鄂東大橋鋼混結合部橋面鋪裝施工質量控制

單慧川，王嘉謙

(1.西安方舟工程咨詢有限責任公司;2.西北工業集團公司)

1 工程概況

鄂東長江公路大橋主橋為雙塔雙索面混合梁斜拉橋，跨徑組合3 ×67.5+72.5+926+72.5+3 ×67.5 m，九跨連續半漂浮體系。主梁中跨為鋼箱梁，邊跨為PC寬箱梁，鋼混結合面設在中跨距索塔中心線12.5 m處。主梁采用分離式雙箱PK斷面，梁高3.8 m，全寬38 m。

鋼混結合段長8.5 m，其中鋼箱梁長段5.5 m(端部2 m為鋼格室)，采用Q345D鋼材，其頂板厚25 mm，采用U形加勁;混凝土梁段長3 m，采用C55鋼纖維混凝土。鋼混結合段一般構造見圖1。

圖1 鋼混結合段一般構造圖

行車道鋼橋面鋪裝采用雙層環氧瀝青混凝土，下面層厚2.5 cm，上面層厚3 cm;中央分隔帶鋪裝采用澆注式瀝青混凝土，厚5.5 cm;防水粘結層采用環氧瀝青粘結劑。

混凝土箱梁橋面采用10 cm厚瀝青混凝土，下面層選用AC-20C級配，厚6 cm;上面層選用SMA-13，厚4 cm。防水粘結層采用纖維增強SBR改性瀝青防水涂料。

2 鋼混結合部鋪裝層受力特點及鋪裝方案優化

鋼混結合部一直是混合梁斜拉橋的關鍵技術難點。由于鋼混結合部兩側材料特性的差異，導致鋼混結合部主梁及其橋面鋪裝結構的剛度和強度發生突變，變形不一致，易開裂，影響耐久性。

鄂東大橋主梁鋼混結合部采用PBL鍵+后承壓板+鋼格室部分連接填充混凝土的傳力結構，應用一系列科研課題成果和技術工藝措施，以改善其傳遞內力和變形的能力。試驗研究及實體檢測結果表明，荷載作用下鋼和混凝土結合面相對滑移很小，鋼板與混凝土近乎完全結合共同受力，基本解決了剛度平穩過渡問題。

鋼混結合部橋面鋪裝作為粘附于主梁上的一層薄片結構，其鋪裝方案最主要是兼顧鋼橋面和混凝土橋面兩種鋪裝材料的特點，做好兩種鋪裝結構的平穩過渡。為此，采取了以下優化鋪裝方案。

(1)鑒于環氧瀝青材料與鋼板和水泥混凝土均具有良好的粘附性能，橋面鋪裝過渡段設置于混凝土梁面一側。

(2)環氧瀝青層與SMA+AC鋪裝層不采用搭接，而采用垂直相接方式，以適應兩種材料在車輪荷載作用下不同的豎向變形。

(3)過渡段長度延長至6 m，適當增加過渡長度，并錯開主梁鋼混凝土結合段施工縫，見圖2。

圖2 過渡段鋪裝示意圖

(4)增設下封閉層，即采用環氧樹脂封閉混凝土表面的毛細縫隙，提高與環氧瀝青防水粘結層的粘附性。

3 工藝質量控制

環氧瀝青橋面鋪裝施工工藝和控制要求極為嚴格，尤其是對防水的控制極嚴。鋼混結合部橋面鋪裝應盡可能選擇在連續晴天時施工，且要求環境溫度大于15℃，大氣相對濕度小于85%。施工中遇雨必須立即停工，未經壓實即遭雨淋的環氧瀝青混合料應全部清除。

3.1 混凝土基面處理

(1)拋丸施工前，對混凝土表面進行清理，包括油污、銹跡、雜物、塵土等。

(2)拋丸施工中，注意控制處理去除深度，一般控制在2～3 mm，要求露骨率大于20%。邊角處采用人工打磨處理。

(3)拋丸處理后，要求用壓縮空氣吹凈表面及邊角、接縫處的灰塵，尤其對鋼混結合段開孔、鋪裝接縫等易存水處進行重點清理。

(4)根據工藝試驗，封閉層(40μm)環氧樹脂用量按0.1 L/m2控制。注意檢查封閉層是否有漏涂和氣泡，及時處理。

3.2 防水粘結層及粘結層灑布

(1)施工前對鄰近的鋪裝層、鋼橋面涂層加強保護，噴灑區邊緣須采用兩側擋板，防止污染。同時，操作人員須穿防護衣、鞋套，戴防護面罩等。

(2)噴灑粘結下層時，要提前1 h用熱鼓風機(70～80℃)烘干橋面板。要求噴灑作業面干燥、清潔，且無任何銹斑、鋅鹽或油斑。

(3)檢查環氧瀝青A、B組分加熱溫度。

(4)通過工藝試驗，明確噴槍設定的流量、噴灑寬度及灑布機(或操作工人)行走速度。噴灑的粘結層必須均勻、連續，用量準確。

(5)要求安排專人檢查是否有氣泡，及時戳破并補涂;檢查是否有噴灑超量、漏灑或少灑的地方，及時處理。

(6)粘結劑噴灑后必須在48 h內進行鋪裝作業，如因故不能按時施工，則須在鋪裝施工前重噴粘結劑。

(7)環氧瀝青混凝土鋪筑前，任何車輛和個人均不得進入已灑好的粘結層。

3.3 環氧瀝青混凝土鋪筑

(1)嚴格檢驗進場環氧瀝青、固化劑、集料等原材料。(2)嚴格監督按生產配合比進行混合料拌制。

(3)嚴格檢查拌合站、攤鋪、碾壓、運輸車等關鍵設備，確保其使用性能良好。

(4)要求做好作業區域封閉工作，嚴禁閑雜人員進入施工現場。

(5)嚴格檢查機械設備等可能潛藏的水份和灰塵。

(6)作業人員作好技術交底，嚴禁任何水源進入現場，或汗滴滴入混合料中。

(7)嚴格檢查松鋪厚度及壓實厚度，不符合要求時，及時調整。

(8)嚴格控制混合料延遲時間，凡是時間超過范圍的混合料，均予以廢棄。

(9)嚴格控制碾壓施工工藝。

(10)及時檢查并處理存在的鼓包等。

3.4 接縫處理

(1)與邊跨鋪裝層接縫處須切割平齊。

(2)環氧瀝青粘結劑灑布時考慮接縫處理，接縫界面上多余的粘結劑須刮除，避免多余的粘結劑引起推移。

(3)根據試驗路確定的松鋪系數，反算7 cm加厚層的松鋪厚度，作為攤鋪機起步的基準面。

(4)接縫碾壓后，要求對接縫位置進行人工夯實。

(5)鋪筑過程中設置專人對接縫處進行監控，如有錯臺，用篩分細料及時填補或刮平;如有裂紋，及時修補處理，并復壓2～3遍。

(6)鋪裝施工完畢后，對接縫處涂3～5 cm寬、2～5 mm厚的環氧瀝青粘結劑進行封縫，稍干后用膠錘錘擊，使其滲入接縫，提高封水能力。

3.5 養護

環氧瀝青混凝土鋪裝采用自然養護方式，養護期為30 d，在此期間嚴禁車輛通行。

4 結語

鄂東長江公路大橋鋼混結合部橋面鋪裝施工中，通過鋪裝方案優化、基面和接縫特殊工藝處理、環氧瀝青混凝土鋪筑過程控制措施，有效保證了該部位的施工質量。大橋通車已3個月，對結合部鋪裝層進行觀察，未發現鼓包、裂縫、坑槽等缺陷，初步驗證了鋪裝方案和工藝控制措施的可行性。

［1］ 湖北鄂東長江公路大橋鋼橋面瀝青混凝土鋪裝施工圖設計文件［Z］.重慶交通大學，2010.