南寧大橋鋼箱梁橋面鋪裝施工技術(shù)

滑山

（中鐵二局股份有限公司　四川　成都　610032）

南寧大橋鋼箱梁橋面鋪裝施工技術(shù)

滑山

（中鐵二局股份有限公司四川成都610032）

南寧大橋主橋采用單箱單室扁平流線型全焊鋼箱梁，橋面鋪裝采用澆注式改性瀝青GA10+改性瀝青混凝土SMA10的施工工藝。本文結(jié)合南寧大橋主橋鋼橋面噴砂除銹與粘接層施工、下層改性瀝青GA10澆注式混凝土、上層改性瀝青混凝土SMA10施工要點(diǎn)等進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

鋼橋面鋪裝；改性瀝青澆注式混凝土；改性瀝青SMA

近十多年來(lái)，我國(guó)正處于快速發(fā)展時(shí)期，跨越江、河和海灣的大跨徑橋梁以及城市中修建了大量的正交異性板鋼箱梁橋，橋型結(jié)構(gòu)有懸索橋、斜拉橋、拱橋和連續(xù)梁橋等。但是鋼橋面的鋪裝的技術(shù)難題，國(guó)內(nèi)外目前尚未得到很好的解決。本文結(jié)合南寧大橋主橋鋼橋面噴砂除銹與粘接層施工、下層改性瀝青GA10澆注式混凝土、上層改性瀝青混凝土SMA10施工要點(diǎn)等進(jìn)行了詳細(xì)闡述，以期對(duì)類似工程有所借鑒。

1　工程概況

南寧大橋位于南寧市東南，采用雙向六車道、城市主干道Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，工程全長(zhǎng)1314.77m，橋?qū)?5m。主橋?yàn)榇罂鐝角€梁非對(duì)稱外傾肋拱橋，單孔跨度300m，由兩條傾斜的鋼箱肋拱、橋面曲線鋼箱梁、傾斜的吊桿及橋面系桿組成。

圖1　南寧大橋效果圖

南寧大橋主橋全部位于R=1500.000m的平曲線內(nèi)。箱梁節(jié)段呈扇形，縱向加勁肋按照曲線布置。主梁采用單箱單室扁平流線型全焊鋼箱梁，閉口加勁肋正交異性板，全寬35m，中心高3.5m。鋼箱梁內(nèi)每隔3m設(shè)置一道橫隔板。

根據(jù)南寧大橋交通氣候條件、橋面特點(diǎn)和幾何特性，結(jié)合該橋防腐要求、使用期內(nèi)鋪裝與鋼板的粘結(jié)要求、以及鋪裝層抗低溫、抗疲勞開(kāi)裂和抗高溫變形等性能要求，還有安全性和行車舒適性等要求，南寧大橋主橋鋼箱梁橋面行車道鋪裝方案如圖2。

鋼橋面行車道鋪裝層厚度考慮功能要求的不同，按底層改性瀝青GA10，面層SMA10設(shè)計(jì)，總厚度70mm，防水粘結(jié)層總厚度約2mm。

圖2　主橋鋼橋面鋪裝示意圖

2　噴砂除銹與粘接層施工

2.1噴砂除銹

首先對(duì)鋼梁表面進(jìn)行外觀檢查，確保無(wú)焊接及鋼板缺陷，把表面污染物，先用手動(dòng)工具鏟除再采用清洗劑及高壓熱水作全面清洗。

噴砂除銹采用移動(dòng)式帶吸塵裝置的自動(dòng)無(wú)塵打砂機(jī)作業(yè)，箱梁邊緣部位采用手提式打砂機(jī)配合施工。在噴砂除銹檢查合格后3h內(nèi)，基面必須干燥的前提下及時(shí)噴涂底涂層。底涂層采用雙組份FD30防腐底漆。首先用機(jī)械混合器將底涂層的A組份徹底攪拌，按比例稱取A、B組份，再混合攪拌均勻。嚴(yán)格按0.2～0.25kg/m2用量涂布，檢測(cè)平整基面的干膜厚度為0.05mm。

圖3　自動(dòng)無(wú)塵打砂機(jī)施工圖

2.2防水粘接層施工

防水層采用雙組份ZXWP防水涂料。首先將A、B組份充分混合，采用專用的噴涂設(shè)備進(jìn)行施工，噴涂量嚴(yán)格按2500～3500g/m2控制，干膜厚度為2.0mm。

當(dāng)防水層完全固化后24h內(nèi)涂粘結(jié)劑，粘結(jié)劑采用復(fù)合型反應(yīng)性樹(shù)脂組成的單組份液體，對(duì)防水層和瀝青混凝土有極大的粘結(jié)力，其粘結(jié)力由表面溫度激活。確保基面潔凈、干燥、無(wú)污物和灰塵的前提下，將粘結(jié)劑攪拌均勻，必須均勻地涂布于基體上，涂布量控制在0.10～0.15kg/m2之間。涂刷完成做好成品的保護(hù)（如圖4）。

圖4　防水層噴涂

3　改性瀝青澆注式混凝土GA10施工

3.1改性瀝青澆注式混凝土GA10的生產(chǎn)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試拌，混合料拌合后出料溫度控制標(biāo)準(zhǔn)為220～250℃。混合料中礦粉含量較大，因此拌和時(shí)間較長(zhǎng)，拌合時(shí)間控制標(biāo)準(zhǔn)為干拌15s，濕拌90s。

拌合過(guò)程中必須控制好瀝青用量、礦粉摻加量及出料溫度。加熱鼓風(fēng)中的細(xì)集料粉料（<0.3mm材料）損失與冷料倉(cāng)上料速度必須匹配。

3.2改性瀝青澆注式混凝土GA10的運(yùn)輸

改性瀝青澆注式混凝土GA10從拌和樓生產(chǎn)出來(lái)運(yùn)輸過(guò)程中仍需不斷攪拌和加溫，因此采用專業(yè)運(yùn)輸設(shè)備Cooker。初次進(jìn)料前先將Cooker溫度預(yù)熱至160℃左右，然后將混合料進(jìn)行連續(xù)不停的攪拌，與些同時(shí)讓混合料升溫，溫度標(biāo)準(zhǔn)控制在220～ 250℃。

裝入Cooker的改性瀝青澆注式混凝土GA10混合料在高溫的環(huán)境停留的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)為：大于250℃時(shí)不能超過(guò)4h，在220～250℃時(shí)不能超過(guò)6h，混合料在Cooker中的攪拌控制時(shí)間≥40min。

Cooker出料時(shí)必須調(diào)節(jié)混合料加熱溫度，防止混合料硬結(jié)，同時(shí)攪拌速度減慢，確保澆注式瀝青與空氣中的氧氣不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，減少混合料的氧化以保證其質(zhì)量要求。

3.3改性瀝青澆注式混凝土GA10的攤鋪

改性瀝青澆注式混凝土GA10自流成型無(wú)須碾壓，攤鋪設(shè)備采用澆注式專用攤鋪機(jī)。混合料到現(xiàn)場(chǎng)后先進(jìn)行流埃爾試驗(yàn)，合格后方可攤鋪。

3.3.1邊側(cè)限制

在220～250℃的改性瀝青澆注式混凝土GA10攤鋪時(shí)具有流動(dòng)性，邊側(cè)限制設(shè)在車道連接處的邊緣，采用35mm厚的木制擋板，控制混合料側(cè)向流動(dòng)。然后采用各種合適厚度的鐵片或木片調(diào)節(jié)擋板表面平整度，確保鋪裝表面平整度。

3.3.2厚度控制

測(cè)量放樣一定間隔各個(gè)點(diǎn)位邊側(cè)限制擋板表面，調(diào)整邊側(cè)限制板及專用攤鋪機(jī)導(dǎo)軌的高度，確定攤鋪厚度。根據(jù)攤鋪機(jī)整平板的自動(dòng)水平設(shè)備進(jìn)行控制，確保設(shè)計(jì)要求的厚度。

3.3.3行車道攤鋪

攤鋪的縱向施工縫應(yīng)根據(jù)攤鋪機(jī)、橋面攤鋪寬度，并防止縱向接縫位于車行道內(nèi)。

Cooker倒行至攤鋪機(jī)前方，混合料通過(guò)卸料槽直接卸料在橋面。攤鋪機(jī)的布料板左右移動(dòng)將混合料鋪平，攤鋪機(jī)前進(jìn)過(guò)程中把混合料整平到設(shè)計(jì)厚度。

施工人員必須緊跟攤鋪機(jī)后，對(duì)接縫進(jìn)行加熱和修整。利用攤鋪機(jī)的紅外加熱設(shè)備，加熱先鋪路面接縫，保證先鋪與新鋪GA10的整體性，接縫連接可靠。攤鋪機(jī)通過(guò)后，人工再用噴槍對(duì)接縫加熱，使新舊混合料變軟，最后用工具搓揉，進(jìn)一步讓混合料結(jié)合，充分致密，消除接縫。

施工人員緊跟在新鋪混凝土料上撒布5～10mm的預(yù)拌瀝青碎石，用量控制在4～8kg/m2，確保均勻。

圖5　GA10混凝土攤鋪

4　改性瀝青混凝土SMA施工

4.1改性瀝青混凝土SMA混合料的生產(chǎn)

首先對(duì)拌和樓進(jìn)行檢修與維護(hù)，同時(shí)檢查所有計(jì)量設(shè)備。瀝青拌和站調(diào)試和標(biāo)定的最主要內(nèi)容是稱量系統(tǒng)的標(biāo)定，對(duì)各組成部分的電路和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行檢查調(diào)整，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，瀝青拌和站方可投入生產(chǎn)。

供應(yīng)拌和站的改性瀝青在韓國(guó)SK欽州瀝青庫(kù)進(jìn)行改性。SMA-10穩(wěn)定劑采用聚酯纖維，人工直接摻加到混合料拌和缸中，劑量占混合料的2‰。

對(duì)冷料的上料速度進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，測(cè)試出各料斗上料量、皮帶轉(zhuǎn)速與開(kāi)口大小的關(guān)系，保證混合料生產(chǎn)時(shí)，各級(jí)料在稱量過(guò)程中不等料、不溢料，既降低成本又提高產(chǎn)量，拌合現(xiàn)場(chǎng)也做到了文明整潔。

拌和時(shí)間以拌和均勻且無(wú)花料為原則，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試拌，干拌5～10s，濕拌30～60s，拌合時(shí)準(zhǔn)確記錄各項(xiàng)生產(chǎn)內(nèi)容。

拌和生產(chǎn)中必須做到觀測(cè)干燥筒火焰、負(fù)壓和調(diào)整冷料的上料速度的關(guān)系。出料溫度控制穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)為：出料溫度170～190℃，石料加熱溫度200～240℃。拌和生產(chǎn)按運(yùn)距和天氣情況，為保證出料溫度的相對(duì)穩(wěn)定，其他可適當(dāng)調(diào)整。

拌和工序?yàn)樽詣?dòng)控制，因此試驗(yàn)室人員必須密切觀察拌制混合料的質(zhì)量并按規(guī)定抽樣頻率取樣檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)試拌確認(rèn)并批準(zhǔn)的混合料拌和工藝不得更改。

4.2改性瀝青混凝土SMA混合料的攤鋪

首先進(jìn)行生產(chǎn)配合比驗(yàn)證、試拌瀝青混合料，經(jīng)檢測(cè)混合料滿足設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行瀝青鋪裝的施工，先灑布改性乳化瀝青，確保澆注式改性瀝青混凝土GA10與SMA10的緊密結(jié)合。根據(jù)以往鋼橋面改性瀝青混凝土SMA-10的施工經(jīng)驗(yàn)，改性瀝青混凝土SMA-10的松鋪系數(shù)取1.18。在施工過(guò)程中，每10m一個(gè)斷面進(jìn)行松鋪厚度檢測(cè)，每個(gè)斷面至少檢測(cè)3個(gè)點(diǎn)。壓實(shí)厚度采用混合料總量除以攤鋪面積的方法進(jìn)行計(jì)算。壓實(shí)厚度用下面公式計(jì)算：

式中：

T——攤鋪層壓實(shí)成型后的平均厚度（cm）；

M——攤鋪的瀝青混合料總質(zhì)量（t）；

D——壓實(shí)成型后瀝青混合料的密度（t/m3）；

L——攤鋪長(zhǎng)度（m）；

W——攤鋪寬度（m）。

南寧大橋鋼箱梁橋面鋪裝，根據(jù)路面全幅寬度29.60m，半幅寬度14.80m，改性瀝青SMA10攤鋪分左右兩個(gè)半幅進(jìn)行。半幅采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)（ABG423）平行攤鋪，以減少路面縱向施工縫為原則。兩臺(tái)攤鋪機(jī)前后錯(cuò)開(kāi)、平行行走，兩臺(tái)攤鋪機(jī)之間的間距控制在10～20m，同時(shí)控制好兩臺(tái)攤鋪機(jī)接縫處的高程，確保路面平順整齊。

攤鋪機(jī)在施工前30min就位，先將其前端伸出橫桿吊垂球于行走路線上，再將熨平板墊至虛鋪表面高程，然后啟動(dòng)攤鋪機(jī)電加熱系統(tǒng)，并充分預(yù)熱熨平板。采用雙邊傳感器方式控制熨平板兩端標(biāo)高，傳感器初始位置調(diào)整好后，架設(shè)在平衡梁上行走。

運(yùn)輸車卸料，先對(duì)準(zhǔn)攤鋪機(jī)的料斗，再倒車至后輪離攤鋪機(jī)20～50cm處停下，然后掛空擋。攤鋪機(jī)慢慢靠近自卸車，并推動(dòng)自卸車同時(shí)前進(jìn)，最后運(yùn)輸車隨著攤鋪機(jī)的推動(dòng)卸料進(jìn)入攤鋪機(jī)料斗。

攤鋪機(jī)行走速度必須與拌和樓拌和能力匹配，控制標(biāo)準(zhǔn)為1.5～3.0m/min，禁止在防水粘接層上轉(zhuǎn)彎。

現(xiàn)場(chǎng)管理人員必須密切注意攤鋪機(jī)、壓路機(jī)之間、運(yùn)輸車輛及拌和樓的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，防止攤鋪機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)待料。SMA10攤鋪?zhàn)畹蜏囟瓤刂茦?biāo)準(zhǔn)為160℃。

4.3改性瀝青SMA混合料的壓實(shí)

本工程投入振動(dòng)式雙鋼輪壓路機(jī)兩臺(tái)，振蕩式雙鋼輪壓路機(jī)一臺(tái)。改性瀝青SMA混合料碾壓，初壓、復(fù)壓、終壓都在盡可能高的溫度下進(jìn)行并確保不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫。壓路機(jī)以均勻的速度并且緩慢地碾壓，初碾、復(fù)碾工作長(zhǎng)度控制標(biāo)準(zhǔn)為30m。

4.3.1初碾

初碾采用鋼輪壓路機(jī)先進(jìn)行靜壓，接下來(lái)初壓采取追隨式碾壓方式，盡量在較高溫度下進(jìn)行碾壓，以克服溫度下降、粘度增加而產(chǎn)生的瀝青混凝土的內(nèi)部阻力。初壓的壓路機(jī)每次前進(jìn)時(shí)，均須前行至接近攤鋪機(jī)尾部。并且每次前進(jìn)后均在原輪跡上重復(fù)倒退，初壓的鋼輪壓路機(jī)盡可能退到復(fù)壓基本完成的地方，禁止在初壓表面停機(jī)返向，防止增加較深的停機(jī)痕跡。第二次前進(jìn)重復(fù)約2/3輪寬，保證碾壓1～2遍。壓路機(jī)初壓的行駛速度控制標(biāo)準(zhǔn)為2～3km/h。混合料在初碾開(kāi)始時(shí)的溫度保證≥150℃。

4.3.2復(fù)碾

復(fù)碾采用振蕩鋼輪壓路機(jī)震動(dòng)碾壓，復(fù)壓緊跟在初壓后開(kāi)始，不得隨意停頓，碾壓2～4遍可完全達(dá)到密實(shí)度的要求。控制指標(biāo)為：復(fù)壓的溫度須＞130℃，壓路機(jī)行駛速度控制標(biāo)準(zhǔn)3～5km/h。復(fù)壓壓路機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)為：穩(wěn)壓與碾壓的順序必須一致，后退不進(jìn)入已收跡的最終路面，前行不超過(guò)光輪穩(wěn)壓的表面。

4.3.3終壓

終壓必須緊跟在復(fù)壓后進(jìn)行，采用鋼輪壓路機(jī)，無(wú)振動(dòng)碾壓須收跡1～2遍。終壓碾壓速度控制標(biāo)準(zhǔn)為3～6km/h，終壓碾壓后SMA10溫度須不低于100℃。

5　結(jié)語(yǔ)

南寧大橋主橋?yàn)閱蜗鋯问冶馄搅骶€型全焊鋼箱梁，半徑1500m曲線布置，為南寧市的標(biāo)志性建筑。南寧大橋鋼箱梁橋面鋪裝由鋼板噴砂除銹、底涂層、防水層、膠粘劑、下層改性瀝青GA10澆注式混凝土、改性乳化瀝青、上層改性瀝青混凝土SMA10組成。本文通過(guò)對(duì)鋼橋面鋪裝施工的詳細(xì)闡述，非常好地完成了該鋪裝難題，對(duì)于同類鋼橋面鋪裝施工具有一定的參考價(jià)值。

[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）.

[2]《城市道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ1-2008）.

[3]《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）.

[4]《公路鋼箱梁橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指南》.

U443.33

A

1673-0038（2015）10-0176-03

2015-2-25

滑山（1981-），男，工程師，本科，主要從事橋梁施工技術(shù)等方面的研究。