鋼桁-混凝土疊合梁橋雙層SMA橋面鋪裝施工技術研究

朱紹奇，龔 霞

(四川交投建設工程股份有限公司，四川 成都 610047)

0 前 言

近年來，鋼梁及鋼桁-混凝土疊合梁已在橋梁建設中廣泛運用。與鋼結構相比，鋼桁-混凝土疊合梁橋由于采用了混凝土面板，大幅減少了用鋼量，同時避免了鋼橋面在汽車荷載作用下的疲勞開裂問題，且在活荷載作用下噪音更小，因此，在橋梁建設中日益受到青睞。

橋面鋪裝層是鋼桁-混凝土疊合梁重要組成部分，在荷載和環境侵蝕的偶合作用下易發生磨耗和劣化，將直接影響到汽車行駛舒適性和安全性。通過研究發現影響橋面鋪裝質量的主要原因有：鋪裝層結構設計不合理，鋪裝下層混合料粒徑較大，易產生車轍、推移等病害；防水粘結層材料選擇不合理，抗剪強度不足，易造成鋪裝層推移等病害。而SMA是一種滿足鋪裝層要求的瀝青混合料，具有熱穩性優良，抗滑耐磨耗、抗裂性及密水性均較好、施工要求低等優點。

本文通過對雙層SMA混合料配合比的優化，提出了一種鋼桁-混凝土疊合梁橋3.5 cm+3.5 cm雙層SMA橋面鋪裝施工技術，減輕橋面自重荷載，同時采用接觸跨越式浮動平衡梁作自動找平技術，提高雙層SMA橋面鋪裝精度；并通過施工現場驗證，可為疊合梁橋橋面SMA鋪裝施工提供一定的技術借鑒。

1 工程背景

瀘定大渡河特大橋是雅安至康定高速公路上跨越大渡河的一座特大型橋梁，是該路段的控制性工程之一。大橋位于瀘定縣瀘橋鎮咱里村，下游距瀘定電站大壩約2.3 km，距瀘定縣城約3.9 km。大橋工程范圍包括兩岸引橋和主橋。大橋起點樁號為K97+407.20，止點樁號為K98+818.20，大橋全長1 411m,其中主橋1 100m長，引橋311m長。橋址區屬于中亞熱帶季風氣候，垂直梯變顯著，水平過度明顯，干濕季節分明，多年平均相對濕度66%，瞬間風速≥17m/s的大風，年平均發生12.8次。

本橋為鋼桁-混凝土疊合梁懸索橋，鋼橋上吊裝預制水泥混凝土板鋪裝層，設計瀝青面層寬度為11.25m，厚度為7 cm，為提高瀝青路面抗剪能力，采用3.5 cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13(溫拌)上面層+3.5 cm改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13(溫拌)下面層。工程現場如圖1所示。

圖1 工程全貌

2 鋼桁-混凝土疊合梁橋雙層SMA橋面鋪裝技術

2.1 主要技術特征

鋼桁-混凝土疊合梁橋雙層SMA橋面鋪裝施工技術將玄武巖精加工后，三次優化配合比，實現3.5 cm+3.5 cm的雙層SMA鋪裝結構；橋面同步采用精銑刨處理，玄武巖精加工預裹覆瀝青同步施工碎石封層，加入溫拌劑常規溫度出料，確保有效壓實溫度和延長可碾壓時間；瀝青攤鋪采用固定基準懸線法與全幅覆蓋接觸跨越式浮動平衡梁高精度自動找平技術，提高雙層SMA橋面鋪裝精度；遇變化多端自然氣候條件，在橋梁外側增設整體移動式擋風板，擋風板通過底架下設升降式走輪移動，擋風板支撐架固定于橋面兩側護欄，擋風板一側由護欄L形限位板固定，限位板與擋風板通過滾輪接觸，從而保證良好的作業條件。鋼桁-混凝土疊合梁橋雙層SMA橋面鋪裝施工工藝原理如圖2所示。

圖2 鋼桁-混凝土疊合梁橋雙層SMA橋面鋪裝體系示意圖

3 施工工藝(如圖3所示)

圖3 施工工藝流程圖

4 操作要點

1)施工前準備。

(1)檢查用于工程的各種材料和數量、質量滿足規范要求。

(2)檢查施工設備狀況、數量滿足施工要求。

(3)用清潔劑或溶劑清洗鋼橋面板表面的油、油脂、鹽分及其他臟物。

2)鋼桁架噴砂除銹。橋面噴砂是鋼橋面鋪裝中的重點關鍵工序，主要解決鋼橋面鋼板的防腐。鋼橋面鋪裝對鋼板清潔度要求非常高，施工中要注意以下幾點。

(1)施工前，先進行噴砂除銹及噴涂環氧富鋅漆試驗，在確認噴砂工藝后，再進行大面積施工。

(2)采用帶吸塵裝置的移動式自動無塵打砂機；對于自動無塵打砂機所不能施工的區域和邊緣，可采用手提式打砂機作業。噴砂處理后，進行施工驗收，驗收之表面須作三個測試點。

(3)噴砂除銹后的鋼橋面板表面清潔度和粗糙度應滿足要求。

3)測量放樣。對橋面鋪裝進行測量放樣，確定施工范圍，確定水泥混凝土板鋪裝區域及標高。

4)水泥混凝土板鋪裝。

(1)在水泥混凝土板鋪裝前，先施工放樣，確定橋面道路中線、邊線，沿縱橫方向進行拉線操作。

(2)鋪砌施工應當按照先邊緣后中間的順序來進行，并橫向成行、縱向錯縫，相鄰的預制塊頂面則應當維持在同一水平面上。

(3)先使用嵌縫砂嵌縫，然后運用壓路機實施靜壓2～4 遍。

(4)在碾壓施工結束后，在路面上均勻灑水以作養護。

5)護欄及輔助設施安裝。

(1)水泥混凝土板鋪裝完成后，在兩側路緣帶上安裝護欄設施，同時在鋼護欄基座內側預埋水平連接桿，在水平連接桿上安裝連續豎向條板，采用落地墊塊調整豎向條板水平位置，螺栓對拉緊固，豎向條板上等間距均勻焊接螺栓套筒，立桿固定于螺栓套筒，高強鋼絲繩(固定基準懸線法)設置于立桿頂部凹槽內。

(2)在變化多端自然氣候條件下，施工時，橋梁外側增設整體移動式擋風板。

6)水泥混凝土鋪裝層精銑刨。對橋面鋪裝進行二次測量放樣，鋪裝平整度須達到相關設計要求，并對表面進行檢查，對尖銳突出物、冒頭鋼筋等應采用砂輪磨頭逐個進行打磨磨平處理，再采用銑刨機對橋梁水泥混凝土鋪裝層進行一次精銑刨，銑刨厚度控制在5 mm以內。

7)防水粘結層施工。精銑刨完工后，在干燥、潔凈、經處理后的水泥混凝土頂面均勻涂刷專用防水涂料，形成防水粘結層，防水層施工完畢后封閉道路，盡快組織施工瀝青面層。

8)同步碎石封層施工。

(1)施工前應對橋面頂面吹塵和清洗。采用具備智能控制瀝青與石料用量、能精確調節和控制碎石的撒布量及其均勻性的同步碎石封層車進行施工。

(2)碎石粒徑為4.75～9.5 mm的玄武巖，過熱倉除塵，預裹覆瀝青，以80%灑布面積灑布。

(3)碎石撒鋪后應立即進行碾壓作業，膠輪壓路機應同時進行碾壓。

(4)SBS改性瀝青同步碎石封層施工應與上面層瀝青混凝土鋪筑緊密銜接，中間不得開放交通。

(5)在鋪筑上層瀝青混合料前，應對SBS改性瀝青同步碎石封層進行清掃，清掃時嚴禁破壞同步碎石封層。

9)瀝青混合料拌和。

(1)在拌和瀝青混合料前，嚴格檢查用于添加抗剝落劑、溫拌劑、木質纖維的計量系統是否正常運轉，并按照相關參數進行添加。

(2)瀝青混合料采用間歇式瀝青混凝土拌和機進行拌和。

(3)SMA-13混合料總拌和時間65 s左右，其中干拌不少于15 s，加纖維后總的濕拌時間不少于45 s，使產量能夠穩定達到180 t/h以上。

(4)拌和機拌制生產出的瀝青混合料應均勻一致、無花白料、無結團成塊或粗細料離析現象。

10)瀝青混合料運輸及攤鋪。

(1)采用車況良好的自卸車運輸瀝青混合料。

(2)拌和機往運料車內放料時，運輸車按“前、后、中”的順序裝料，以減少瀝青混合料的離析。

(3)采用一臺瀝青攤鋪機配合一臺瀝青混合料轉運車，全幅攤鋪混合料，自動找平方式采用全幅覆蓋接觸跨越式浮動平衡梁高精度自動找平裝置。

11)瀝青混合料壓實成型。雙層SMA橋面鋪裝結構形式為3.5 cmSMA-13瀝青下面層+3.5 cmSMA-13瀝青上面層。瀝青混合料壓路機碾壓過程中壓路機采取“緊跟、慢壓、不停”的壓實工藝：即4臺水平振動壓路機形成兩個縱隊，緊跟攤鋪機后面進行碾壓，碾壓速度不超過5 km/h，對剛攤鋪的瀝青混凝土實行靜壓，靜壓一遍后采用“高頻低幅”進行微振。

5 結 論

本文相關技術已成功應用于本單位多個疊合梁橋建設項目中，取得了良好的經濟技術效益。

1)本技術采用預裹覆瀝青同步碎石封層雙層SMA橋面鋪裝技術：將玄武巖精加工，三次優化配合比，實現3.5 cm+3.5 cm的雙層SMA鋪裝結構；橋面同步采用精銑刨，玄武巖精加工預裹覆瀝青同步碎石封層，加入溫拌劑常規溫度出料，確保有效壓時溫度和延長可碾壓時間，大幅提升雙層SMA橋面鋪裝質量。

2)精銑刨和封層可采用兩側固定基準懸線法，雙層SMA橋面鋪裝采用接觸跨越式浮動平衡梁作自動找平技術，提高雙層SMA橋面鋪裝精度。

3)在變化多端自然氣候條件下，施工時，橋梁外側增設整體移動式擋風板，擋風板通過底架下設升降式走輪移動，擋風板支撐架固定于橋面兩側護欄，擋風板一側由護欄L形限位板固定，限位板與擋風板通過滾輪接觸，從而保證良好的作業條件。

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