鄂東長江公路大橋鋼橋面鋪裝養護對策研究

文/陳鑫

1 前言

鄂東長江公路大橋是一座雙塔雙索面混合梁斜拉橋，其主跨為926m，居世界同類橋梁第二位，為湖北第一橋[1]。鄂東長江公路大橋鋼橋面鋪裝方案為雙層環氧瀝青混凝土，結構型式為：環氧富鋅漆+環氧瀝青防水粘結層+2.5cm 熱拌環氧瀝青混凝土+環氧瀝青粘結層+3cm 熱拌環氧瀝青混凝土[2]。鋼橋面鋪裝已經運營服役8年，隨著經濟發展，交通量逐年上升，鋼橋面鋪裝層在外部荷載反復作用下逐漸出現了疲勞開裂、坑槽、脫層等病害。

2 養護方案

考慮部分區域的病害已經擴大化，且連成一片，簡單的日常養護或小修小補無法確保鋪裝的長久使用性能，因此決定對病害嚴重的行車道進行銑刨重鋪。由于鋼橋面鋪裝施工質量的影響因素較多，在養護方案的選擇上需要充分考慮其施工特性[3]。

ERE 是一種由冷拌樹脂瀝青混凝土（RA）與冷拌樹脂瀝青粘結層（EBCL）組成的鋼橋面鋪裝結構，其結構形式為：EBCL+50mm 厚RA13+EBCL。有以下優點：具有優異的界面安全性、抗疲勞性能、高溫穩定性及低溫抗裂性；養生時間短，施工后可以盡快通車，減少交通延誤時間；低溫施工，減少二氧化碳排放量和能耗；施工方便，可以采用小型的拌和設備。因此，在綜合多種養護方案的服役性能和施工特性，最終決定在鄂東長江公路大橋鋼橋面鋪裝銑刨重鋪區域采用ERE 養護方案。

3 ERE 材料技術要求

在施工正式開始前，所有的原材料都應進行原材料試驗檢測，合格后才能使用。

3.1 冷拌樹脂瀝青粘結層

冷拌樹脂瀝青粘結層EBCL 由冷拌樹脂瀝青膠結料和在其上撒布的3～5mm 單粒徑碎石共同組成，冷拌樹脂瀝青膠結料的技術指標見表1，3～5mm 單粒徑碎石指標見表2，碎石宜采用潔凈、堅硬、無風化的玄武巖。

表1 冷拌樹脂瀝青膠結料技術要求

表2 3～5mm 單粒徑碎石技術要求

3.2 冷拌樹脂瀝青混凝土

冷拌樹脂瀝青混凝土由冷拌樹脂瀝青結合料、集料及礦粉拌和組成，冷拌樹脂瀝青結合料的技術要求如表3 所示，RA13 的集料規格有0～3mm、3～5mm、5～10mm、10～16mm 四種，級配如表4 所示，冷拌樹脂瀝青混凝土的技術指標如表5 所示。

表3 冷拌樹脂瀝青結合料技術要求

表4 級配技術要求

表5 冷拌樹脂瀝青混凝土技術要求

4 ERE 施工工藝

4.1 原鋪裝結構的挖除處理

原鋪裝結構的挖除處理采用機械為主、人工為輔的方式進行。主要區域采用局部改造后的挖機進行挖除處理，以提高施工的效率，避免損傷鋼板，同時采用人工改造后的刮板進一步清理粘接在鋼板上的粘結層和環氧砂漿；局部區域采用人工持電鎬、撬杠等小型工具進行施工，人工作業分組進行，3 人或4 人一組，人與人，小組與小組之間盡量分散，一律面對來車方向作業。

4.2 EBCL 施工

4.2.1 鋼板表面的拋丸除銹

橋面原鋪裝結構清理完畢后，采用真空無塵方法進行鋼板除銹。拋丸打砂機按2m/min 左右的速度控制，每幅拋丸處應相互搭接5cm 左右。拋丸除銹采用金屬混合磨料（70%鋼丸和30%鋼砂），經拋丸處理后的鋼板表面清潔度須達到Sa2.5 級，粗糙度達到80～120μm。

4.2.2 冷拌樹脂瀝青膠結料的涂刷

拋丸除銹施工結束后應立即進行冷拌樹脂瀝青膠結料的涂刷施工。冷拌樹脂瀝青膠結料A、B 組分應嚴格按照廠家提供的比例進行混合，涂布前采用電動攪拌機攪拌均勻才能使用，同時攪拌時間應不少于60s。另外，采用記號筆在鋼板上點畫網格線，按照冷拌樹脂瀝青膠結料設計用量稱量相應的膠結料，由人工均勻涂刷在方格網內，要求1.2～1.4kg/m2，一次涂刷完成。邊角位置安排專人用毛刷涂刷膠結料，切割面膠結料涂刷約2cm 高。

冷拌樹脂瀝青膠結料涂刷均勻后，立即在膠結料表面撒布一層3～5mm 單粒徑碎石，碎石分布應均勻、滿布不重疊、無堆積，碎石的撒布量為每平方3～4kg。夏季施工溫度高，鋼板有一定的橫坡，涂刷在鋼板表面上的膠結料會自動流淌，為防止鋼板橫坡高的部位膠結料向低的部位流淌過多，應在涂刷膠結料時緊跟著撒布一層3～5cm 碎石，以穩定膠料，避免過多的流淌堆積。

4.3 RA 施工

4.3.1 冷拌樹脂瀝青混凝土的生產

冷拌樹脂瀝青混凝土采用專用拌和機進行生產。首先將冷拌樹脂瀝青結合料的A、B 組分分別倒入A、B 泵內進行攪拌，然后將A、B 組分的混合料和集料、礦粉一起倒入拌鍋，攪拌均勻，形成冷拌樹脂瀝青混凝土。冷拌樹脂瀝青混凝土的干拌時間為10～15s，濕拌時間為80s，具體應以混凝土拌和均勻為準；另外，拌和好的冷拌樹脂瀝青混凝土直接放入運料卡車拉運至攤鋪現場。

4.3.2 冷拌樹脂瀝青混凝土的攤鋪

冷拌樹脂瀝青混凝土攤鋪時，采用平衡梁控制攤鋪平整度以及最小厚度，攤鋪機行走速度為2.5m/min，松鋪系數為1.2，安排專人及時檢查并清除攤鋪機里固化結團的冷拌樹脂瀝青混凝土，防止形成“死料”。每施工一段位置后應提起攤鋪機，將舊的冷拌樹脂瀝青混凝土清除，下一段的攤鋪采用新拌的冷拌樹脂瀝青混凝土。

4.3.3 冷拌樹脂瀝青混凝土的碾壓

碾壓冷拌樹脂瀝青混凝土應采用膠輪壓路機與鋼輪壓路機的組合形式，主要有以下注意點：

4.3.3.1 應做好膠輪壓路機表面的清潔，同時用植物油擦拭輪胎表面，防止粘輪。

4.3.3.2 碾壓由低到高，做到緊跟慢壓，切莫過碾，破壞其表面紋理及粗糙度。

4.3.3.3 碾壓采用分段控制，碾壓長度與每車料攤鋪長度一致，嚴禁壓路機停放在已碾壓完畢的混凝土表面上。

5 結語

本文確定了鄂東長江公路大橋鋼橋面鋪裝銑刨重鋪區域的養護方案，研究了ERE 鋪裝結構的材料技術要求，并從原鋪裝結構的挖除、EBCL 施工及RA 施工等方面制定了ERE 鋪裝結構的施工工藝。通過ERE 養護方案，修復了鄂東長江公路大橋的路面病害，改善了大橋的通車舒適性，延長了大橋鋪裝結構的使用壽命。