淺談鋼橋面RA05樹脂瀝青砼施工技術

戴海文

【摘要】大跨徑鋼橋面鋪裝方案技術原理鋼橋面鋪裝一直是橋梁工程中的一項技術難題，與混凝土橋面鋪裝相比，容易產生無法滿足設計要求、應變過大、成品后早期損壞大等現象， 因此鋼橋面鋪裝一方面要解決鋪裝材料的防水問題， 另一方面要處理在鋼板界面處高應變，高溫及光滑表面情況下，鋪裝材料的界面穩定問題。圍繞上述核心問題的處理，產生了環氧瀝青混凝土和 ERS 這兩種不同理念的鋼橋面鋪裝技術。本文結合寧波象山港某項目橋面RA05樹脂瀝青砼的施工，簡要介紹鋼橋面RA05樹脂瀝青砼施工技術要點，為廣大同行給予借鑒。

【關鍵詞】橋面鋪裝 瀝青混凝土 RA05樹脂瀝青砼

一、 前言

大跨徑鋼橋面橋面鋪裝目前多采用環氧瀝青混凝土和樹脂瀝青混凝土（1） 環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝：環氧瀝青混凝土是一種勻質鋪裝體系，即整個鋪裝結構是由一種材料組成，這種鋪裝體系認為傳統用于混凝土橋面的鋪裝材料不適用于鋼橋面， 因而尋求一種完全替代的鋪裝材料，這種材料就是環氧瀝青混凝土。環氧瀝青混凝土以其優 異的材料性能，完全滿足了鋼橋面板對鋪裝材料性能的所有要求，即與鋼板具有 良好的粘結性，溫度適應性以及和鋼板變形的追隨性。環氧鋪裝體系源于美國， 實際施工時將環氧混凝土分為兩層施工，第一層 20mm，第二層 25mm，總厚度 為 55mm。鋼板表面要求進行防腐涂裝，鋼板與第一層瀝青混凝土之間刷涂瀝青 粘結層，第一、二層瀝青混凝土之間刷涂瀝青結合層。 （2）樹脂瀝青組合體系（ERS）鋼橋面鋪裝：樹脂瀝青組合體系（ERS）采用一種完全不同于環氧瀝青混凝土體系的理念， ERS 認為鋼橋面鋪裝的核心問題是鋼板與鋪裝材料界面的處理，它首先把鋼板表 面 “改造” 成類似混凝土橋面的界面， “改造” 成功后， 傳統改性瀝青混凝土 （SMA） 仍可適用于鋼橋面鋪裝。ERS 一種非勻質鋪裝材料鋪裝體系。 ERS 改造鋼板的過程分為兩步，第一步在鋼板表面涂刷 EBCL 材料，并在上 面撒布碎石，利用 EBCL 與鋼板的強粘結性能，將碎石粘附在鋼板表面，形成一個極為粗糙且牢固的表面，提高了整個鋼橋面鋪裝界面的抗剪強度，同時也達到 了防水防腐的目的；第二步在 EBCL 層上鋪設 20mm 厚的樹脂瀝青（RA05），樹 脂瀝青具有較高的彈性模量，能適應較大的材料應變，從而起到將鋼板剛度進行 過渡的作用， 同時樹脂瀝青具有較好的高溫適應性和耐疲勞性能， RA05 層與 EBCL 層共同將鋼板改造成類似混凝土橋面的鋪裝材料工作界面。RA05 施工完成后， 就可以按照傳統混凝土橋面的做法采用普通鋪裝材料，即首先施工一層防水層， 之后上層采用改性瀝青混凝土 SMA。下面就結合寧波象山港某項目橋面RA05樹脂瀝青砼的施工，對樹脂瀝青的施工過程加以闡述。

二、材料要求

1集料

RA05樹脂瀝青混凝土應采用潔凈、干燥、無風化、無雜質的集料，集料規格有0～3mm，3～5mm兩種，集料技術指標要求見表1-1、表1-2。

2、填料

填料宜采用石灰巖中的強基性等憎水性石料經磨制的礦粉，其質量應符合表1.2-1的技術要求。

三、施工準備

1、施工設備及材料

RA05主體施工準備工作要求：主要人員全部到位，工作任務安排定崗定位；0-3mm、3-5mm碎石進行袋裝，現已堆放在料棚內，RA膠料現已儲存在拌和站的A、B罐內，10-13mm碎石已水洗，每袋重量按20Kg包裝，堆放在料棚內，保持材料干燥。所有原材料經檢測合格，并已經監理單位審批；RA05拌和站已標定，攤鋪機、膠輪壓路機已經進場。

2、鋼橋面的拋丸及清理

RA05施工前鋼橋面要進行鋼砂拋丸處理，采用帶吸塵裝置的移動式自動真空無塵打砂機，徹底去除鋼板的表面銹蝕、油污、塵土等。除銹后的垃圾，采用編織袋裝好，統一用運輸車運走。鋼橋面在拋丸后表面光潔度達到Sa2.5級，粗糙度達到60-100μm的技術要求。

3、EBCL防水抗滑粘結層施工

拋丸施工結束后用吹風機將鋼板界面吹干凈后（清掃人員在打砂過后工作時必須穿鞋套）應立即開始EBCL層施工，防止拋丸處理后鋼板表面再次發生銹蝕。

EBCL層施工時要求天氣干燥、氣溫不得低于10℃，有霧、下雨或相對濕度大于90%時不得施工。

EBCL膠料涂布量按照方格網控制，用量0.9～1.1kg/m2。然后立即灑布一層3～5mm單粒徑的石子，使之與EBCL膠料一起固化。石子要求干燥、清潔，灑布量為2.5～3.5kg/m2。撒布碎石要求均勻、滿布不重疊、無堆積，形成牢固的抗滑表層。

EBCL施工要詳細記錄當時的鋼板溫度、大氣溫度和膠料拌和溫度，參照試驗室確定的溫度時間控制及時調整施工的時間，試驗室常溫25℃的指干時間需6-8h左右，EBCL膠料應在固化前涂刷完畢。

施工結束后，立即用專用清洗液將各種量具和涂刷工具清洗干凈。

防水抗滑粘結層由EBCL膠料和在其上撒布的3～5mm粒徑的碎石共同組成，EBCL膠料指標見表3-1，碎石指標見表3-2。碎石采用潔凈、無風化的巖石。

四、配合比

RA05混合料由0-3mm、3-5mm集料、礦粉、樹脂瀝青（膠料）和聚酯纖維一起冷拌而成。RA05混合料級配及用油量必須滿足表3.1-1，并且混合料的馬歇爾空隙率、穩定度、流值、殘留穩定度、凍融劈裂、低溫彎曲等都必須符合規范表3.1-2要求。

五、 機械設備

RA05施工需要設備為：RA專用拌和站、瀝青攤鋪機、膠輪壓路機、裝載機。

現列舉寧波象山港某項目RA05施工機械如下表

六、 施工技術方案

1、RA05施工工藝

1）、EBCL界面涂RA膠料

為保證EBCL和RA05之間的粘結可靠，在施工RA05前，應對已固化的EBCL層頂面進行清潔，去除可能的油污、灰塵等雜物，然后在EBCL頂面涂刷一層RA膠料，然后再進行RA05混合料的攤鋪。RA膠的涂布量約0.3-0.5Kg/m2，用刷子涂刷均勻。

2）、一般要求

RA05施工前應詳細調查施工期間的天氣情況，晴好天氣才能安排施工。清除EBCL表面的雜物和油污，掃除EBCL表面松動的石子。對到場RA05拌和用膠料進行檢測，成型標準馬歇爾試件，測試完全固化后RA05的馬歇爾試件的相應指標。

2、RA05拌和

1）、拌和機、場地

拌合場地全部采用水泥硬化，集料堆放在搭建料棚里，RA05混合料采用樹脂瀝青混凝土專用3000型拌和機進行生產。拌和站采用全自動電腦控制，拌合油石比依據室內試驗配比的結果選用，并驗證RA05馬歇爾試件性能指標。

2）、拌合生產

RA05包括0～3mm和3～5mm兩種集料，兩種集料都采用袋裝，施工前保持干燥。礦粉采用礦粉罐，容量為100T，兩種集料分別置于樹脂瀝青混凝土專用拌和機兩個斗中，根據RA05混合料配合比設計中礦粉和兩種集料所占重量比分別輸入電腦。RA05混合料每一盤的拌和量應事先確定，以保證油石比精確。

RA05膠料分A和B兩組分組成，分別置于A和B兩個大罐容器內保持攪拌均勻。RA05拌合生產時，分別泵送A、B膠料至各自稱量斗進行稱重，然后將稱量好的AB料放入混合鍋進行A+B的攪拌，預計A+B膠料攪拌時間不少于30s。當稱量好的石料和礦粉及纖維等進入拌和鍋并干拌均勻后放入攪拌好的A+B膠料，進行RA05混合料的拌合生產，預計濕拌攪拌時間不少于60s，以RA05混合料的拌合均勻度判定需要的拌合時間。纖維按混合料0.1%的重量比添加，與礦質集料一起干拌。

3）、卸料和運輸，控制時間

拌和完畢的RA05混合料直接放入運料卡車，卡車裝運混合料應注意先裝卡車的后端然后再裝前端，爭取先拌和完畢的混合料先攤鋪。室內的研究結果表明，新研制的RA05混合料有比較充裕的施工時間，一般在6小時內RA05不會固結，運輸、攤鋪碾壓的時間應比較從容。施工現場要根據試驗段實地測得的RA05混合料的表干固化時間安排在實際橋梁上的運輸和攤鋪作業時間。

3、RA05攤鋪和碾壓

1）、攤鋪控制

攤鋪機行走速度一般為2～3m/min，主要取決于拌合的產量。攤鋪一車料的時間一般不超過60min。

2）、厚度控制

根據經驗暫定松鋪系數為1.2，以保證實際壓實后的厚度滿足設計要求。試驗段應通過測量攤鋪前和碾壓完成后的標高差計算得到實際的松鋪系數。

3）、RA05攤鋪寬度

RA05攤鋪寬度依據拌和機產量和試驗段寬度等現場實際情況確定。

4）、碾壓方式：通過鉆芯檢測壓實度來確定碾壓遍數，一般遍數如下表。

初壓 復壓

膠輪靜壓4～6遍 膠輪1～2遍

當RA05混合料碾壓達到密實度要求后，應立即安排專人在RA表面均勻灑布一層10～13mm粒徑的石子，碎石撒布量按滿布面積的30-40%控制，然后采用膠輪壓路機進行碾壓，要求將撒布石料粒徑的一半以上嵌入RA表層，增加RA05頂面的抗剪能力。RA層完全固化后，安排專人將RA層表面粘結不牢固的石子掃除，在RA05頂面形成凹凸不平的表面狀態。在防水瀝青層灑布之前對RA05表面進行拋丸作業，使RA05表面露出干凈的粗糙界面，有利于防水瀝青對RA05表面的粘結。

5）、攤鋪、碾壓注意事項

嚴禁壓路機在已碾壓完畢的RA05上停放。RA05碾壓過程中嚴禁灑水。若發生碾壓粘輪現象，可采用少量菜籽油涂刷在壓路機輪胎表面上。

攤鋪、碾壓過程中應安排專人及時將已結團硬化的RA05混合料料清除出去。攤鋪碾壓結束后應及時清理攤鋪機和壓路機上粘連的RA05混合料，避免RA膠料固化后清理困難，影響下次的正常使用。

RA05施工結束后，做好RA05混合料的養生和防護工作，禁止一切人員和車輛進入RA05的施工區域。

七、 檢測標準要求及手段

在現場施工過程中，試驗室同時成型馬歇爾試件，置于橋上進行同步養生，通過檢測RA05試件不同齡期的馬歇爾強度，判定RA05的實際強度和強度增長規律。當RA05的馬歇爾強度達到40KN后，下一道工序方可開始。馬歇爾穩定度試驗采用100KN大型穩定度儀檢測。

八、 RA05層施工工藝流程圖

九、結束語

樹脂瀝青組合體系鋪裝技術是我國技術人員在實踐中探索出來的，具有中國自主知識產權的鋼橋面鋪裝技術。經過不斷的實踐和完善， 目前已經逐漸為行業認可，并在越來越多的鋼橋中采用，如杭州江東大橋、寧波 慶豐橋、青林灣大橋、外灘大橋、湖北宜昌長江大橋、廣東獵德大橋等等。在實際應用中，能充分發揮樹脂瀝青砼的高強度和與鋼板良好結合的特點，是比較理想的鋼橋面鋪裝方案。

參考文獻：

[1]公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004）

[2]杭州彎跨海大橋施工技術規范 呂忠達著 人民交通出版社