解决钢桥面铺装世界级难题

福格勒摊铺机+悍马压路机高效铺装沪通长江大桥

2020年4月14日,沪通长江大桥主航道桥钢桥面沥青混凝土历时12 d顺利铺装完成。作为项目的施工方,江苏省交通工程集团有限公司不仅创造了12 d完成铺装1 092 m环氧沥青提温快速施工的新纪录,而且解决了钢梁桥钢板表面铺筑沥青混凝土的世界级难题。

桥面铺装 创造施工新纪录

沪通长江大桥作为通沪铁路全线的控制性工程,全长11 072 m,是连接苏州市和南通市的桥梁工程,也是沪通铁路、通苏嘉城际铁路、锡通高速公路共同的过江通道,更是国家八纵八横铁路网中沿海高铁的重要组成部分。该桥采用双塔斜拉设计,主跨1 092 m,是世界上最大跨径的公铁两用斜拉桥,也是世界上首座跨度超千米的公铁两用桥梁,预计2020年建成通车。

沥青摊铺是沪通长江大桥桥面施工的重要环节,主要摊铺区域分为钢梁桥面和混凝土梁桥面。其中钢梁桥面的沥青摊铺,一直是桥梁施工的一项世界级难题。为此,施工方自主研发原材料,选取了环氧沥青混凝土和S M A 改性沥青混凝土2种材料,分上、下2层铺装,总厚度达6 cm,不仅能承受重载、抗车辙、不易开裂,而且能够防水,较好地避免钢桥面锈蚀。

施工中,施工方对材料的运输和调度、施工的温度环境和设备效率等都进行了周密安排和综合考量。经过慎重考察,施工方决定采用在多个特大桥桥面摊铺项目中表现出色的2台福格勒摊铺机和4台悍马振荡压路机组成核心施工设备,相互配合,确保摊铺精准且施工高效。最终,沪通长江大桥钢桥面铺装历时12 d顺利完成,创造了环氧沥青提温快速施工的新纪录。

福格勒大型摊铺机超级2100-3 L实现了精准摊铺

 

沥青摊铺 兼顾效率与品质

作为解决该次桥面铺装层和钢桥面板粘结问题的关键材料,环氧沥青混凝土具有特殊的高粘特性,从拌和到铺装,只有在90 min之内完成,才能保证施工品质。同时,其材料铺装时的温度越高,摊铺的质量就越好。为此,施工方严控了摊铺过程中的沥青混合料拌和、运输、摊铺温控和厚度、碾压等工艺环节。由于环氧沥青混凝土铺装需要在15 ℃以上的晴好天气环境中进行,为减少桥面风速对材料温度的影响,施工方特意组织工人们将桥面两侧的护栏用厚厚的挡风布包围了起来,以降低铺装层材料的散温性。

为了快速完成摊铺和压实作业,除了需对材料严格把控外,还对摊铺机的性能和效率提出了严苛要求。

性能出色、高效、可靠的福格勒大型摊铺机超级2100-3 L以优异的施工品质,完美地迎接了这个挑战。施工方采用双机并铺、宽幅15 m的方式,进行了高效且质量精良的摊铺作业。该设备搭载ErgoPlus 3人机交互智能增强型操作系统,操作人员可通过操作面板设置摊铺宽度、厚度、速度以及熨平板仰角等各种参数,实现了精确控制,智能操作,自动化程度高,非常适合现场工况。

虽然桥面摊铺厚度非常薄(下面层松铺环氧沥青3 cm,上面层松铺S M A 10 4.2 cm),但是福格勒摊铺机却凭借先进的Niveltronic Plus纵横坡自动控制系统、强大的材料输送系统和高精确度的熨平板系统,不仅实现了高效摊铺,而且平整度极高。同时,高效的福格勒熨平板电加热功能也确保了沥青材料摊铺时的温度,保证了良好的摊铺品质。

双机并铺后,平整均匀的面层

 

振荡压实 统筹安全与高效

采用钢结构桥体设计的沪通长江大桥对共振非常敏感,而振动压实方式对桥体的影响不言而喻。施工中,既要最大限度地减少动态压实因共振对桥体造成不利影响,又要保证动态压实能在温度要求范围内快速完成桥面材料压实作业。因此,压路机必须既具有良好压实效率和效果,又兼具钢桥体压实的技术原理。

振荡压实是唯一适用于桥梁等振动敏感区域的动态压实技术。其技术原理为:钢轮中的2个偏心块前后振荡运动,形成剪应力;钢轮始终与地面保持接触,同时将额外的剪应力传递给地面;静态压实和动态压实同时进行,压实度快速提升。震荡压实过程中,钢轮不会垂直冲击地面,也就不会产生垂直冲击力,既避免了压碎骨料和过度压实,也可将对周围区域造成的共振影响降至最低。此外,振荡压实的施工温度范围更广,即使是在材料温度过低难以进行振动压实的情况下,振荡压实技术也可实现优异的压实质量。因此,振荡压实非常适用于薄层压实,尤其是温度不易控制的桥面薄沥青层压实。

具有振荡压实技术的悍马压路机迅速对铺好的材料进行压实

具有振荡压实技术的悍马压路机先后在港珠澳跨海大桥、海文跨海大桥、成都二环路高架桥等大型项目中被成功应用,施工效果得到充分验证。因此,施工方选择了4台悍马振荡压路机HD O 128V及HD O 138V,为该次桥面铺装施工保驾护航。

被赋予重任的悍马HD O 128V、HD O 138V 压路机,在面层初压、复压、终压过程中环环相扣,表现出色。2款设备首先通过稳压功能来提高材料承载力,再通过动态振荡压实技术实现材料的理想密实度,不仅精确到位、高效高质地满足了桥面材料对温度的苛刻要求,而且最大限度减少了振动对桥体结构的不利影响。

多台悍马压路机相互配合,快速完成面层压实

 

重点项目 再担保障新重任

为保证沪通长江大桥的施工质量,打赢这场攻坚战,施工方克服了重重难题,对摊铺材料和设备选用以及施工细节等,均进行了严格把控,不仅创造了新的施工纪录,而且刷新了中国基建速度。这次施工过程中,福格勒摊铺机和悍马振荡压路机凭借稳定可靠的性能,高效出色地完成了温度要求苛刻的粘性材料铺装任务,解决了世界级难题,赢得了客户的高度赞扬。这些设备的成功应用,再次印证了维特根集团作为筑养路领域的领军企业,旗下设备不仅能勇担重点项目的品质保障重任,而且彰显了行业的领先地位。

(通讯员 李娇 夏永强)

注:本文刊载于《市政技术》2020年第3期,第6、7页