx
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成雅高速跨线桥钢桥面防水及铺装工程钢箱梁施工组织设计doc
成雅高速跨线桥
钢桥面防水及铺装工程
施
工
组
织
设
计
编制:
审核:
中铁十八局集团第二工程有限公司
天府新区正公路第五项目部
二0一三年九月十二日
成雅高速跨线桥钢桥面防水及铺装工程
施工组织设计
1、编制说明
1.1编制依据
⑴《天府新区“三纵一横”重大基础设施项目-正公路及铁路立交节点(K4+700~K8+400)施工图设计-钢箱梁施工图设计说明》
⑵《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)
⑶《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)
⑷《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
⑸《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
⑹《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)
⑺国家和交通部现有相关标准、规范、指南、导则、规程、办法等。
⑻《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》(交公便字[2006]274号)
⑼我公司钢桥面铺装工程施工总结、技术报告等文件
1.2编制原则
1.2.1科技领先原则
本工程技术要求高,质量标准严,施工期紧,基于以上特点,我们以科学的态度,认真学习施工有关规范,并结合实际情况,在施工中综合考虑施工方案,合理组织施工流程,严格按照施工图设计进行施工,并制定相应技术措施,我们将以精良的施工技术、先进的施工设备、现代化信息管理贯穿工程施工全过程。
1.2.2组织机构合理原则
本工程组织精干而强有力的项目领导班子以及各专项管理机构。
实行项目承包管理,通过对劳动力、设备、材料、技术、方法和信息的优化处置,实现成本造价、工期目标、质量目标、安全目标及社会信誉的预期目标。
1.2.3环境保护原则
成都市作为一个高速发展的现代化大城市,环境问题日益受到全社会的普遍关注。
依据IS09001环境保护体系标准和成都市建筑行业文明施工原则,系统地实施一系列环境保护管理手段,从材料运输、施工垃圾处理、废水和废气排放、危险品的使用等多方面进行控制,以期将施工带给周边环境的负面影响降到最小。
1.2.4方案动态优化原则
按照施工图和桥面具体情况编制完善的施工组织方案,细化各分部分项工程施工中的细节问题,形成一份具有技术先进性、内容全面性、科学合理性、经济适用性、操作简易性的施工组织设计。
同时,根据现场总包方调整的工期及工作面,动态优化各分部工艺及方案,做到保质保量前提下,最大限度争取工期,且在施工全过程中接受业主及监理工程师的指导和审查。
2、工程概况
2.1工程概况
本工程桥梁跨成雅高速,主桥为跨径35m+45m+35m的等高度连续钢箱梁桥,全宽57m,左、右幅等宽均为28.5m,整桥最大纵坡1.55%,车行桥面横坡为1.5%,人行道横坡为2%。
2.2铺装结构
钢板喷砂除锈后,以甲基丙烯酸类树脂防水粘结体系作为防水粘结层,沥青混凝土铺装层按双层设计,铺装下面层采用高粘改性沥青SMA-10,铺装上面层是高弹改性沥青SMA-13,铺装总厚度为7.3cm,即0.3cm防水粘结层+3.5cm高粘改性沥青SMA-10(铺装下层)+3.5cm高弹改性沥青SMA-13(铺装上层)。
详见图2.1主桥铺装结构示意图。
图2.1主桥铺装结构示意图
沥青混凝土铺装面层SMA具备良好的高温抗车辙性、抗滑性及抗水损害性,作为铺装面层;为解决SMA存在抗裂性不足的缺陷,对铺装层的上面层SMA-13进行了改进,改进后的高弹改性沥青SMA-13具有良好的变形能力,抗疲劳开裂性优良,从近几年的工程使用情况来看,普通改性沥青SMA的抗裂性不足已得到较成功的解决,下面层采用高粘改性沥青SMA-10,既能有效降低底层空隙率,又能保证其良好的随钢板形变的能力。
桥面铺装的主要作用之一是保护桥面板及桥梁结构,除了重视沥青铺装层的密水性外,还应加强防水粘结层材料的选择。
考虑到本项目桥梁的重要性以及桥位区的气候条件,防水粘结层采用了英国进口的甲基丙烯酸类树脂防水粘结体系。
该防水体系的防水膜具有优良的韧性,能追随钢板的变形而变形,耐久性良好。
2.3工程数量
根据设计文件确定投标时的工程数量如下表。
表2.1工程数量表
序号
项目名称
单位
数量
1
钢桥面沥青铺装
m2
4738
2
钢桥面防水
m2
6060.5
3、设备、材料及技术要求
3.1施工设备
根据项目施工要求和我公司先进设备资源,本项目拟投入的主要施工设备见表3.1(拟投入的主要施工设备表)。
本项目建立自检试验室,负责本工程原材料、成品、半成品的送检,现场试验及过程检验。
试验工作分别委托具有检测资质的检测单位检测。
表3.1拟投入本标段的主要施工设备表
机械名称
种类、型号
数量
出厂时间
新或旧
额定功率(KW)
生产能力
(t或m3)
备注
BLASTRAL
自动吸尘抛丸机
2-20DT
2
2013
旧
30
50m2/h
双组分喷涂系统
68:
1
1
2010
旧
15
200m2/h
沥青搅拌站
3000型
1
2012
旧
500
200t/h
SMA摊铺机
/
2
/
旧
/
/
水平震荡压路机
悍马HD120
2
2012
旧
/
/
自卸车
重汽
7
/
/
/
60T
沥青洒布车
GYLS1362XJ
1
2010
旧
/
12T
3.2主要施工材料及技术指标要求
3.2.1主要施工材料
根据设计文件要求,本项目拟采用的主要原材料见下表。
表3.3主要原材料表
序号
名称
备注
1
甲基丙烯酸树脂防水粘结体系
英国进口
2
SA1030
粘合层
3
集料
玄武岩
4
钢桥专用改性沥青
高粘改性沥青、
高弹改性沥青
5
纤维
6
矿粉
石灰石矿粉
3.2.2防水粘结层材料技术指标要求
为确保防水材料的施工品质,防水粘结层须由材料供应商认可的专业化施工人员完成施工。
在喷砂除锈检验合格的钢桥面板上,实施甲基丙烯酸类树脂材料,确定施工工艺。
在喷砂除锈检验合格后3h内滚涂ZedS94防腐底漆,用量为100-200g/m²。
待其固化后,喷涂甲基丙烯酸类树脂防水材料,分两次层施工,总用量2500~3500g/m²,干膜厚度不小于2mm,下层防水材料表干后就可以喷涂上层;待其完全固化后,施工SA1030粘合剂,用量为1250~1750g/m²。
其中各层材料性能指标见表3.4。
表3.4Eliminator防水粘结体系技术要求
试验项目
要求
试验方法
ZedS94底涂层
与钢板的粘结强度(25℃)MPa
≥5.0
《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》附录E
Eliminator防水膜
拉伸强度(25℃)MPa
≥11.8
GB/T16777-2008
拉伸伸长率(25℃)%
≥130
GB/T16777-2008
粘结强度(25℃)MPa
≥5.0
《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》附录E
低温柔性(-20℃,Φ20mm弯曲,90°)
表面无裂纹
《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》附录D
抗氯离子腐蚀性,盐雾试验
试件表面无气泡、无脱层
德国《钢桥面铺装防水层及防水体系技术试验规范》
BondCoatSA1030胶粘剂
干固时间(25℃)min
≤60
GB/T16777-2008
铺装组合件
粘结强度(25℃)MPa
≥1.0
《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》附录E
剪切强度(25℃)MPa
≥1.5
参照JC/T975-2005
3.2.3铺装层材料技术指标要求
⑴沥青结合料
用于SMA-10的高粘改性沥青,其性能技术要求见表3.5;用于SMA-13的高弹改性沥青技术要求3.6。
高粘改性沥青不仅具有良好的高温性能,保证沥青混凝土在重载交通条件下不产生车辙,同时具有良好的延展性,保证沥青混凝土在桥梁挠曲变形和车辆荷载条件下不开裂。
高弹改性沥青具有良好的高温性能和优异的回弹变形能力,确保改性沥青SMA具有较长的使用寿命。
其性能技术要求见表3.5,用于SMA-13的改性沥青技术要求见表3.6。
表3.5高粘改性沥青技术要求
试验项目
指标要求
试验方法
针入度(25℃)0.1mm
30~60
JTGE20-2011T0604
延度(5℃)cm
≥30
JTGE20-2011T0605
软化点℃
≥75
JTGE20-2011T0606
弹性恢复率(25℃)%
≥80
JTGE20-2011T0662
粘度(60℃)Pa·S
≥20000
JTGE20-2011T0625
闪点(克利夫兰开口杯)℃
≥250
JTGE20-2011T0611
TFOT
(或RTFOT)
质量变化,不大于%
±0.5
JTGE20-2011T0610或T0609
延度(25℃)℃
≥20
针入度比(25℃)%
≥65
弹性恢复率(25℃)%
≥50
软化点变化℃
升高
≤8
降低
≤2
PG等级
76-28
AASHTO-TP1/TP5
表3.6高弹改性沥青技术要求
试验项目
要求
试验方法
针入度(25℃)0.1mm
50~
JTGE20-2011T0604
软化点℃
≥68
JTGE20-2011T0606
延度(5℃)cm
≥70
JTGE20-2011T0605
弹性恢复率(25℃)%
≥85
JTGE20-2011T0662
闪点℃
≥240
JTGE20-2011T0611
旋转薄膜烘箱老化
质量变化,不大于%
±0.5
JTGE20-2011T0610
针入度比(25℃)%
≥65
弹性恢复率(25℃)%
≥50
延度(5℃)cm
≥40
PG分级
PG76—28
AASHTO-TP1/TP5
⑵集料及矿粉
集料采用耐磨的玄武岩破碎,粗集料、细集料及矿粉技术指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的表4.8.2、表4.9.2及表4.10.1中的要求。
特别强调粗集料的1:
3细长扁平颗粒含量必须<15%,1:
5细长扁平颗粒含量应<5%;洛杉矶磨耗损失应小于28%;粗集料磨光值不小于42(BPN)。
集料的规格应符合表3.7要求:
表3.7集料规格技术要求
集料规格
通过率%
试验方法
9.5mm
4.75mm
2.36mm
5~10
≥85
≤10
—
JTGE42-2005T0303
3~5
—
含量≥80
0~3
—
—
≥85
JTGE42-2005T0327
SMA采用矿物纤维,以增加SMA混合料的抗疲劳性能,性能指标见表3.8:
试验项目
要求
试验方法
直径μm
≤25
JT/T533-2004
抗拉强度(断裂强度)MPa
≥500
JT/T533-2004
断裂伸长率%
≥3
JT/T533-2004
熔点℃
≥250
JT/T533-2004
⑶改性乳化沥青
在铺装下面层SMA-10和上面层SMA-13之间洒布改性乳化沥青,改性乳化沥青性能要求见表3.9。
表3.9改性乳化沥青性能指标
试验项目
要求
试验方法
1.18mm筛上余量%
≤0.1
JTGE20-2011T0652
贮存稳定性(5d)%
≤5
JTGE20-2011T0655
粘度C25.3s
8~25
JTGE20-2011T0621
蒸发残留含量%
≥55
JTGE20-2011T0651
蒸发残留物
性质
针入度(25℃)0.1mm
40~100
JTGE20-2011T0604
延度(5℃)cm
≥20
JTGE20-2011T0605
软化点℃
≥55
JTGE20-2011T0606
⑷混合料级配与性能要求
上面层SMA-13与下面层SMA-10的级配应满足表3.10的要求;SMA-10及SMA-13推荐油石比范围为5.8~7.0%;SMA-10及SMA-13混合料性能需满足表3.11、3.12中的技术要求。
表3.10混合料级配范围要求
混合料类型
通过率(筛孔:
mm)%
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
SMA-10
100
100
90~100
32~48
20~30
17~25
14~20
12~18
10~16
8-13
SMA-13
100
100
90~100
50~75
20~34
15~26
14~24
12~20
10~16
8-12
表3.11高粘改性沥青SMA-10混合料性能要求
试验项目
要求
试验方法
矿料间隙率,%
≥17.0
JTGE20-2011T0705
空隙率,%
2.0~4.0
马歇尔稳定度,kN
≥6.2
JTGE20-2011T0709
冻融劈裂强度比,%
≥80
JTGE20-2011T0729
车辙动稳定度(60℃),次/mm
≥3500
JTGE20-2011T0719
弯曲极限应变(-10℃)με
≥7000
JTGE20-2011T0715
表3.12高弹改性沥青SMA-13混合料的性能要求
试验项目
要求
试验方法
矿料间隙率,%
≥17.0
JTGE20-2011T0705
空隙率,%
2.0~4.0
马歇尔稳定度,kN
≥6.2
JTGE20-2011T0709
冻融劈裂强度比,%
≥80
JTGE20-2011T0729
车辙动稳定度(60℃),次/mm
≥3000
JTGE20-2011T0719
弯曲极限应变(-10℃)με
≥8000
JTGE20-2011T0715
4、总体施工组织布局及规划
4.1施工组织机构
目前钢桥铺装部已经成立,各施工班组也已建立。
本项目的项目经理将代表我公司履行工程合同的主体,对工程实行全方位、全过程负责的管理。
4.2设备组织计划
喷砂防水和沥青铺装施工设备全部为我公司自有设备,所以根据施工需要可以随时调动,如果存在与其他项目干扰现象,则可以通过调整施工安排或采取相应措施解决。
主要施工设备原则上在施工前3天组织进场,同时设备操作人员进场,设备进场后组织对设备进行全面检修保养,确保设备状态良好,随时可以使用。
沥青拌合站已经落实,我公司在都江堰有3000型拌合楼一台,能保证本工程沥青混合料的生产供应。
4.3材料组织计划
主体材料已经基本落实,防水材料进口于英国,开工前到达现场;沥青混合料用石料采用玄武岩,已签订合同,计划2014年6月10日前陆续进场;矿粉采用成都本地矿粉,目前已签订合同,开工前送到都江堰拌合楼;沥青已与沥青供货商签订合同,计划2014年6月10日前进场拌合楼。
其它小样材料及添加剂都已在采购中,将根据进度需要随时安排进场。
所有施工需要的原材料应具备出厂合格证和检测报告,其中主要材料集料、矿粉、沥青应在监理旁站检测或者现场取样送样至相关检测单位检测并出具检测报告,对于监理工程师提出检验要求的其他材料也进行现场检测或者送检。
同时对于主要原材料,我公司已经在拌合楼试验室检测。
4.4总体施工组织计划
4.4.1施工作业组织顺序
对于主桥钢桥面施工需要按以下原则组织实施,由一侧向另一侧施工喷砂防水,防水粘结层施工顺序为先施工主行车道,后施工中央绿化带,防水粘结层施工完成后,再进行行车道SMA的摊铺。
按这种顺序组织的优势在于减少对行车道污染,减少交叉施工。
4.4.2施工计划安排
为了能够严格保证本工程的进度要求,我项目部需要合理的安排人员、设备,制定合理的施工计划来保证施工工期。
对施工现场的勘查以及对施工难易程度的综合分析,特制定本项目具体的施工计划。
我公司计划工期为15天有效工作日,这样可以有效降低因天气等原因导致的时间延误,确保总工期满足要求。
总体的时间安排如下:
所有的准备工作在正式开工前应完成,主要包括:
拌合站调试完毕、原材料检测完毕并进场满足施工需要、人员进场、各项交底完毕、混合料目标配合比完成、生产配合比完成。
正式施工时间安排如下:
主桥钢桥面喷砂除锈7天,防水粘结层延后4天完成,SMA-10下面层铺装1天;粘层油撒布1天,SMA-13上面层铺装1天,收尾1天。
以上时间安排仅为完成施工所需要的合理时间,现场施工时可以通过采取措施调整时间,比如:
增加人员、增加设备、施工方案调整等措施。
施工计划横道图详见附表1。
5、主要工程项目的施工方案、方法与技术措施
本工程的主要施工项目为钢桥面喷砂除锈、甲基丙烯酸树脂防水粘结体系施工、SMA-10下面层施工、改性乳化沥青洒布、SMA-13上面层施工,为了保证施工质量,必须要合理的施工方案及技术措施。
5.1钢桥面喷砂除锈施工方案
5.1.1喷砂前的处理
(1)喷砂前,应首先检查钢桥面板的外观,确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等,否则必须通过打磨加以清除,锋利的边角必须处理到半径2mm以上的圆角。
(2)用清洁剂或溶剂清洗钢桥面板表面的油、油脂、盐分及其它脏物。
(3)用高压清水清洁,直至无油污、尘垢为止。
5.1.2喷砂除锈
(1)环境要求
a.遇下雨、结露等气候时,严禁除锈作业。
b.钢板温度应高于露点3℃以上,相对湿度≤85%。
(2)磨料要求
a.磨料采用钢丸、钢质棱角砂,其比例通过试验确定。
b.磨料必须保持干燥、清洁、不含有害物质,如油脂、盐分。
(3)喷砂质量要求
a.喷砂除锈后的钢桥面板表面应达到GB8923-88标准Sa2.5的要求。
b.粗糙度的要求必须达到Rz:
50~100μm。
(4)喷砂设备
a.采用带吸尘装置的移动式自动无尘打砂机。
b.对于自动无尘打砂机所不能施工的区域和边缘,可采用手提式打砂机作业。
5.2甲基丙烯酸树脂防水粘结层施工
5.2.1环境要求
(1)喷涂的基面必须干燥、洁净、无油污、无异物、无灰尘。
(2)遇下雨、下雪、结露等气候条件时,严禁涂布作业。
(3)环境温度-10~50℃,相对湿度≤85%。
(4)钢板温度高于露点3℃以上。
5.2.2涂布操作
(1)防腐金属底漆ZedS94的施工
喷砂除锈检验合格后,尽快实施防腐底涂层ZedS94。
采用滚涂方式施工,ZedS94用量为100~200g/㎡。
ZedS94的干燥时间视现场环境而定,温度10℃的固化时间约为60min,其它温度固化时间参考产品说明书。
(2)甲基丙烯酸树脂防水层的施工
待防腐金属底漆ZedS94固化后,喷涂甲基丙烯酸树脂防水材料,分两层施工,干膜总厚度不小于2mm,总用量2500~3500g/㎡,待首涂层固化后,直接喷涂下一层,间隔时间取决于温度,参照产品说明书并结合完全固化标准现场确定。
甲基丙烯酸树脂防水材料含两种树脂组分(A和B)和一种催化剂,施工前先将催化剂加入B组分充分搅拌均匀后,再和A组分需搅拌喷涂。
具体掺配比例及喷涂时间控制参考材料供应商的产品说明书。
(3)SA1030粘合剂的施工
甲基丙烯酸树脂防水层喷涂结束并完全固化后,即可施工SA1030粘合剂。
可采用刮涂方法施工SA1030粘合剂。
施工时,应用直尺或其他工具将SA1030粘合剂与短期接头和搭接区分隔。
SA1030粘合剂的喷涂用量为1250~1750g/㎡,待其完全固化后,搁置或进行下一道工序施工。
5.2.3其它
(1)已涂刷好的区域要进行保护,严禁油、油脂和脏物等的污染。
(2)小块甲基丙烯酸树脂防水层修补施工、涂层的划破处理、修补及施工仪具清洁等参考材料供应商的要求执行。
5.3SMA混合料施工
5.3.1SMA摊铺计划
SMA面层摊铺全部由机械施工,采用两台摊铺机同时摊铺的方案,此方案可以有效的避免冷接缝。
两台摊铺机前后相距10m左右,压路机在摊铺机后30m左右的地方实施碾压作业,除卸料车之外的所有运输车只能在水泥混凝土桥上等待卸料、严禁上桥,以保证荷载在钢桥上的分部不会过密,避免倾覆的发生。
具体摊铺示意图见附表2.1。
5.3.2施工前准备
(1)在摊铺之前,应保持防水层清洁干燥,必要时应用吹风机进行吹风和干燥,对污染的区域,应及时擦洗,绝对不允许有污染区域的存在;在施工前一天应仔细检查后一天施工面积处粘结层的状况,如有破坏,应及时进行处理。
(2)提前对需要摊铺的区域进行放样,确定需要摊铺的厚度、高程横坡等参数。
(3)运输车在进入施工现场前,应对其轮胎及底板进行清洁,防止运输车污染桥面。
(4)应保证材料及时供应,加强对施工机械的检查以及人员的调配,防止因材料、人员或机械产生的人为冷接缝。
(5)沥青混凝土摊铺,因为其劳动强度大,环境温度高,应充分做好安全防护工作,配备必要的劳保用品。
5.3.3SMA混合料生产
每一阶段SMA混合料拌和前均需对拌和楼进行彻底的检修与维护。
避免发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度慢及掺加量不够等问题。
同时对所有计量设备进行检查。
混合料拌和温度控制:
石料加热200~240℃,混合料拌和后出料温度按175~185℃目标控制。
拌和时间为干拌5~10秒,湿拌30~45秒,上述工艺均需现场试拌后确定。
拌和过程中应充分注意矿粉掺加、纤维掺加,沥青用量及出料温度控制,同时,冷料仓上料速度的设置应充分考虑到加热鼓风中细集料中的粉料(<0.3mm材料)损失。
试验室人员应按规定抽样频率取样检验并密切观察拌制混合料的质量。
拌和楼拌和工序必须采用自动控制。
特殊情况下,经监理工程师同意,可少量采用人工控制(开始拌和及故障等特殊情况每次不超过5斗)。
铺装层每施工段需进行拌合混合料总量的计算及厚度检验,应按35mm计算用量。
经过试拌确认并批准的混合料拌和工艺不得更改。
如需更改,需取得监理工程师同意。
如发现任何异常情况,立即停机处理,通知摊铺现场,在未找到发生异常的原因并解决前,不得恢复施工。
5.3.4SMA沥青混合料的运输
桥面铺装改性沥青SMA混合料运输应采用载重10吨以上的自卸车运输。
运输车辆数量应足够,保证施工作业的连续进行。
运输车辆应先将底盘及车轮清洗干净,防止泥土杂物掉落在铺装施工范围内。
运输过程中,应加盖帆布保温。
运输车辆在摊铺机前被推行时,不得紧踩刹车,防止轮胎搓动粘层。
同时向摊铺机料斗中喂料时,禁止将混合料大量洒落在铺装下层。
因各种原因,车箱中混合料未能完全卸完时,不得倾倒在桥面板上。
应在桥面铺装范围以外清理干净。
运输车辆不得在桥面上急转弯及调头。
运输车辆必须按指定路线进入施工现场,在桥面上行驶速度不超过10km/h。
运输车辆从装入混合料起
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