G40上海長江大橋鋼橋面維修探索

董亞平

（上海公路橋梁（集團）有限公司，上海市 200433）

0 引言

上海長江大橋建設于2009年10月，該次大修的是大橋主橋面，全部是鋼橋面鋪裝，長1 430 m。車行道面原設計采用5.5 cm厚雙層國產環氧瀝青混凝土鋪裝環氧結構，現改為6.5 cm，下層是GA-10 3 cm,上面層為3.5 cm的SMA-10結構。鋼橋面全部涂裝日本進口的溶劑型橡膠瀝青防水黏結層CATICOATS型。設計年限10年，橫向力系數（SFC60）不小于 54。

1 施工準備

1.1 設計要求

該次設計將原鋪裝設計雙層環氧瀝青混凝土鋪裝改成澆注式瀝青+高彈改性瀝青SMA結構，要求將原鋪裝全部銑刨清理干凈，鋼橋表面進行拋丸噴砂處理，清潔度達到《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評定 第1部分：未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級》（GB/T 8923.1—2011）中Sa3的要求，粗糙度的要求必須達到Rz50～150 μm。隨后進行防水層施工，再進行澆注式GA-10、SMA-10施工。溶劑型防水層設計要求見表1。

表1 溶劑型防水層設計要求

GA-10瀝青采用SBS改性瀝青和湖瀝青復合改性。復合改性性能指標見表2。

GA-10瀝青混合料設計要求見表3。

最后實施高彈SMA-10的施工，SMA混合料設計要求見表4。

1.2 投入設備

根據現場工況的實際情況，大修重點在于短時間內完成銑刨清理工作及防水層涂刷，最后進行高質量的GA-10和SMA施工。銑刨清理設備采用常規的維特根2000型銑刨機加上改裝過特制鏟口的鏟挖機。防水層采用人工涂刷。GA-10攤鋪、運輸是專用攤鋪運輸設備，SMA-10除了采用常規的設備以外，專門配置了兩臺水平振蕩壓路機。

表2 復合改性瀝青性能指標

表3 GA-10瀝青混合料設計要求

2 銑刨清理

該次銑刨清理工作尤為重要，由于原來的環氧結構損壞程度不一，個別區域相當牢固，而且不能出現損傷鋼板的要求，對此特殊情況，采用了二次銑刨的方法。對薄層處，抬高銑刨機銑刨硒鼓，避免損傷鋼板。

由于不能損傷鋼板，二次銑刨也不能完全去除原環氧，導致個別區域的牢固的環氧層大量地采用人工去除，現場加工了特殊的工具，全部清理后用大功率清掃車清掃（見圖1）。

表4 SMA混合料設計要求

3 溶劑型防水層施工

采用兩臺拋丸機并行的施工方法：兩機拋丸處互相搭接5～10 mm；拋丸機每次直線連續拋丸面積為70 cm×30 cm，往返多次，直至將整個車道拋丸完畢，達到規定清潔度和粗糙度要求。

CATICOAT防水黏結層施工在拋丸除銹后4 h內完畢，以避免產生新的銹斑。黏結材料分兩層涂抹，第一層涂抹后需要3 h以上的養生，第二層的涂抹方向與第一層的垂直。每次涂抹0.15～0.2 kg/m2，總的涂抹量標準為0.3～0.4 kg/m2。

4GA-10生產配合比試驗和SMA高彈生產配比試驗

GA-10生產配合比試驗和SMA高彈生產配比試驗結果見表5和表6。

表5 GA-10生產配合比試驗結果

5 GA-10澆注式和SMA-10高彈施工

5.1 攤鋪

5.1.1 澆注式瀝青混合料攤鋪

（1）由于澆注式攤鋪機設備限制，澆注式瀝青混凝土攤鋪機是全機械式，整個鋪裝層厚度主要靠攤鋪機的行走基面來控制,因此采用邊側模板和攤鋪機自有控制系統控制混合料的厚度與平整度。

（2）模板的鋪設應在每天施工前完成，確保模板的順直、平整和固定牢固。固定方式可采用磁石、強力膠帶兩種方式，磁石直接緊靠模板外緣，順模板方向安放，強力膠帶用來固定垂直于模板的橫向支撐。模板厚度應考慮壓入預拌瀝青碎石對SMA鋪裝厚度的影響。

表6 SMA高彈生產配比試驗結果

（3）在第一幅施工時，通過鋪設邊側模板進行厚度控制。

（4）第二幅澆注式瀝青混合料施工時，一邊可以利用已完成的第一幅澆注式瀝青混合料的邊界。

（5）攤鋪時，Cooker倒行至攤鋪機前方，把混合料通過其后面的卸料槽直接卸在地上。攤鋪機的整平板的正前方布料板左右移動，把澆注式瀝青混合料鋪開。攤鋪機向前移動把瀝青混合料整平到控制厚度，不需對其進行壓實。

（6）在攤鋪機上應安置噴槍加熱接縫部位，攤鋪機行走過后，采用紅外加熱設備或噴槍對接縫進行加熱并由工人使用木制的刮板修整，并用抹平工具搓揉加熱部位，使其充分結合，保證與新鋪的瀝青混凝土形成整體，接縫處連接可靠。

（7）在澆注式瀝青混合料攤鋪過程中，會產生部分氣泡。設專人進行巡查，發現氣泡現象時，應采用帶尖頭的工具刺破，排出內部空氣，并用模子進行抹平，使其充分密實。溫度較低時可用火焰槍進行加溫，不可將表面烤焦。

（8）澆注式攤鋪后跟進撒布預拌碎石，預拌瀝青碎石粒徑為 10～15 mm，撒布量為 5～10 kg/m2。

5.1.2 高彈SMA-10攤鋪

（1）SMA施工采用常規瀝青攤鋪機拼幅施工，找平全部采用紅外線非接觸平衡梁調平標高和厚度。超聲波非接觸式平衡梁是一種基于超聲波測距原理進行工作的移動調平基準，它克服了傳統接觸式調平基準的不足。此外系統采用的多個超聲波傳感器與控制器之間都以純數字形式傳送信號，信號傳輸方便、迅速、可靠，抗干擾能力強，使調平系統的綜合性能得以大大提高。非接觸式平衡梁工作原理是在路面以上一定距離處使用幾個聲納跟蹤器（一般為4個或 8個），它以地面為基準精確測出距離平均值，控制攤鋪機的升降油缸，根據設計高程施工厚度來進行實地標高、坡度控制，從而達到更好的光滑平整的攤鋪效果。采取上述措施有效地保證面層攤鋪質量和施工精度。

（2）兩臺攤鋪機聯合施工，攤鋪起步速度控制在2 m/min，待正常后以2～2.5 m/min速度向前均勻連續不斷攤鋪，允許放慢到1～2 m/min。兩臺攤鋪機成階梯形交錯排列方式連續進行攤鋪。攤鋪縱向搭接10 cm，前后間距保持10 m左右，保證縱向接縫為熱接縫，同時在鋪筑好的面層未碾壓之前，嚴禁任何人隨意走動，以避免留有腳印而影響質量。

5.2 壓實

澆注式瀝青混合料攤鋪后無須壓實，自熱固化。SMA瀝青混合料分初壓、復壓、終壓三階段，見表7。

表7 SMA瀝青混合料壓實各階段要求

6 檢測結果

檢測結果見表8和表9。

表8 防水層實測項目匯總

表9 現場檢測匯總表

7 結語

該次大修已經完成，2017年10月1日已經恢復交通通行。通過該次高精度的施工維修，為以后大跨徑的鋼橋面維修取得了寶貴的施工經驗。