趙竟成

（中交一公局廈門(mén)工程有限公司，福建廈門(mén)361000）

1 引言

由于鋼箱橋梁具有鋪裝便捷、跨度大等優(yōu)點(diǎn)，因此，被廣泛應(yīng)用到國(guó)內(nèi)外的橋梁工程中。然而，鋼箱橋梁的缺點(diǎn)是橋面瀝青混凝土鋪裝層之間的黏合程度較低，這樣不僅會(huì)影響鋼箱橋梁的應(yīng)用質(zhì)量，還容易出現(xiàn)橋面裂縫，從而無(wú)法長(zhǎng)期對(duì)來(lái)往車(chē)輛提供安全保障。此外，傳統(tǒng)的瀝青混凝土在季節(jié)溫度變化性較大時(shí)還會(huì)產(chǎn)生明顯的脹縮反應(yīng)，橋面層開(kāi)裂時(shí)，雨水會(huì)滲透其中，逐漸對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成腐蝕，因此，本文針對(duì)高黏高彈瀝青混凝土材料進(jìn)行研究，并將其應(yīng)用到實(shí)際工程案例中，根據(jù)應(yīng)用效果總結(jié)高黏高彈瀝青混凝土的鋪裝效果，為道橋建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供助力。

2 高黏高彈瀝青混凝土的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

根據(jù)高黏高彈瀝青混凝土在鋼梁橋路面中的鋪裝效果能夠了解到，這種高黏度瀝青混凝土不僅能強(qiáng)化鋪裝層的黏結(jié)力，而且可以提升橋面整體強(qiáng)度。由于材料特性與傳統(tǒng)混凝土不同，高黏高彈瀝青混凝土在攪拌過(guò)程中對(duì)原材料的質(zhì)量有較高的要求，同時(shí)還需要不同材料根據(jù)比例進(jìn)行拌制，這樣才能保證混凝土材料的黏度[1]。此外，對(duì)鋼梁橋面使用高黏高彈瀝青混凝土?xí)r，還可以將其分為不同的鋪裝層，這樣能夠提升鋪裝層的應(yīng)力效應(yīng)，無(wú)論是在施工過(guò)程中還是通車(chē)后，都具備成型密實(shí)、黏結(jié)性強(qiáng)以及防腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還具備良好的自愈能力，在橋面破損程度較小時(shí)可以自行愈合，從而有效阻隔雨水對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的侵蝕[2]。

3 工程概況

3.1 橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)信息

某高速公路斜拉橋鋼箱梁橋的建筑總長(zhǎng)為567m，鋼箱梁橋面的長(zhǎng)度為326m，混凝土橋梁長(zhǎng)度為241m，寬度為32.3m。通過(guò)對(duì)其整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析能夠看出，可以在鋼梁橋機(jī)動(dòng)車(chē)道使用高黏高彈瀝青混凝土材料進(jìn)行鋪裝，如圖1 所示。

圖1 高粘高彈瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)

3.2 高黏高彈瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)方案

鑒于高黏高彈瀝青混凝土材料的高黏合性與耐高溫優(yōu)勢(shì)，可以在橋面底部鋪設(shè)玄武巖顆粒，首先需要進(jìn)行粗糙化施工；其次使用高黏高彈瀝青混凝土材料對(duì)路面基層進(jìn)行鋪裝，具體施工流程為：（1）在基層底部制作厚度為1mm 的防腐層，同時(shí)還要在防腐層表面均勻噴灑2mm 厚的HBW 環(huán)氧改性黏合劑；（2）在上述底基層上表面進(jìn)行防水層鋪裝，在防水層固化后還要在表面均勻撒上高強(qiáng)度的玄武巖，從而大幅度提升路面底基層的抗壓能力；（3）針對(duì)玄武巖層進(jìn)行壓實(shí)處理，等到壓實(shí)作業(yè)完畢后，使用高黏高強(qiáng)度瀝青混凝土材料進(jìn)行基層鋪裝，這里將鋪裝厚度控制在35mm；（4）最后在瀝青混凝土基層上再次采用高黏高彈瀝青混凝土材料進(jìn)行面層鋪裝，這里也將鋪裝厚度控制在35mm，最后針對(duì)路面平面進(jìn)行壓實(shí)處理。

3.3 高黏高彈瀝青混凝土鋪裝材料及性能

本次橋梁路面鋪裝過(guò)程中選用型號(hào)為AH-70 的瀝青材料作為高黏高彈瀝青料的底料，同時(shí)還需要添加SBR、SBS、穩(wěn)定劑以及脫氧劑等材料，這樣可以大幅度提升高黏高彈瀝青材料的整體穩(wěn)定性與黏合程度，在瀝青混凝土材料攪拌過(guò)程中，還要按照比例添加纖維混合物與木質(zhì)素纖維，以此提升高黏高彈瀝青混凝土的抗腐蝕能力。配比時(shí)的石油比例應(yīng)為SMA13（瀝青瑪蹄脂碎石混合料）∶6.1%，SMA10（改性瀝青混凝土）∶6.2%。通過(guò)對(duì)瀝青混凝土材料的SBS 數(shù)據(jù)情況進(jìn)行分析（見(jiàn)表1）可知，高黏高彈瀝青混凝土的針入度、延度、軟化點(diǎn)、黏度、彈性恢復(fù)、閃點(diǎn)、黏韌性以及韌性指標(biāo)均比規(guī)范要求要高，特別是黏度達(dá)到了50 000Pa·s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范要求的20 000Pa·s。能夠看出，這種調(diào)配方式下的高黏高彈瀝青混凝土的整體質(zhì)量要高于普通SBS 瀝青，而且具備極強(qiáng)的耐高溫能力，能夠滿(mǎn)足鋼梁橋面的鋪裝需求。此外，這種高黏高彈瀝青混凝土材料在高溫下不容易發(fā)生變形，而且鋪裝層之間與鋼板具有較強(qiáng)的黏合性，這樣可以起到良好的阻水效果，可以對(duì)瀝青鋪裝層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供保障。

表1 高黏高彈瀝青混凝土技術(shù)指標(biāo)

橋面瀝青混凝土鋪裝過(guò)程中需要使用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠、玄武巖顆粒進(jìn)行粗糙化施工，同時(shí)利用高黏瀝青的SMA 材料開(kāi)展路面基層的鋪裝，這樣能提升各應(yīng)力層之間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，此外，還能大幅度提升瀝青混凝土鋪裝層的防水能力。為合理提升橋面鋪裝層的耐久性能，通常情況下采用SBS 瀝青或者改性乳化瀝青對(duì)路面表層進(jìn)行噴灑，這樣能夠在表面形成保護(hù)層，也能夠起到一定的阻水作用。然而由于瀝青的彈性恢復(fù)能力、黏彈性以及韌性較低，無(wú)法長(zhǎng)期為橋梁路面起到良好的保護(hù)作用，因此，需要采用全新的高黏高彈瀝青混凝土進(jìn)行鋪裝，在瀝青中摻入耐候組分SBS、增容增塑組分、交聯(lián)組分進(jìn)行高溫溶脹，改變?yōu)r青的結(jié)構(gòu)，這樣可以顯著提升高溫狀態(tài)下的低溫延度、高溫黏度以及彈性恢復(fù)等性能。

由于高黏高彈瀝青材料在特性與材質(zhì)方面都與傳統(tǒng)瀝青混凝土存在差異，因此，應(yīng)力吸收黏結(jié)層的高黏高彈瀝青需要表現(xiàn)出更加良好的抗剪能力與防裂縫能力。

4 高黏高彈瀝青混凝土在鋼箱梁橋面鋪裝中應(yīng)用的工藝要點(diǎn)

4.1 材料準(zhǔn)備

瀝青材料在存放過(guò)程中應(yīng)保持低溫狀態(tài)，使用前需要提前將其升溫，隨后將其注入瀝青灑鋪車(chē)的瀝青罐中，在調(diào)制骨料時(shí)需要保證均勻性，鋪裝之前還要按照合理的級(jí)配比例進(jìn)行加溫?cái)嚢瑁賹?duì)高黏高彈改性瀝青進(jìn)行攪拌，再將攪拌完畢的瀝青碎石材料注入灑鋪車(chē)的存料倉(cāng)中，為保證材料時(shí)刻處于高溫狀態(tài)，還要在存料倉(cāng)中設(shè)置保溫措施，這樣能夠合理避免骨料溫度迅速下降。選用設(shè)備時(shí)，采用瀝青碎石同步封層車(chē)，該車(chē)不僅具備單獨(dú)的石料出口與瀝青噴嘴，同時(shí)還具備高強(qiáng)的攪拌能力，能夠保證作業(yè)過(guò)程中高黏高彈瀝青混凝土材料的黏稠度與均勻性。

4.2 界面處理工藝要點(diǎn)

應(yīng)用高黏高彈瀝青混凝土材料進(jìn)行橋梁鋪裝時(shí)，應(yīng)針對(duì)界面問(wèn)題進(jìn)行合理處理，具體分為噴砂除銹、涂裝防銹、抗水處理等。首先，使用高壓水槍對(duì)鋼板表面進(jìn)行清潔處理，之后對(duì)表面殘留的殘?jiān)c油漬等再次進(jìn)行清除，同時(shí)還要對(duì)鋼板進(jìn)行除銹，盡量將鋼板表面控制在Sa2.5 級(jí)別范圍內(nèi)，還要符合粗糙程度Ry（輪廓最大高度）為70～100μm 的要求；其次，針對(duì)鋼板進(jìn)行除銹作業(yè)，完成后4h 內(nèi)在其表面涂抹厚度不低于1.5mm 厚的HBW 環(huán)氧改性劑，但是需要注意的是，應(yīng)將黏合層的厚度控制在0.5～1.0mm，以避免影響鋼板與高黏高彈瀝青混凝土的黏合程度，同時(shí)還能起到良好的防水與防滑效果。完成上述工作后，均勻撒上直徑為2.5～5.0mm 的高強(qiáng)度玄武巖碎石，以此對(duì)鋼板表面進(jìn)行粗糙化，同時(shí)提升鋪裝層整體受力能力。最后，分別鋪設(shè)厚度為3cm 和4cm 的基層（SMA-10）和面層（SMA-13）。

4.3 鋪裝處理工藝要點(diǎn)

鋪裝處理過(guò)程中的工藝要點(diǎn)為鋪裝工藝、施工溫度控制以及面層壓實(shí)工作，在上述基礎(chǔ)上，使用高黏高彈瀝青混凝土材料進(jìn)行鋪裝前，還要在鋼板表面噴灑改性乳化瀝青，這里需要將噴灑總量控制在0.5～0.8L/m2，然后進(jìn)行高黏高彈瀝青混凝土基層鋪裝。基層鋪裝完畢后，需要再次使用改性乳化瀝青進(jìn)行覆蓋作業(yè)，這里也需要將噴灑總量控制在0.5～0.8L/m2，然后進(jìn)行高黏高彈瀝青混凝土面層鋪裝。其次，在高黏高彈瀝青混凝土鋪裝過(guò)程中還要針對(duì)混凝土材料的攪拌溫度進(jìn)行控制，盡量將其控制在160～180℃，這樣可以最大限度地催化瀝青混凝土材料的黏合性。最后，對(duì)瀝青混凝土面層進(jìn)行壓實(shí)處理。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著鋼梁橋在道橋建筑中的廣泛應(yīng)用，在保證橋梁應(yīng)用質(zhì)量的同時(shí)，還要針對(duì)其缺點(diǎn)制定科學(xué)的處理措施，因此，為解決傳統(tǒng)鋼梁橋?yàn)r青混凝土鋪裝層的質(zhì)量問(wèn)題，要針對(duì)瀝青混凝土材料的材質(zhì)進(jìn)行改性處理?；诖?，本文針對(duì)高黏高彈瀝青混凝土的鋪裝技術(shù)進(jìn)行研究，首先闡述了高黏高彈瀝青混凝土的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；其次針對(duì)具體案例進(jìn)行分析，并且提出瀝青混凝土鋪裝方案；最后指出瀝青混凝土鋪裝過(guò)程中的工藝要點(diǎn)，具體為界面處理工藝要點(diǎn)與鋪裝處理工藝要點(diǎn)。通過(guò)對(duì)橋面應(yīng)用質(zhì)量的大幅度優(yōu)化，進(jìn)而使鋼梁橋可以為車(chē)輛的安全行駛提供穩(wěn)定保障。