城市內(nèi)湖鋼橋面澆筑式瀝青施工技術(shù)

黃國(guó)剛

（中冶南方工程技術(shù)有限公司 湖北武漢 430223）

城市內(nèi)湖鋼橋面澆筑式瀝青施工技術(shù)

黃國(guó)剛

（中冶南方工程技術(shù)有限公司 湖北武漢 430223）

結(jié)合武漢市八一路延長(zhǎng)線工程光谷大橋鋼橋面設(shè)計(jì)與鋪裝施工，從澆筑式瀝青特點(diǎn)、施工安排、工藝以及監(jiān)測(cè)等方面闡述鋼橋面澆筑式瀝青鋪裝施工技術(shù)，為類似工程設(shè)計(jì)與施工提供借鑒和參考。

澆筑式瀝青；施工；變形；監(jiān)測(cè)；鋼橋面

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展，市政橋梁建設(shè)條件日趨苛刻和復(fù)雜。2009年開(kāi)工建設(shè)的武漢市八一路延長(zhǎng)線工程光谷大橋，位于武漢市東湖風(fēng)景區(qū)，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配合景觀需要，高跨比較小，結(jié)構(gòu)輕巧別致，鋼橋面澆筑式瀝青砼鋪裝首次在武漢市采用。

澆筑式瀝青砼采用聚合物改性瀝青作為結(jié)合料，屬于懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，其混合料拌合溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，粘性大、礦粉用量及瀝青含量高，自密實(shí)成型，無(wú)需碾壓，協(xié)同變形能力強(qiáng)，重量輕，防水性能優(yōu)良，低溫性能、耐久性以及疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)[1-2]。

1、工程背景

本項(xiàng)目湖內(nèi)主梁橫截面采用單箱三室結(jié)構(gòu)，路口鋼箱梁截面采用分離式雙箱單室結(jié)構(gòu)，底板水平設(shè)置，頂板設(shè)1.5%的雙向橫坡。標(biāo)準(zhǔn)斷面為：4.75m（非機(jī)動(dòng)車道）+1m（設(shè)施帶）+15m（機(jī)動(dòng)車道）+1m（設(shè)施帶）+4.75m（非機(jī)動(dòng)車道）=26.5m，橋面鋪裝采用35mm改性瀝青瑪蹄脂碎石（SMA10）+35mm澆筑式改性瀝青砼（GA10）+2mm Eliminator防水粘結(jié)層，總厚度72mm，瀝青材料為T(mén)LA湖瀝青。

2、施工安排

項(xiàng)目地點(diǎn)位于城市內(nèi)湖上，湖面空曠，氣溫變化幅度較大，濕度較高，對(duì)鋼橋面鋪裝體系影響較大。Eliminator防水體系施工時(shí)，為保證外部環(huán)境滿足施工要求，項(xiàng)目整體工期需合理安排，建議要求在天氣晴朗，空氣干燥的春秋時(shí)節(jié)進(jìn)行，項(xiàng)目實(shí)際施工時(shí)間為2012年4月。

另外，攤鋪溫度高達(dá)200℃～240℃的澆筑式瀝青砼直接攤鋪在鋼橋面板上時(shí)，會(huì)使鋼橋面板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生局部的溫度變形，勢(shì)必對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和穩(wěn)定性及鋪裝層的攤鋪效果產(chǎn)生較大影響。因此，合理組織澆筑式瀝青的攤鋪?lái)樞蝻@得尤為重要。施工應(yīng)遵循對(duì)稱攤鋪，減少攤鋪寬度，增加攤鋪次數(shù)的原則，并應(yīng)縱向錯(cuò)開(kāi)行車輪跡帶位置，避免過(guò)多不對(duì)稱溫度荷載。本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)截面攤鋪分幅為(100+300+350+350+300+100)cm，每邊100cm寬度為攤鋪機(jī)行走輪位置，變寬段攤鋪分幅寬度按3m左右適當(dāng)調(diào)整，按橋梁中心線進(jìn)行對(duì)稱澆筑施工。

3、施工工藝流程

3.1 防水粘結(jié)層施工。

鋼橋面鋪裝是鋼梁橋建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，橋面粘結(jié)層Eliminator體系具有良好的防腐蝕性、密水性、柔韌性和耐久性，與鋼板能很好粘結(jié)在一起，使鋼板與水或者空氣隔絕，與瀝青砼有比較好的粘結(jié)力，能有效增強(qiáng)鋼板與下鋪裝層的粘結(jié)力。而鋪裝層與橋面板的粘結(jié)不良是導(dǎo)致鋪裝層損壞的根本原因[3-4]。因此，防水粘結(jié)層的施工質(zhì)量至關(guān)重要。

為保證防水粘結(jié)層與鋼板粘結(jié)質(zhì)量，需對(duì)橋面進(jìn)行機(jī)械拋丸除銹，使表面干燥清潔，不得有任何雜質(zhì)、油污，粗糙度達(dá)50μm至100μm以增大層間粘結(jié)力，檢測(cè)清潔程度達(dá)到Sa2.5級(jí)后，及時(shí)施工防水粘結(jié)層。為克服因施工離水面近，濕度高的困難，本項(xiàng)目采取分區(qū)流水式作業(yè)施工，在完成拋丸及清潔400m2，達(dá)到防水層施工要求后，立即噴涂粘結(jié)層底層。

3.2 混合料拌合與運(yùn)輸。

澆筑式瀝青砼拌合分在瀝青拌合站預(yù)拌和在專用cooker運(yùn)輸車?yán)锇景琛０韬险绢A(yù)拌時(shí)間一般為2.5至3分鐘，經(jīng)過(guò)預(yù)拌的混合料流動(dòng)度較低，卸入cooker運(yùn)輸車?yán)锝?jīng)過(guò)至少40分鐘熬拌后，瀝青混合料具有足夠的流動(dòng)性，確保攤鋪時(shí)瀝青混合料的自密實(shí)性。混合料拌合溫度控制：瀝青為165～180℃，石料加熱至320～350℃，拌合后在運(yùn)輸車達(dá)到220～250℃，攤鋪時(shí)達(dá)180℃以上為宜。為了防止瀝青老化，應(yīng)避免在高溫的運(yùn)輸車中攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：溫度大于250℃時(shí)，在運(yùn)輸車?yán)锇局茣r(shí)間不應(yīng)大于4h；小于250℃時(shí)，在運(yùn)輸車?yán)锇局茣r(shí)間不應(yīng)大于6h，混合料從拌合站出來(lái)至攤鋪時(shí)間最長(zhǎng)不宜超過(guò)12h。為此，拌合站至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)之間的路線應(yīng)提前做好方案。

3.3 澆筑式瀝青施工

澆筑式瀝青砼直接從cooker運(yùn)輸車傾倒在已完成防水粘結(jié)層鋼橋面板上，由專用攤鋪機(jī)熨平，自密實(shí)成型，無(wú)需碾壓，攤鋪高度和寬度通過(guò)立模控制。攤鋪前攤鋪機(jī)熨平板需預(yù)熱到160℃～200℃，卸料高度不得高于1m，以減少卸載傾倒時(shí)，混合料離析和溫度損失。

為保證攤鋪質(zhì)量，施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，合理調(diào)整攤鋪速度與運(yùn)輸車的供料及拌合站的拌合效率，相互配合，保證連續(xù)穩(wěn)定施工。攤鋪機(jī)不得已停機(jī)，需及時(shí)對(duì)攤鋪部分切邊及側(cè)限處理，在下一次攤鋪前需對(duì)攤鋪機(jī)的熨平板重新預(yù)熱。

攤鋪時(shí)，應(yīng)防止工人汗水和油脂滴落，汗水和油脂在攤鋪高溫時(shí)氣化易形成氣泡。如出現(xiàn)氣泡應(yīng)立即用鋼釬刺破，并用洋鏟拍打排除氣體，消除氣泡，避免留下空隙等質(zhì)量隱患。

3.4 層間粘結(jié)層與施工縫處理

GA10層與SMA10層之間通過(guò)層間嵌入骨料有效連接成一個(gè)整體，骨料要求同澆筑式瀝青砼所用集料相同，并采用改性乳化瀝青涂裹好。在澆筑式瀝青混合料冷卻凝固前，及時(shí)進(jìn)行層間碎石撒布。撒布骨料應(yīng)均勻，局部不均勻應(yīng)用人工及時(shí)補(bǔ)撒，并通過(guò)人工滾筒碾壓方式，使撒布碎石一半嵌入GA10層中，確保碎石有良好的嵌入效果。GA10層攤鋪完成后，需噴灑改性乳化瀝青，再進(jìn)行SMA攤鋪。SMA面層與一般攤鋪相同，不再贅述。

為保證接縫處的密水性、整體性和平整性，在先攤鋪的接縫處以及邊緣處粘貼接縫條。接縫條軟化點(diǎn)指標(biāo)應(yīng)與澆注式瀝青相同，接縫條位置應(yīng)略為向外傾斜，以確保接縫底部密實(shí)和頂部的平整。攤鋪時(shí)盡量減少縱縫，GA10層與SMA10層的橫縫不得重合，縱縫間距不應(yīng)小于15cm，橫縫間距大于1m。

4、施工監(jiān)測(cè)

澆筑式瀝青砼攤鋪溫度高，對(duì)橋面鋼板翹曲影響大[5]。每聯(lián)鋼箱梁攤鋪過(guò)程中，需對(duì)鋼箱梁的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保對(duì)其影響在合理范圍內(nèi)。本項(xiàng)目施工過(guò)程中，監(jiān)測(cè)的對(duì)象有橋梁支座的變形位移，伸縮縫處的變形位移以及跨中頂板的翹曲變形位移監(jiān)測(cè)。

澆筑式砼攤鋪開(kāi)始，每30分鐘監(jiān)測(cè)一次，持續(xù)至攤鋪結(jié)束后3小時(shí)。統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在排除外部氣溫影響后，雖然鋼箱梁因攤鋪溫度影響的變形位移、伸縮縫位移、以及支座位移均在合理范圍內(nèi)，但分離式雙箱單室結(jié)構(gòu)的變形位移及支座位移比單箱三室結(jié)構(gòu)大，有待進(jìn)一步研究，需在以后的設(shè)計(jì)與施工中引起重視。

5、結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目自2012年建成通車至今橋面運(yùn)行情況良好，沒(méi)有出現(xiàn)一處病害。實(shí)踐證明，越來(lái)越多的鋼橋使用澆筑式瀝青砼作為鋪裝下面層，都取得了不錯(cuò)的使用效果，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]黃志勇．鋼橋鋪裝澆筑式材料路用性能評(píng)價(jià)與研究[J]．低溫建筑技術(shù)，2012（12）：59-61．

[2]凌偉，閆東波，徐強(qiáng)．夏熱冷區(qū)鋼橋面澆筑式瀝青鋪裝應(yīng)用[J]．城市道橋與防洪，2016.08(5)：212-214．

[3]盧楊，陳常杰，姚波.超重荷載鋼橋鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與橋梁加固方案研究[J]．公路，2008（5）：51-53．

[4] F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S]．

[5]錢振東，劉陽(yáng)等．高溫澆注環(huán)境下鋼橋面溫度場(chǎng)及溫度變形效應(yīng)分析[J]．東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)．2014.44(5)：1024-1029

TU75

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1007-6344（2017）01-0183-01

黃國(guó)剛，男，（1984—07）男，工程師，市政橋梁施工管理，7年，華中科技大學(xué)