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日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。

该隧道标准开挖段最大横向跨径为17.953紧急停车带III 级开挖段横向最大跨径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。

采取人工配合液压台车钻孔爆破，挖掘机配合装载机出碴，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→布炮眼→钻炮眼→装药→爆破→通风→排险→洒水→出碴→初期支护→监控量测。

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，采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）双侧壁导坑开挖断面距离规定小净距V级围岩浅埋加强段采用双侧壁导坑法开挖，（见2-1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之后。

两侧导坑均采用正台阶法施工，侧导坑的开挖宽度约为主洞的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，下断面待上断面开挖5m后才开始开挖；两侧导坑对应断面滞后5～10m；核心土上台阶滞后最近侧导坑10～20m，而中台阶滞后上台阶3～5m，下台阶滞后中台阶3～5m；导坑部位仰拱衬砌及时施作，与导坑下断面的距离控制在5～10m。

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30～40m；（见2-2 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）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11月25日发布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）→喷洒粘层油（也可不喷洒，以设计为准）→撒布同步碎石→补撒沥青或碎石→清扫现场。

5.2 操作要点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、桥面混凝土养生后做防水粘结层前，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要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3-4小时，观察薄膜，若有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。

5.2.2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要求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要高度一致。

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/m2。

喷洒后为了保证涂层均匀，洒布后用吹风机仔细吹一遍，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，沥青温度达到要求时开始抽取沥青，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，1-2秒后打开沥青喷头，在撒布过程中随时调整，保证接缝的完整性。

5、沥青温度应控制在165℃-170℃，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），防止沥青覆盖相邻幅的碎石。

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℃，SBS改性沥青，出机温度不低于170℃。

7.2.2 碎石撒布量采用撒布率来控制，可控制在60%-70%。

7.2.3 粘结强度现场检测（拉拔试验），控制≥0.3MPa。

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生产，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。

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 项目部成立施工专门环保管理机构，在工程施工过程中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使用费用低、能耗少等方面。