浅析浇筑式沥青混凝土技术在钢梁桥面铺装施工中的应用

浅析浇筑式沥青混凝土技术在钢梁桥面铺装施工中的应用

陈恒博

西安市第二市政工程公司，陕西西安710054

摘要：钢箱梁浇筑式沥青混凝土路面具有沥青混合料与钢箱梁桥面的良好粘附性、高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性、抗渗性等优点。随着施工技术和设备的成熟，浇注式沥青混凝土越来越多地应用于桥梁工程的桥面铺装中。通过近年来的实践应用，桥面未出现明显质量缺陷，优势愈加明显。

关键词:钢箱梁；浇注沥青；质量控制；措施

1项目概述

某机场高架钢箱梁桥，桥面铺装结构均为4cm细粒式沥青玛蹄脂碎石(SMA-13)+改性乳化沥青粘结层(0.3~0.5kg/m2)+3.5cm浇注式沥青混凝土(GA-10)，撒布预拌碎石+丙烯酸树脂粘黏剂（0.15~0.2kg/m2）+甲基丙烯酸甲酯树脂（两层2.5~3.5kg/m2）+丙烯酸防腐漆，共计浇注式沥青混凝土7686.1m2。

2施工质量控制措施

2.1施工前的所有准备工作

1)浇筑式沥青混凝土混合料拌和温度高，拌和时间长，拌和站的选择对浇筑式沥青混凝土的质量起着决定性的作用。由于全线钢箱梁较为分散，铺装总面积较小，为降低施工成本，工程采用LB-5000普通沥青混凝土搅拌设备，不加粉料加热设备，导致沥青混凝土产量低，施工耗时较长。因此施工前应提前拌制，以保证铺装的连续施工。

2) 施工前，首先委托具有相应资质等级的试验检测中心进行配合比设计，出具的GA10浇筑式沥青混凝土配合比及技术要求检测报告；保证各种原材料符合相关要求。

3)在相应资质及生产许可证搅拌站对进场的原材料按照目标配合比设计进行试拌生产，确定生产配合比，合格后才能正式生产。高温拌和后浇筑式沥青混合料的性能应满足下表1规定的技术要求。

浇筑式沥青混合料技术要求                表1

注：1、低温弯曲试件尺寸为：300mm×100mm×50mm.

4)组织专业队伍进行施工，并根据本工程的特点对操作人员进行技术交底，跟踪操作实施情况，达到施工技术水平和各项技术标准，满足设计和规范要求。

5)施工准备阶段应投入使用的摊铺机，特别是沥青混凝土摊铺机的运输设备(运输车辆和起重设备)，准备足够的沥青混凝土运输车、电子温度计等设备，以备检查和校正；保证正式施工后的连续施工，避免因设备故障导致沥青混凝土温度达不到要求而造成的一些质量隐患。

6)施工前，应控制好天气、温度和湿度。严禁在雨天进行防水粘结层和摊铺作业，防止浇筑沥青混凝土时层间粘结不良和气泡。

7)使用聚合物改性沥青的浇筑式沥青混合料，从拌和开始应在3h内完成运输、摊铺施工过程；使用硬质改性沥青（仅掺加天然沥青）的浇筑式沥青混合料从拌和开始，应在6h内完成运输、摊铺施工。浇筑式沥青混合料拌和后如因遇雨等原因无法在规定时间内完成摊铺施工，混合料应予以废弃，不得再重新加热拌和施工。

2.2施工技术质量控制

2.2.1桥面处理

沥青胶粘剂防水粘结层是钢箱梁桥面铺装施工中至关重要的环节。其耐腐蚀性、水密性、柔韧性、耐久性和粘结性能与钢箱梁面板有效粘结，使钢箱梁面板与水或空气隔绝，从而延长钢箱梁的使用寿命，增强浇筑混凝土(GA-10)与钢箱梁面板之间的粘结力，减少混凝土粘结力不足对桥面铺装结构层的破坏。因此，加强溶剂型沥青胶粘剂防水粘结层的施工质量控制，对后续结构的施工质量影响很大。溶剂型沥青胶粘剂的技术参数应满足F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》[1]的相关要求。

为保证沥青胶防水粘结层与钢箱梁面板的粘结质量，施工前应对桥面进行喷砂除锈，使钢箱梁桥面干燥清洁，无任何杂质和油污，粗糙度为50um~100um，以增加层间粘结力[2]。在除锈过程中，应注意钢箱梁面板上防滑钢筋的除锈质量。如果机械清理不可行，应采用人工除锈。清洁度必须满足GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa2.5 [3]，表面粗糙度Ra必须满足25m ~ 60m的要求，原车间底漆等临时涂层应彻底清除。

桥面喷砂除锈清洗完成并验收合格后，2h内即可进行沥青胶防水粘结层的施工。施工过程中应注意环境温度应控制在0 ~ 45℃，相对湿度≤85%，钢板温度应高于露点3℃以上，避免淋雨、结露等天气进行涂装施工。施工采用手工辊涂两遍。第一层辊涂完成后，待其充分体现溶解固化后进行第二次手工辊涂。施工中应采取有效措施避免灰尘污染清洗后的桥面；桥面铺装防水层施工采用分区流水作业法。沥青胶防水粘结层在喷砂清理到一定面积后，经检测符合施工要求后立即施工，并覆盖防尘布，确保固化前不受污染。

2.2.2浇筑沥青混凝土的搅拌和运输

严格控制沥青混凝土指标，确保浇筑沥青混凝土质量。相对而言，沥青延度越大，油石比越高，粉胶比越低，浇注式沥青混凝土的低温抗裂性越好[4]。搅拌前，应清洗卡车、储罐或卸料斗，并涂抹隔离剂。浇注式沥青混合料使用的聚合物改性沥青加热温度为175 ~ 185℃，矿粉不加热，石料加热温度控制在300 ~ 320℃左右，拌和时间为干拌15s，湿拌不少于90s，拌和后混合料出料温度按220 ~ 250℃目标控制。在拌和过程中，应充分注意控制矿粉加入量、改性沥青用量和出料温度。由于浇注式沥青混凝土使用的沥青粘度大、含量高，单罐浇注式沥青混合料的生产量不宜过大，一般控制在2.5t以内，以保证混合料的均匀性。

GA沥青含量高(7% ~ 10%)，矿料中矿粉含量高(20% ~ 30%) [5]。拌和站生产的浇注式沥青混合料需要不断搅拌和加热，浇注式沥青混合料由专用炊事车运输(自带加热系统)。运输设备第一次投料前，其温度应预热至160℃左右，装入运输设备的混合料应保持搅拌，混合料应加热至220 ~ 250℃。应注意避免浇注的沥青混合料在高温运输设备中停留时间过长。温度超过250℃时，停留时间不应超过1h，混合物在锅内搅拌时间不应少于40min，在220 ~ 250℃停留时间一般不应超过4h。运输车辆需要用彩色条纹布包裹底盘，防止漏油和汽车污水污染，运输过程中应避免因紧急制动而损坏防水层。

2.2.3浇筑沥青摊铺施工

摊铺前，在钢板表面设置控制点，以满足摊铺厚度标准，并调整导轨和侧限位板的高度，使其与摊铺厚度一致。运到现场后，直接从运输车倾倒在成品防水粘结层板上。卸料高度不得高于1m，用专用摊铺机熨平，不得碾压。施工时注意要求进入施工现场的运输车辆，不得污染桥面或损坏已完成的防水粘结层。如有污染，应指定专人清理，并由专人检测锅内温度，确保混合料温度不低于220℃。护栏侧摊铺机行驶轨迹外的沥青路面需要人工摊铺。路面铺设应设置侧限，以防止混合料向侧面流动。侧限由约35mm厚的钢制或木制挡板构成，设置在车道交界处的边缘。根据钢板表面的平整度，用不同厚度的铁皮或木屑进行调整，以达到保证路面平整度的目的。

为保证施工现场的摊铺质量和连续施工，调整摊铺机的速度、运输车辆的进料和搅拌站的搅拌效率，相互配合，保证连续稳定的施工。摊铺机不得停车，摊铺部分应及时修整和侧面处理。摊铺时要防止工人的汗水或油脂滴落，在摊铺温度高的情况下汗水和油脂容易形成气泡；如有气泡出现，应及时用钢钻刺破，并用铁锹轻敲排除气泡，排出空气，以免留下空隙，造成质量隐患。

2.2.4层间粘结层和施工缝处理

浇注式沥青混凝土层(GA-10)和沥青玛蹄脂层(SMA-10)通过嵌入骨料有效连接成一体，骨料要求与浇注式沥青混凝土的所有骨料一致。在浇筑的沥青冷却凝固前，应及时摊铺层间碎石。摊铺完成后，用人工压路机将一半的碎石压入浇注的沥青混凝土中。浇注的沥青混凝土完全冷却后，应清除未粘结的砾石。纵横缝的设置应符合《浇注式沥青混合料侧铺》中所列的粘贴沥青接缝条的方法。

2.2.5 施工质量控制及验收标准

施工过程中严格按照规范要求进行抽芯取样等工作，现场检测遵照下表2，竣工验收质量标准达到《公路沥青路面施工技术规范》JTG  F40—2004及《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2－2008要求。

钢桥面铺装工程施工质量要求     表2

3结论

由于浇注式沥青混凝土工程量小，分布分散，在没有专用粉料加热设备的情况下，骨料加热温度的控制至关重要，是沥青混凝土施工成败的关键。因此，在现场试拌阶段，应重点进行调试，重点掌握混合料的干拌时间，以满足浇捣沥青混凝土的出厂温度和混合料的均匀性。在整个施工阶段，对浇注式沥青混凝土各环节的控制应做到万无一失，以避免影响浇注式沥青混凝土的整体性和抗变形能力，保证铺装层与桥面板之间的粘结效果和防渗效果，有效保护桥梁主体结构不受腐蚀，延长铺装层的使用寿命，降低运营期的维护费用。

参考文献：

［1］饶延泉.钢桥面浇筑式新型改性沥青混凝土路面施工技术［J］.浙江建筑，2020,4（2）:57-64.

［2］黄志勇.钢桥铺装浇筑式材料录用性能评价与研究［J］.低温建筑技术，2012,（12）:56-61.

［3］薛昕，王民，张华.浇筑式沥青混凝土在桥面铺装中的应用与发展现状［J］.公路交通技术，2011,（5）:103-105+111.

［4］F40-2004公路沥青路面施工技术规范［S］.

［5］黄国刚.城市内湖钢桥面浇筑式沥青施工技术［J］.四川水泥，2017,（1）:183.

［6］CJJ-2008城市桥梁工程施工与质量验收规范［S］.