澆筑式瀝青混凝土在抵母河大橋鋼橋面鋪裝中的應用

劉聰

摘 要：澆注式瀝青混凝土具有優良的防水、抗老化性能、抗疲勞性能以及對鋼橋面板優良的追從性和粘結性能優良的特點，在國外應用于鋼橋面鋪裝已有多年的歷史，取得了豐富的經驗。文章通過六盤水市抵母河大橋澆筑式瀝青混凝土的應用，從主要原材料、拌和生產、現場攤鋪和碾壓等施工技術作了較全面的介紹，對鋼橋面澆筑式瀝青混凝土的鋪裝施工將具有一定的借鑒與指導作用。

關鍵詞：澆筑式瀝青混凝土；鋼橋面鋪裝；應用

1 工程概述

抵母河大橋位于六盤水市水城縣董地鄉東北約2公里處，橫跨抵母河峽谷。大橋主橋為單跨538米鋼桁梁懸索橋。大橋按4車道高速公路設計，設計車速80km/好，橋面標準寬度24.5m，設計荷載等級為公路Ι級。根據工程結構特點、氣候條件和交通量情況，結合我國鋼橋面鋪裝使用現狀，在抵母河大橋鋼橋面行車道鋪裝層采用總厚度72mm，結構組成為：35mm瀝青馬蹄脂碎石（SMA10）+35mm澆筑式瀝青混凝土（GA10）+2mm甲基丙烯酸樹脂防水粘結層。

2 原材料

2.1 瀝青材料集料和填料

本項目采用的集料為：輝綠巖碎石510mm、石灰巖碎石35mm，石灰巖機制砂03mm和石灰石礦粉。按試驗規程規定的方法，對集料進行了篩分和相關指標的性能檢測，篩分結果如表2所示，

2.3 Sasobit改性劑

在澆注式瀝青混合料拌和過程中添加占瀝青質量2%的Sasobit改性劑，以提高澆注式瀝青混合料的高溫穩定性，并改善混合料的施工和易性。

3 GA-10目標配合比設計

3.1 混合料級配

根據設計文件規定，擬定級配中值作為目標級配，并根據礦料篩分結果，調配出試驗級配，見表1。

其中各礦料所占質量比：

5-10mm碎石（輝綠巖）：3-5mm碎石（石灰巖）：0-3機制砂（石灰巖）：石灰石礦粉=35：11：32.5：21.5

3.2 確定最佳油石比

按設計的GA-10型礦料級配進行配料，選擇油石比7.1%、7.3%和7.5%進行試驗，結果見表2。

由上表可以看出，油石比為7.3%流動性、貫入度及其增量等指標均滿足設計要求，因此采用7.3%為最佳油石比。

3.3 低溫性能驗證

根據《鋼箱梁橋面鋪裝設計與施工技術指南》中的-10℃破壞彎曲應變試驗方法進行檢驗，試件尺寸300×100×50mm，計算跨徑200mm荷載速率50mm/min，結果見表3。

由上表可以看出，油石比為7.3%時澆注式瀝青混凝土的-10℃彎曲應變滿足設計要求。

3.4 小結

通過以上對GA10澆注式瀝青混凝土配合比設計及性能檢驗，混合料的各項指標均能滿足設計中澆注式混合料的要求。其配合比如下：5-10mm碎石（輝綠巖）：3-5mm碎石（輝綠巖）：0-3機制砂（輝綠巖）：石灰石礦粉=35：11：32.5：21.5，油石比為7.3%。

4 橋面鋪裝澆注式混合料目標配合比

通過上述級配、油石比確定和混合料性能檢驗等設計過程，最終確定了GA-10瀝青混合料的目標配合比。具體參數見表4。

5 橋面鋪裝澆注式混合料生產配合比

在瀝青混合料連續生產過程中時常出現某一檔集料溢出的情況。造成集料不必要的損失。增加混合料出料成本。為了避免這種情況的發生，通常采取的措施是對拌合站的冷料進行上料速度的標定。

本次以貴州畢都高速抵母河大橋標定為例，簡單介紹控制溢料（冷料標定）方法。

按照經驗固定每個冷料倉下開口大小。冷料倉下小皮帶速度按照20%、40%、60%、80%的比例進行上料。確定單一檔集料上料量與速度之間的關系。

結合工程實際生產經驗和拌和樓工作條件，采用一鍋拌和量為2.2t，實際采用的拌和參數為；卸料10s，拌和90s，放料時間6s，生產一鍋用時約106s，每小時理論所需混合集料約為75t，按目標配合比按目標配合比5-10mm碎石（輝綠巖）：3-5mm碎石（輝綠巖）：0-3機制砂（輝綠巖）：石灰石礦粉=35：11：32.5：21.5，計算每檔材料冷料倉上料速度如表5所示。

經冷料標定，按目標級配上冷料，經過二次篩分后，去熱料倉集料參照目標配合比進行生產配合比設計。

通過上述級配、油石比確定和混合料性能檢驗等設計過程，最終確定了GA-10瀝青混合料的生產配合比。具體參數見表7。

6 澆注式混合料的鋪裝施工控制要點

6..1 基面準備

采用全自動無塵噴砂機對鋼橋面板進行噴砂處理，重點關注施工的環境條件，保證鋼板溫度應高于露點3，相對濕度85%，將與鋪裝層接觸的所有鋼表面達到清潔度：Sa2.5級，粗糙度：50，噴丸清洗干凈，濕噴是不允許的。清洗作業結束后，不得有任何可見的油脂，污垢，銹，松散的顆粒，以及用過的研磨劑或其他外來物質在基面上，最后使用真空吸塵器清除所有灰塵和其他松散物質，并與3h之內覆蓋防腐底漆，否則可能局部反銹。

6.2 防水粘結層施工控制

（1）在鋼板溫度不高于50，相對濕度85%的施工環境下施工，確保界面結合效果；

（2）兩層防水層進行連續噴涂施工，并在干固后及時滾涂粘結劑；

（3）鋼橋面施工期間完全封閉交通，工作人員穿穿防護服并穿戴干凈鞋套進入施工，減少污染。

6.3 施工控制

6.3.1 生產

控制拌和后出料溫度達到220～250℃，石料加熱溫度控制在280～350℃，以干拌使礦粉干燥升溫，集料稱量后，放入礦粉干拌10-20秒，使礦粉充分升溫并排除礦粉中的水份，再加入硬質瀝青后，濕拌60～90秒。

6.3.2 運輸

采用cooker車進行運輸，事先在車廂內噴灑用水和柴油按一定比例餓混合而成的隔離劑，將拌和運輸車預熱至約160℃，裝入澆注式瀝青混合料后應不停地攪拌保溫。對攪拌運輸車應設定好最高限制溫度（220～250℃），以防止澆注式瀝青混合料的硬結。

6.3.3 攤鋪

攤鋪前根據攤鋪厚度采用槽鋼做為邊側限制的模板立模，過模板厚度的調節來控制攤鋪厚度和平整度；攤鋪機的走行速度應與拌和站的拌和能力相匹配，不允許停機待料

7 結語

抵母河大橋鋼橋面鋪裝所用的澆注式瀝青混凝土達到相關的性能設計要求，從施工整個過程來看，原材料充足、質量穩定，所設計配合比滿足要求，溫度控制到位，在科學合理的施工組織下施工質量得到保證，其使用狀況仍有待于日后的監控監測。在鋼橋面鋪裝中，澆筑式瀝青混凝土鋪裝是一種非常好的鋪裝方案，在我國有著廣泛的適用性，在此也希望文章能夠為以后的鋼橋面鋪裝體系設計及其施工質量控制提供參考。

參考文獻

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