陳本建

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng) 550001）

0 引言

公路橋梁項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，基于科技進(jìn)步和發(fā)展，鋼橋面鋪裝技術(shù)雖逐漸完善，但橋面系結(jié)構(gòu)在原材料選擇、鋪裝結(jié)構(gòu)組合、施工工藝等諸多工序環(huán)節(jié)，仍然存在許多技術(shù)難點(diǎn)需要解決。針對(duì)鋼橋面鋪裝技術(shù)的現(xiàn)狀，以工程實(shí)踐為依托，對(duì)該技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，具有十分重要的工程實(shí)踐意義。

1 工程概況

太洪長(zhǎng)江大橋?yàn)橹貞c南川至兩江新區(qū)高速公路上的關(guān)鍵控制性工程，大橋起點(diǎn)（南岸）位于巴南區(qū)雙河口鎮(zhèn)五臺(tái)村，終點(diǎn)（北岸）位于渝北區(qū)洛磧鎮(zhèn)太洪場(chǎng)村。橋型方案為主庫(kù)808m 的單跨簡(jiǎn)支鋼箱梁懸索橋，橋梁全長(zhǎng)1436m，橋面寬度36m，雙向6 車(chē)道，鋪裝寬度：檢修道1.7m+車(chē)行道14.75m+中分帶0.5m+車(chē)行道14.75m+檢修道1.7m。橋面鋪裝層原設(shè)計(jì)為5.50cm 厚環(huán)氧瀝青混凝土，因與其他標(biāo)段穿插施工造成進(jìn)度滯后，原鋪裝方案所需養(yǎng)護(hù)周期較長(zhǎng)，施工質(zhì)量不容易控制。為了縮短工期，提升質(zhì)量可靠性，最終選用了“TOPEVER 防水系統(tǒng)+35mm 澆筑漿瀝青混合料GA10+35mm 高彈性改性瀝青SMA10”鋪裝結(jié)構(gòu)層方案。通過(guò)鋼橋面鋪裝工序環(huán)節(jié)，對(duì)瀝青混凝土澆筑工藝進(jìn)行實(shí)踐分析，驗(yàn)證了該方案可以有效解決常見(jiàn)低溫開(kāi)裂、疲勞開(kāi)裂和層間黏結(jié)性差的質(zhì)量問(wèn)題，從而簡(jiǎn)化鋪裝工序，縮短施工周期。

2 工藝原理

澆筑式瀝青混凝土是一種具有礦粉、細(xì)集料和瀝青含量高的連續(xù)級(jí)配的瀝青聚合物。因含有大量的細(xì)集料和瀝青，在適宜的施工溫度（220～250℃）下，混合料會(huì)呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，其整體孔隙率低，內(nèi)部孔隙也不會(huì)連通，質(zhì)量穩(wěn)定性高，滿足密實(shí)性和平整性指標(biāo)要求。施工過(guò)程無(wú)需使用壓路機(jī)碾壓，僅使用簡(jiǎn)易的攤鋪平整機(jī)械即可滿足施作要求，具有無(wú)需養(yǎng)護(hù)工序的外部?jī)?yōu)勢(shì)[1]。

采用SMA-10 高彈性改性瀝青優(yōu)化鋪裝層混合料，可以提升橋梁的抗滑、低溫抗裂、抗疲勞性能。將改性的乳化瀝青噴灑到GA-10 和SMA-10 的鋪裝層之間，可以提高路面的黏附力。采用孔隙率低于1.0%的澆筑瀝青混凝土（GA-10），可充分發(fā)揮混合料的不滲透特性，提高橋梁的整體抗疲勞強(qiáng)度和耐久性。通過(guò)應(yīng)用Eliminator 防水系統(tǒng)可防止鋼材腐蝕，具有優(yōu)良的耐刺破和防腐蝕性能，適合于溫差大、夏季溫度高、含水量大的大跨度鋼橋面鋪裝[2]。

3 澆筑式瀝青混合料設(shè)計(jì)流程

結(jié)合澆筑式瀝青混合料的特性，參考以往的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定該橋面系結(jié)構(gòu)澆筑式瀝青混合料的設(shè)計(jì)方案，具體設(shè)計(jì)流程如圖1 所示。

圖1 鋼橋面澆筑式瀝青混合料設(shè)計(jì)流程

3.1 混合料的原材料選擇

瀝青混合料的成本造價(jià)一般占該工序總造價(jià)60%以上，因此需權(quán)衡原材料采購(gòu)單價(jià)，以經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)查、綜合考慮原材料的性能、質(zhì)量達(dá)標(biāo)準(zhǔn)為前提，從而確定最優(yōu)化成本及推薦原材料供應(yīng)商。因橋面鋪裝層的后期使用性能、使用壽命與原材料的特性密切相關(guān)，需從原材料的抽樣、試驗(yàn)、論證等方面，找出既符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)又適用于實(shí)際工況的材料。

3.2 混合料的集料級(jí)配確定

目前，公路鋼箱梁橋面鋪裝設(shè)計(jì)規(guī)范，規(guī)定了澆筑式瀝青混合料的使用條件，基于混合料骨料進(jìn)行詳細(xì)分析、深入論證，得出澆筑瀝青混凝土的級(jí)配組成，如表1 和圖2 所示。

圖2 澆筑式瀝青混凝土合成級(jí)配設(shè)計(jì)圖

表1 澆筑式瀝青混凝土合成級(jí)配

3.3 最佳油石比的測(cè)定

根據(jù)工程中常用的油石比，對(duì)配制的油石比范圍進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果尋找出最優(yōu)的油石比。對(duì)國(guó)內(nèi)30#直餾瀝青進(jìn)行了油石比為8.90%、9.20% 和9.50% 的試驗(yàn)。其結(jié)果表明，當(dāng)油石比為9.20%時(shí)，該混合料能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的規(guī)定。在此基礎(chǔ)上采用9.20%的油石比進(jìn)行了試驗(yàn)，其貫入度、增量試驗(yàn)結(jié)論數(shù)據(jù)分析，見(jiàn)表2 和圖3。

圖3 不同油石比下的貫入度及增量試驗(yàn)結(jié)果

表2 貫入度及增量試驗(yàn)結(jié)論數(shù)據(jù)

4 澆筑式瀝青混凝土施工技術(shù)

4.1 施工前準(zhǔn)備

鋪筑澆筑瀝青混凝土之前，應(yīng)對(duì)鋼橋表面的防水層進(jìn)行全面的清潔，并采用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行烘干操作。

油漬需清理，澆筑瀝青路面階段要注意防止油污。鋪裝層的厚度、平整度控制，應(yīng)按墊塊和側(cè)限邊擋的高度來(lái)決定，在鋪筑前需精確地確定側(cè)限邊擋結(jié)構(gòu)的頂面高度，保證測(cè)量的精度[3]。

4.2 澆筑式瀝青混合料的攪拌

澆筑式瀝青混合料的加熱拌和溫度區(qū)間為175～185℃之間，因攪拌溫度高，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)攪拌樓的攪拌性能、耐高溫性能要求很高。同時(shí)，澆筑式瀝青混合料具有較高的黏性、較高的瀝青含量，易附著于設(shè)備，每一次拌和結(jié)束應(yīng)在機(jī)器還未完全冷卻前，采取措施對(duì)運(yùn)輸車(chē)、儲(chǔ)罐或卸料倉(cāng)進(jìn)行徹底清洗，并涂刷隔離液。

攪拌溫度控制：混合料應(yīng)按照220～250℃的溫度，對(duì)出料溫度進(jìn)行控制?；旌狭现械V粉含量高，攪拌時(shí)間需延長(zhǎng)，干混應(yīng)達(dá)15s，濕混達(dá)90s。采用濕拌工藝時(shí)，可適當(dāng)添加增流劑以改善流動(dòng)性。以上工序須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)后方能決定是否采用。若不加熱礦粉，其他骨料加熱溫度應(yīng)達(dá)330℃左右；若對(duì)礦石粉進(jìn)行加熱，其他骨料加熱溫度約為230～260℃。

4.3 澆筑式瀝青混合料的運(yùn)輸

瀝青混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)，應(yīng)使用專用的運(yùn)輸設(shè)備，以保證可以連續(xù)攪拌并輸送瀝青混凝土。在將澆筑用瀝青拌和料放入運(yùn)輸設(shè)備前，應(yīng)先將設(shè)備儲(chǔ)料倉(cāng)溫度調(diào)至160℃，混合料的出料溫度應(yīng)達(dá)220～250℃。

瀝青混凝土澆筑施工階段，應(yīng)確保拌和料溫度處于220～250℃，等待澆筑的時(shí)間不能超過(guò)4h；應(yīng)盡量避免使用高熱的瀝青混凝土，當(dāng)混合料溫度達(dá)250℃以上時(shí)，等待澆筑的時(shí)間不能超過(guò)1h?；旌狭线\(yùn)輸環(huán)節(jié)可通過(guò)調(diào)整加熱溫度防止膠結(jié)物的凝固；為減少瀝青混合料的氧化，應(yīng)降低攪拌速率，以避免氧氣滲入[4]。

全面放開(kāi)船長(zhǎng)尺度，船舶調(diào)頭勢(shì)必十分困難，必然影響其他船舶正常航行，引起航道堵塞。航道標(biāo)準(zhǔn)尚未完全到位，并由于拆遷、資金等原因，沿線仍有少數(shù)橋梁未達(dá)標(biāo)，局部水域水下存在一些淺點(diǎn)。諸多航道碼頭按照45 m設(shè)計(jì)，岸線資源有限，靠泊困難，影響通航效率，甚至堵航。

4.4 澆筑式瀝青混合料的攤鋪

澆筑瀝青混凝土的特性是可不經(jīng)過(guò)碾壓而成型，鋪設(shè)工藝要求有專門(mén)的瀝青混凝土澆筑攤鋪機(jī)。

第一，施工環(huán)節(jié)，應(yīng)按橋面寬度及攤鋪機(jī)可施工寬度，適當(dāng)調(diào)整一次攤鋪的路幅寬，避免在行車(chē)道的輪跡區(qū)范圍內(nèi)布設(shè)鋪裝層接縫。

第二，攤鋪過(guò)程中，運(yùn)輸設(shè)備必須在鋪路機(jī)前方停車(chē)，然后由后方的卸料槽將混合料直接卸到鋼橋表面。將攤鋪機(jī)左右擺動(dòng)，前方布料板拉緊，攤鋪機(jī)不斷向前推進(jìn)，使?jié)仓臑r青混凝土達(dá)到預(yù)定的厚度。

第三，為了將澆筑瀝青混凝土與新鋪瀝青層結(jié)合成整體，可采用紅外線加熱裝置，對(duì)先前鋪設(shè)的瀝青路面進(jìn)行加熱，使接縫的接合更加可靠。澆筑層鋪路完工后，用噴槍加熱設(shè)備的噴嘴對(duì)接縫進(jìn)行加熱，使新老混合料均變軟，再用木鏟將其修復(fù)，以確保接縫鋪筑得更緊密，從而達(dá)到消除接縫的作用。

第四，鋪筑瀝青混凝土過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)局部的氣泡，可充分利用尖頭工具將泡沫擊穿，達(dá)到排氣的目的。

第五，澆筑式瀝青混凝土剛攤鋪完畢，其結(jié)構(gòu)層還在合適的溫度區(qū)間時(shí)，需再攤鋪5.0～10.0mm 厚的預(yù)拌0.5%～1.0%的瀝青碎石，再由人工或壓路機(jī)將瀝青碎石碾壓到澆筑的瀝青混凝土中。

4.5 改性SMA 瀝青混凝土的鋪裝

在澆筑式瀝青混凝土鋪裝完工后，再進(jìn)行改性乳化瀝青黏結(jié)層的施工。黏合層施工的乳化瀝青黏結(jié)料噴射，應(yīng)達(dá)到均勻、飽滿的效果。

黏合層改性乳化瀝青的用量在300～500g/m2之間。改性SMA 瀝青混凝土于黏結(jié)層施工完畢后實(shí)施，類似于傳統(tǒng)的瀝青混凝土施工工藝。

4.6 環(huán)境保護(hù)措施

第二，選用低污染的設(shè)備，設(shè)置空氣污染防治體系，加強(qiáng)對(duì)大氣污染物的處理與監(jiān)控，保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

第三，運(yùn)輸瀝青、砂石等，如有滲漏應(yīng)立即進(jìn)行清理，保證路面清潔。

第四，嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)管理法規(guī)，加強(qiáng)噪聲的控制與隔離，不得安排有噪聲的加工工作，不得有噪聲干擾居民。

第五，項(xiàng)目完成后，應(yīng)將臨時(shí)用地內(nèi)的建筑垃圾、生活垃圾清理干凈，并將垃圾運(yùn)往指定地點(diǎn)進(jìn)行處置。

第六，工程完成后，經(jīng)當(dāng)?shù)卣鷾?zhǔn)且申請(qǐng)的相關(guān)環(huán)保措施得以落實(shí)后，可由相關(guān)部門(mén)進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收，保證無(wú)環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生。

第七，保證作業(yè)場(chǎng)地、作業(yè)面、周?chē)h(huán)境的清潔衛(wèi)生，并對(duì)場(chǎng)地的廢棄物料、污染物等進(jìn)行及時(shí)回收和處置。

第八，根據(jù)該工程的具體情況，設(shè)計(jì)出一套合理的環(huán)境保護(hù)措施，并對(duì)其進(jìn)行靈活調(diào)整。建筑企業(yè)應(yīng)主動(dòng)學(xué)習(xí)有關(guān)環(huán)境保護(hù)的最新法律、法規(guī)，并在施工管理中樹(shù)立良好的綠色環(huán)境管理理念。

5 施工效果

鋼箱梁橋橋面鋪裝過(guò)程，包括澆筑式瀝青混凝土、高彈改性瀝青SMA-10 面層施工階段，未對(duì)周?chē)慕ㄖY(jié)構(gòu)、居民的生活環(huán)境造成任何影響，施工階段安全、環(huán)境、工程質(zhì)量都得到了保障，均為受控狀態(tài)，且該項(xiàng)目完成后的各項(xiàng)質(zhì)量性能指標(biāo)，都符合設(shè)計(jì)要求，未發(fā)生任何病害[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于某項(xiàng)目的鋼橋面鋪裝實(shí)踐，采用了澆筑式瀝青混合料方案，對(duì)該類鋪裝工藝、關(guān)鍵施工技術(shù)展開(kāi)探討。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)，確定了施工工藝流程和主要技術(shù)參數(shù)，明確了施工操作要點(diǎn)，該技術(shù)方案工藝先進(jìn)、工期短、社會(huì)綜合效益顯著，可為以后同類項(xiàng)目的建設(shè)提供參考價(jià)值。