钢桥面GA-10浇筑式沥青混凝土铺装应用研究

钢桥面GA-10浇筑式沥青混凝土铺装应用研究

郭世民

中交二公局东萌工程有限公司，陕西　西安，710100

摘要:结合南天高速钢箱梁桥面铺装项目，介绍了钢桥面铺装原材技术要求，配合比设计过程，GA-10浇筑式沥青混凝土施工工艺，包括：施工的准备，浇筑式沥青混合料的拌和、运输、摊铺工艺以及边侧、横向施工接缝措施，为后续广西钢桥面铺装技术提供参考。

关键词：钢桥面铺装；浇筑式沥青混凝土；配合比设计；施工工艺

0 引言

钢桥面铺装由于对路面的柔韧性、耐热性、抗变形能力有更高的要求，因此其铺装结构不同于一般沥青路面，现常采用的是浇筑时沥青混合料，其具有施工简易，耐久性好，柔韧性强等优点，完好的适应了刚桥面的铺装需求[1-3]。本文以广西南天高速四座钢箱梁钢桥面铺装为例子，对浇筑式沥青混合料原材控制，配合比设计，施工工艺进行分析。

1 工程概况

南天高速№1标项目涉及四座钢箱梁桥，桥位分散、线型复杂，制造精度要求高，关西互通匝B2和匝C2钢箱梁桥跨越兰海高速主线，拉所2号桥跨越黔桂铁路威明隧道。具体如下：

为保证桥面铺装的性能，采用浇筑式沥青混凝土铺装结构，具体为：丙烯酸防水漆+丙烯酸树脂防水粘结层+3cm浇筑式沥青混合料GA-10+5-10mm预拌碎石+改性乳化沥青粘层+改性沥青AC-13.

2 主要铺装材料技术要求

沥青采用专用聚合物沥青，相较于其他用岩沥青和普通沥青复配，性能更优、稳定性更好。粗集料采用广西辰钰建材有限公司生产的9.5-13.2mm、4.75-9.5mm、2.36-4.75mm的辉绿岩碎石，采用三级破碎机的筛分设备生产，材料洁净、干燥、形状好，强度高。细集料采用广西辰钰建材有限公司生产的辉绿岩0-2.36mm机制砂，洁净、干燥、无风化、不含杂质。矿粉采用广西南丹县恒旺矿业有限公司生产的碎石自行生产的矿粉。

3 配合比设计

3.1 级配设计

依据集料及矿粉的筛分结果初选三种级配，成型试件，进行混合料性能检验，试验结果见表1所示。

表1  GA-10浇筑式沥青混合料性能试验结果

根据规范要求对表1的混合料性能试验结果分析，以贯入量和贯入增量的最小级配作为初选级配，综合考虑GA-10的级配选择级配C，该级配对应配比为：矿粉：0~3mm：3~5mm：5-10mm=24:32:18:26。

3.2 最佳油石比的确定

在最佳的设计级配下，根据《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》JTG/T 3364-02-2019要求以预估油石比为中值，按0.2%变化，取5个不同油石比7.4%、7.6%、7.8%、8.0%、8.2%进行试验，结果见表2.

表2  不同油石比GA-10浇筑式沥青混合料性能试验结果

由上表可以看出，油石比为7.6%、7.8%、8.0%的浇筑式沥青混合料各项指标均满足技术要求。通过混合料的高温稳定性和施工和易性综合考虑，综合高温性能及施工和易性采用7.8%为最佳油石比。

3.3低温性能验证

采用JTG E20-2011中混合料弯曲试验方法进行检验，制备小梁试件，计算跨径200mm，荷载速率50mm/min，结果见下表3所示。

表3  -10℃弯曲破坏试验结果

由上表可知，7.8%时浇筑式沥青混凝土的-10℃弯曲应变满足规范及设计文件中的相关技术要求。

故此目标配合比配比为0~3mm：3~5mm：5-10mm=24:32:18:26，最佳油石比为7.8%。从热料仓取料进行筛分及试验，最终确定生产配合比为0~3mm：3~5mm：5-10mm=26:38:10:26。

4 浇筑式沥青混合料施工工艺

4.1浇筑式混合料拌和

油石比采用7.8%，生产配合比采用：3#仓(6-11mm)：2#仓(4-6mm)：1#仓(0-4mm)：矿粉= 26% : 10% : 38% : 26%。沥青混合料干拌时间控制在15S，湿拌时间控制在80S，每盘拌和周期不少于95s。

4.2浇筑式混合料运输

浇注式沥青混合料不同于普通沥青混合料，在运输途中还需不断搅拌和加温，因此，浇注式沥青混合料使用专门的运输设备（一般称为Cooker）[6-7]。运输途中需加热到220℃～

240℃，并需搅拌至少45min方可摊铺。同时在220～240℃高温停留时间不宜超过4h。卸料时须调节加热温度，减慢搅拌速度避免混合料硬结及空气中的氧气进入浇注式沥青，导致混合料养化。

4.3浇筑式混合料摊铺

混合料应满足摊铺和易性要求，240℃时的流动度不宜大于60s[8]；Cooker将混合料卸在钢桥面板上，摊铺机的整平板左右移动将浇注式沥青混合料铺开，紧跟着向前将沥青混合料整平到预定高度。摊铺后，应立即撒布4.75～9.5mm的单粒径碎石，并将碎石压入浇注式沥青混凝土中，浇注式沥青混凝土完全冷却后扫除未粘牢的碎石。

4.4边侧限制

为防止混合料侧向流动，车道连接处的边缘设置钢制挡板。在摊铺之前确定一定间隔某一点的摊铺厚度，然后调整导轨的高度及边侧限制板，从而确定摊铺厚度。

4.5横向施工接缝

使用边侧限制的钢板切割成摊铺宽度相同长度，放置于施工接缝位置，将摊铺机升起并移出，抵住横向挡板，人工将混合料抹平敲打击实。固定横向挡板，待混合料冷却后，方可拆除。在接缝处铺筑浇注式混合料之前，沿接缝贴一缝条，将摊铺机高度调至铺装层相同高度，待布料板将混合料均匀铺开后，便可正常摊铺。

5 结束语

钢箱梁桥面铺装，目前在广西应用还较少，是一种先进的施工技术。本次借助广西南天高速钢桥面铺装项目，采用浇筑式沥青混凝土进行钢桥面铺装，取得了良好的施工效果。依据本项目实施，总结出了一套适合广西的钢桥面铺装原材要求，配合比设计，及施工工艺成套技术，为今后类似工程提供了很好借鉴经验。

参考文献

[1] 陈海荣,卢红亮,伍贞蒸. GA-10浇筑式沥青混凝土在石湾互通匝道桥的应用研究[J]. 西部交通科技,2022(5):141-142,150.

[2] 王玉果,刘成龙. 沥青胶结料对浇筑式沥青混合料指标影响分析[J]. 公路,2020,65(1):238-242.

[3] 阮芳朝. 浇筑式沥青混凝土施工技术研究[J]. 智能城市,2019,5(10):156-157.