楊煒林 上海鐵路局寧波鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

正交異性鋼橋面樹脂瀝青組合體系（ERS）鋪裝施工技術(shù)

楊煒林 上海鐵路局寧波鐵路樞紐工程建設(shè)指揮部

樹脂瀝青組合體系（ERS）：是我國(guó)自主研發(fā)的先進(jìn)的橋面鋪裝體系，具有性能優(yōu)良，防水防腐可靠，行車安全舒適、施工簡(jiǎn)單、病害少等諸多優(yōu)點(diǎn)。以寧波市福明路（長(zhǎng)壽路-興寧路）二期工程跨寧波東站大橋鋼箱梁為例，介紹鋼橋面樹脂瀝青組合體系（ERS）鋪裝的工藝原理、工藝流程以及使用效果。

正交異性；鋼橋面鋪裝；ERS；施工技術(shù)

1 工程概況

寧波市福明路（長(zhǎng)壽路-興寧路）二期工程跨寧波東站大橋采用主跨220m的雙塔雙索面斜拉橋，跨徑布置為55+ 45+220+45+55=420m。主梁采用混合主梁，其中兩側(cè)邊跨各采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，并伸入中跨9.4m，中跨197.2m范圍內(nèi)采用鋼箱梁，鋼箱梁為正交異性鋼橋面。鋼橋面?zhèn)鹘y(tǒng)鋪裝有澆筑式瀝青混凝土、下層澆筑式混凝土+上層SMA兩種體系，通過(guò)調(diào)研、試驗(yàn)，本鋼箱梁正交異性鋼橋面鋪裝采用了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的樹脂瀝青組合體系(ERS)：EBCL＋RA05＋SMA13，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 ERS鋼橋面鋪裝方案結(jié)構(gòu)圖

2 ERS工藝原理

樹脂瀝青組合體系（ERS）鋼橋面鋪裝各層工藝原理如下：

（1）EBCL在ERS體系中的作用是利用改性環(huán)氧樹脂耐高溫、高強(qiáng)度和可追隨變形的眾多優(yōu)點(diǎn)，在光滑的鋼板上形成一層防水防腐的抗滑層，約束鋪裝層不產(chǎn)生水平滑動(dòng)位移，從而解決鋪裝界面抗剪的安全問(wèn)題,特別是在高低溫度條件下依然具有良好的性能。

（2）樹脂瀝青混凝土RA05（Resin Asphalt）在ERS體系中被稱為整體化層，是一種冷拌施工的樹脂類瀝青混凝土材料，具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗疲勞、防水、易施工等諸多優(yōu)點(diǎn)。

（3）瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA (StoneMasticAsphalt)是一種由高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量，低含量中間粒徑顆粒組成的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)型瀝青混合料，具有高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性、耐磨性和抗滑性等特點(diǎn)，作為行車功能層為橋面鋪裝提供優(yōu)良的行車性能。

3 ERS工藝流程

ERS鋼橋面鋪裝施工工藝流程為：鋼橋面噴砂除銹→橋面EBCL防水層施工→橋面RA05整體層施工→橋面防水粘結(jié)層施工→橋面SMA面層施工。

3.1 橋面噴砂除銹

（1）首先對(duì)鋼板表面的焊瘤、針孔、飛邊和毛刺等進(jìn)行補(bǔ)焊和打磨平整，然后對(duì)局部油污污染部位采用堿性清洗劑（如磷酸三鈉等）擦洗，并用清水沖洗干凈，確保拋丸除銹施工前鋼板表面清潔、干燥、無(wú)污染。

（2）噴砂除銹采用金屬混合磨料(70%鋼丸和30%鋼砂)，磨料必須清潔（不含油、雜物）、干燥，其性能符合規(guī)范要求，粒度和形狀滿足拋丸處理后對(duì)表面粗糙度的要求。

（3）拋丸作業(yè)環(huán)境要求應(yīng)滿足環(huán)境溫度10～40℃、空氣相對(duì)濕度≤85%、鋼板表面溫度≥空氣露點(diǎn)溫度＋3℃，空氣露點(diǎn)溫度實(shí)測(cè)確定。

（4）采用多臺(tái)拋丸機(jī)并行直線連續(xù)拋丸的方式，每次行走距離不超過(guò)50 m，往返多次，直至將整個(gè)需除銹范圍拋丸完畢，拋丸處應(yīng)互相搭接5cm～10 cm。在進(jìn)行最后一遍拋丸除銹時(shí)，應(yīng)換用清潔干燥磨料，禁止使用回收磨料。經(jīng)拋丸處理后的鋼板表面清潔度必須達(dá)到Sa2.5級(jí)要求，粗糙度要求控制在80μ～120μm范圍。對(duì)無(wú)法用回收式真空拋丸機(jī)拋丸的邊角處及橋面凹坑等部位，應(yīng)用手提式真空拋丸機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充拋丸，以使該部位清潔度與粗糙度滿足規(guī)范要求。對(duì)于已經(jīng)拋丸結(jié)束，未涂刷EBCL膠料的鋼表面，必須采用適當(dāng)保護(hù)措施，盡快進(jìn)入涂刷工序。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未涂刷EBCL膠料，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況予以重新處理，達(dá)到規(guī)定要求方能進(jìn)行涂刷作業(yè)。

3.2 橋面EBCL防水層施工

（1）EBCL防水層由EBCL膠料和在其上撒布的3mm～5mm粒徑碎石共同組成，膠料及碎石質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求。EBCL防水層施工要求天氣干燥、氣溫不得低于10℃，有霧、下雨或相對(duì)濕度大于90%時(shí)不得施工。EBCL防水層宜在拋丸結(jié)束后立即施工，防止拋丸處理后鋼板表面發(fā)生銹蝕。EBCL防水層施工前應(yīng)將橋面塵埃、雜物等清除干凈，然后仔細(xì)清潔灑布作業(yè)面，確保作業(yè)面干凈、無(wú)污染。

（2）EBCL膠料由A、B兩組分組成，兩組分要嚴(yán)格按照比例進(jìn)行混和，混和完畢后采用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌均勻，然后在60min以內(nèi)采用人工方式涂布于鋼板表面，涂布要求均勻、無(wú)堆積、無(wú)流淌，EBCL層未固化以前嚴(yán)禁一切人員和機(jī)械進(jìn)入。EBCL施工采用畫網(wǎng)格人工刮涂方式涂布于鋼板表面，涂布量為0.9 kg/m2～1.1kg/m2，EBCL要求采用兩層刮涂的方式，下層涂布量為0.1kg/m2～0.15 kg/m2，待下層膠料基本固化后盡早開始上層EBCL膠料刮涂施工，上層涂布量為0.8kg/m2～0.95kg/m2。上層EBCL涂布完畢后在膠料表面撒布一層3mm～5 mm粒徑石子，單粒徑碎石灑布要求干燥、清潔、均勻、無(wú)堆積，石子撒布量為2.3kg/m2～2.8kg/m2，使之與EBCL膠料一起固化，形成粘結(jié)牢固的EBCL抗滑表層。

（3）EBCL施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制EBCL膠料各組分比例，配料過(guò)程中要設(shè)置專人進(jìn)行復(fù)核。EBCL涂布量采用方格網(wǎng)法進(jìn)行涂布量控制，確保均勻涂布于方格內(nèi)，并做好記錄。碎石撒布量應(yīng)先做好標(biāo)準(zhǔn)樣板，碎石灑布要求達(dá)到滿布面積的80%，施工時(shí)參照標(biāo)準(zhǔn)樣板控制驗(yàn)收，碎石撒布應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的操作工人手工完成。EBCL施工過(guò)程中應(yīng)檢測(cè)EBCL膠料拉剪和拉拔強(qiáng)度。

（4）EBCL為環(huán)氧材料，施工過(guò)程中要注意安全，禁止吸煙，作業(yè)人員要穿防護(hù)衣和鞋套，施工結(jié)束后立即用專用清洗液將各種量具和涂刷工具清洗干凈，以備下次施工時(shí)使用。接頭部位施工可以在第二天噴砂處理時(shí)打去部分EBCL，形成干凈面。

3.3 橋面RA05整體層施工

（1）RA05拌和

RA05主要由膠料和集料混合組成，生產(chǎn)流程主要包括：集料稱量，膠料稱量混合以及混合料拌和三個(gè)階段。RA05采用JS750樹脂瀝青專用拌和機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，拌和機(jī)宜設(shè)置在施工現(xiàn)場(chǎng)附近，減少RA05運(yùn)輸距離，提高生產(chǎn)效率并保證RA05有效攤鋪碾壓時(shí)間。RA05使用

0mm～3mm和3mm～5mm兩種粒徑集料，首先按照RA05設(shè)計(jì)配合比稱量每盤料所需集料，然后將兩種集料分別置于拌和機(jī)兩個(gè)冷料斗中。RA05膠料由A、B兩種組分組合而成，兩組分按照每一拌鍋所需用量稱量后，用電動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間不少于2min，然后提升至拌鍋平臺(tái)上，待干拌結(jié)束后直接倒入拌鍋內(nèi)。纖維的添加按照每盤料所用重量用包裝袋裝好直接在膠料攪勻時(shí)投入當(dāng)中。集料在拌鍋內(nèi)干拌一定時(shí)間后，加入膠料進(jìn)行拌和，拌和時(shí)間根據(jù)試拌效果確定。

（2）RA05運(yùn)輸

RA05拌和完畢的混合料直接放入運(yùn)料卡車，裝料時(shí)先裝卡車尾部后裝卡車前部，保證先生產(chǎn)的混合料先攤鋪。

（3）RA05攤鋪和碾壓

RA05橋面攤鋪施工采用一臺(tái)或多臺(tái)攤鋪機(jī)全幅施工，攤鋪速度控制在3 m/min～5m/min，攤鋪厚度采用走滑靴的方式進(jìn)行控制，保證RA05最小厚度滿足規(guī)范要求。RA05混合料采用膠輪碾壓機(jī)械碾壓4～6遍，在初壓結(jié)束后，立刻安排專人在RA表面均勻?yàn)⒉家粚?mm～12mm石子，灑布量按不少于滿布面積的30%控制，提高RA05表面抗剪效果。碾壓采用分段控制，碾壓長(zhǎng)度要與每車料攤鋪長(zhǎng)度一致，嚴(yán)禁壓路機(jī)到已碾壓完畢的RA05上停放。每段碾壓時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，碾壓按攤鋪方向緊跟慢壓，碾壓過(guò)程中嚴(yán)禁灑水、柴油、廢機(jī)油等混和液，采用植物油涂刷壓路機(jī)輪胎表面防止粘輪。攤鋪、碾壓過(guò)程中安排專人及時(shí)將已硬化、結(jié)團(tuán)的RA05料清除出去，攤鋪結(jié)束后及時(shí)用專用清洗液清洗攤鋪機(jī)、壓路機(jī)上粘連的RA05混合料，避免RA膠料完全固化后無(wú)法清洗。

3.4 橋面防水粘結(jié)層施工

RA05與SMA13層間需灑布防水粘結(jié)層瀝青，以提高SMA與RA05層間粘結(jié)強(qiáng)度并減少水分浸入，防水粘結(jié)層瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表1要求。灑布防水粘結(jié)層瀝青前應(yīng)對(duì)灑布車進(jìn)行必要的檢查與保養(yǎng)，如檢查油量是否足夠，儀表指示是否正常，管路與接頭是否有泄漏，各種操縱裝置是否靈活等。防水粘結(jié)層材料裝車前，應(yīng)清理灑布車罐內(nèi)原有瀝青，清洗汽車底盤，然后將滿足溫度要求的防水粘結(jié)材料泵入到瀝青罐中，在瀝青泵入口處（或在瀝青車上）應(yīng)加設(shè)孔徑1mm～3mm的濾網(wǎng)，防止瀝青中雜物進(jìn)入灑布車。

表1 防水粘結(jié)層瀝青技術(shù)指標(biāo)

3.5 橋面SMA面層施工

（1）SMA13混合料生產(chǎn)

改性瀝青SMA混合料生產(chǎn)應(yīng)嚴(yán)格掌握改性瀝青和集料的加熱溫度以及改性瀝青SMA13出廠溫度，拌和樓控制室要逐盤打印改性瀝青及各種礦料用量和拌和溫度，并定期對(duì)拌和樓的計(jì)量和測(cè)溫進(jìn)行校核，瀝青加熱溫度170℃～180℃、集料溫度190℃～210℃、混合料出廠溫度180℃～190℃、運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)溫度不低于170℃。拌和時(shí)間由試拌確定，改性瀝青SMA13拌和時(shí)間及加料次序參照表2選用，混合料生產(chǎn)過(guò)程中要注意目測(cè)混合料均勻性，及時(shí)分析異?，F(xiàn)象，保證拌和質(zhì)量。同時(shí)要嚴(yán)格控制油石比和礦料級(jí)配，避免油石比不當(dāng)而產(chǎn)生泛油和松散現(xiàn)象，拌和機(jī)拌和穩(wěn)定后取一組混合料試樣做馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn)，檢驗(yàn)油石比、礦料級(jí)配和改性瀝青SMA13的物理力學(xué)性質(zhì)。木質(zhì)素纖維應(yīng)預(yù)先按設(shè)計(jì)數(shù)量包裝好，人工添加，保證不遺漏、不重復(fù)。

（2）SMA13混合料運(yùn)輸

由于改性瀝青和SMA瀝青瑪蹄脂粘度較大，運(yùn)料車車廂底部必須涂刷油水混合物隔離劑，且箱底不得有積液。為了防止表面混合料遇空氣結(jié)成硬殼，運(yùn)輸過(guò)程中必須加蓋完整無(wú)損的雙層蓬布，卸料過(guò)程中繼續(xù)覆蓋，直到卸料結(jié)束取走蓬布，起到保溫防雨或避免污染環(huán)境作用。連續(xù)攤鋪過(guò)程中，運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前10cm～30cm處停住，做到不撞擊攤鋪機(jī)，卸料過(guò)程中運(yùn)料車應(yīng)掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

寧波市福明路二期工程跨寧波東站斜拉橋自通車以來(lái)，鋼橋面樹脂瀝青組合鋪裝體系（ERS）未出現(xiàn)脫層推移、車轍和裂紋等病害，解決了傳統(tǒng)鋪裝體系病害多、后期維修難度大等難題。目前該技術(shù)在國(guó)內(nèi)還處于初級(jí)發(fā)展階段，隨著技術(shù)的不斷成熟，應(yīng)用前景將非常廣泛。

表2 改性瀝青拌和時(shí)間及加料次序

（3）SMA13混合料攤鋪

混合料攤鋪必須做到運(yùn)料車等待攤鋪機(jī)，攤鋪機(jī)前必須有3輛以上運(yùn)料車等候，攤鋪機(jī)運(yùn)行速度一般不超過(guò)3m/ min?；旌狭蠅簩?shí)前，施工人員不得進(jìn)入踩踏，在特殊情況下，允許用人工找補(bǔ)或更換混合料，缺陷較嚴(yán)重時(shí)應(yīng)予鏟除，并調(diào)整攤鋪機(jī)或改進(jìn)攤鋪工藝。攤鋪厚度宜采用非接觸式平衡梁裝置控制。攤鋪機(jī)集料斗應(yīng)在刮板尚未露出，尚有約10 cm厚熱料時(shí)，下一輛運(yùn)料車即開卸料，做到連續(xù)供料，避免粗料集中，盡量做到攤鋪機(jī)不攏料，減少面層離析。

（4）SMA13混合料碾壓

SMA13采用鋼輪＋膠輪＋鋼輪組合方式碾壓，鋼輪碾壓不開振動(dòng)。碾壓過(guò)程不應(yīng)超壓，初壓由鋼輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)靜壓1～2遍，復(fù)壓用膠輪碾壓3～4遍，最后用鋼輪壓路機(jī)消除輪跡。碾壓過(guò)程中可噴涂清水或含有隔離劑的水溶液，噴灑應(yīng)呈霧狀，避免過(guò)多的水進(jìn)入SMA13路面空隙中，禁止使用柴油和機(jī)油的水混合物噴涂。碾壓由低到高，緊跟慢壓，采用光輪壓路機(jī)時(shí)，壓路機(jī)輪跡應(yīng)重疊1/4～1/3碾壓寬度，采用膠輪壓路機(jī)時(shí)，壓路機(jī)輪跡應(yīng)重疊1/3～1/2碾壓寬度。初壓和復(fù)壓的壓路機(jī)前后停機(jī)、返向時(shí)，速度一定要慢，盡量減少停機(jī)造成路面凸凹不平。碾壓程序完成后，應(yīng)把碾壓設(shè)備停放在工作路面以外，不得在新鋪的路面上剎車、調(diào)頭、轉(zhuǎn)彎、中途?？?。

[1]《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003.

[2]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD50-2006.

[3]《公路公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ 052-2000.

[4]《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》JTGE42-2005.

[5]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004.

[6]《公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術(shù)指南》SHC F40-01-2002.

[7]《公路鋼箱梁橋面鋪裝設(shè)計(jì)與施工指南》交公便字[2006]274號(hào).

責(zé)任編輯：宋飛 張建強(qiáng)
來(lái)稿時(shí)間：2014-1-14