钢桥面铺装浇筑式沥青混凝土维修技术

胡德勇

(重庆市智翔铺道技术工程有限公司，重庆 401336)

1 概述

钢桥面铺装是直接铺筑在钢桥面板上，不同于一般沥青混凝土的特殊路面，主要是起到保护桥梁结构、提供安全舒适的行车界面的作用。钢桥面铺装设计寿命一般为15年，尽管桥面铺装技术在国内经过了比较完善的发展，但桥面铺装在设计寿命内很难保持其良好的使用性能，往往会出现坑洞、推移等结构性破坏。因此，对这些病害的修复，恢复桥面铺装的使用性能尤为重要。

2 钢桥面铺装修补的技术要求

桥面铺装出现的病害具有面积小、发展速度快、容易引起新病害等特点。因此，对桥面铺装病害的处置方式具有以下要求:1)修补材料应易于压实。桥面铺装病害出现的面积比较小，修补时，大型的压路机无法进行碾压;采用小型压实设备或者人工压实，则难以达到最佳压实度，修补后会很快再次出现破坏。2)修补材料要具有很好的泌水性能。修补材料能防止水分渗入到桥面铺装内部，避免引起新的病害出现。3)在车辆荷载的作用下，桥面铺装的变形较复杂，对修补材料的性能具有较高的要求。因此，修补材料必须具有较好的随从变形能力和抗疲劳性能。4)修补区域的新旧材料要保证铺装的整体性。因此，需要对修补区域的界面处治技术非常重要。

3 钢桥面铺装浇筑式沥青混凝土修补技术研究

浇筑式沥青混凝土具有矿粉含量高、沥青用量高、拌合温度高的“三高”特点，因此，在无需碾压的情况下既可自动流淌、密实，并可以软化界面的旧沥青混凝土，改善界面粘结情况。同时，浇筑式沥青混凝土具有很好的随从变形能力，可以吸收修补区域产生的应力应变，保持铺装的整体性。因此，浇筑式沥青混凝土针对小面积的坑洞、推移、脱层等病害是一种很好的修补材料。

本文将从浇筑式沥青混凝土的性能和修补界面处治两个方面进行研究。

3.1 浇筑式沥青混凝土性能研究

1)沥青结合料。

在桥面铺装病害修补过程中，浇筑式沥青混凝土是直接作为磨耗面层使用，这有别于一般情况应用于下面层。因此，需要在原有的基础上，对浇筑式沥青混凝土的性能进行改进。浇筑式沥青混凝土属于悬浮密实结构，沥青结合料的性能对混凝土性能的影响至关重要。浇筑式沥青混凝土用结合料主要是复合改性沥青，即是在SK70号普通改性沥青(GJ)(如SBS改性沥青)的基础上，再通过添加改性剂来提高沥青的性能，满足混凝土的高低温性能等要求。本文拟采用两种改性沥青，即聚合物改性沥青(GJ-1)和岩沥青改性沥青(GJ-2)，并对两种改性沥青的基本性能进行了分析，分析结果见表1。

表1 普通改性沥青、复合改性沥青性能分析

从表1可以看出，岩沥青改性沥青(GJ-2)针入度最小，说明岩沥青复合改性沥青粘滞性要大于聚合物复合改性沥青，能更好地抵抗外力作用下产生的剪切应变。聚合物改性沥青(GJ-1)5℃的延度要明显好于岩沥青改性沥青，这是因为聚合物改性沥青掺加的主要是橡胶类高分子物质，能显著提高沥青的低温下的延度;而岩沥青改性沥青掺加的主要是天然硬质沥青，对延度的提高贡献较小。

2)浇筑式沥青混凝土(GA10)。

根据《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》中规定的浇筑式沥青混凝土设计级配进行级配设计，对比分析采用两种改性沥青的浇筑式沥青混凝土的性能。

a.流动性。

流动性表征的是浇筑式混凝土在施工过程中的施工和易性，一般采用流埃尔法(lueer)测定，根据指南要求，流动性不大于20 s，但也不能太小。因为当混凝土的流动性太小时，会发生离析;流动性太大时，既不利于施工又不利于达到泌水的效果。

由表2可知，GJ-1浇筑式沥青混凝土的流动性要远差于GJ-2浇筑式沥青混凝土，这是因为GJ-1浇筑式沥青混凝土的油石比较小，且拌合温度较低的缘故。

表2 两种复合改性沥青GA10流动性能试验结果

b.高温稳定性。

浇筑式沥青混凝土的高温稳定性一般采用静态贯入度试验来测定，性能指标主要是贯入度和贯入度增量，根据指南要求，贯入度一般不大于4 mm，贯入度增量一般不大于0.4 mm。从表3试验结果来看，两种类型沥青的浇筑式沥青混凝土的高温性能都达到要求，但GJ-2浇筑式沥青混凝土的高温性能要明显优于GJ-1浇筑式沥青混凝土，这对作为面层磨耗层使用的铺装材料的高温性能明显有利。

c.低温性能。

浇筑式沥青混凝土的低温试验采用的是300 mm×100 mm×50 mm试件，表征在低温环境下的抗开裂能力。两种类型沥青的浇筑式沥青混凝土的低温性能都较好，应变都达到了指南的要求(≥7 000 με)。由表4结果对比分析可以看出，GJ-1浇筑式沥青混凝土的最大弯拉应变高于GJ-2的，这和沥青结合料的分析结果相吻合，说明在低温环境下，能抵抗更大的变形而不发生开裂破坏。

表3 两种复合改性沥青GA10高温性能试验结果 mm

表4 两种复合改性沥青GA10低温性能试验结果

通过对两种类型的沥青结合料和浇筑式沥青混凝土性能的对比分析可以看出，两种沥青混凝土在性能上具有一定的差异。岩沥青浇筑式沥青混凝土高温稳定性占有优势，适合于气候条件较炎热的地区的桥面铺装修补;聚合物浇筑式沥青混凝土的低温性能较好，适合于在气候条件较寒冷地区的桥面铺装修补。

3.2 修补界面处治

1)修补界面的形状。界面形状对新旧混合料间的结合效果产生一定的影响，本文对界面进行刻槽处理，与光滑的界面对比，分析在25℃下与浇筑式沥青混凝土的粘结强度和剪切强度，见表5。

表5 不同界面形状的粘结强度和剪切强度

两种界面形状下的粘结强度相差很小，刻槽界面要比光滑界面略好，这可能是因为粗糙的界面增加了新旧混合料间接触面积。但是在剪切强度上，刻槽界面有明显的优势。可见，界面经过刻槽处理后，对保证铺装的整体性有利。

2)界面粘结剂。界面粘结剂的使用，对界面的处治效果也会带来很大的影响。本文通过在刻槽界面上涂刷溶剂型粘结剂、乳化沥青两种层间粘结材料和不刷粘结剂三种情况，分析不同温度下(25℃和50℃)与浇筑式沥青的粘结强度和剪切强度，见表6。

表6 采用不同界面粘结剂的粘结强度和剪切强度

采用界面粘结剂能改善新旧混合料的界面结合状态，提高新旧沥青混凝土间的粘结强度和剪切强度，有利于保持铺装的整体性。采用溶剂型粘结剂的粘结强度与采用乳化沥青相比较，差别不大，但是在剪切强度上，效果要比采用乳化沥青的效果明显。因此，界面粘结剂采用溶剂型粘结剂较好。

4 结论与建议

桥面铺装出现的病害应要做到尽早、尽快的处理，这样可以避免次生病害的出现和已有病害面积的扩展。对于坑洞、鼓包、小面积的推移、脱层等病害，需要进行挖补式修补，需要采用与桥面铺装相适应的材料，而采用浇筑式沥青混凝土是最便捷、最实用的方法。

采用浇筑式沥青混凝土维修病害，一般情况下，低温性能都能满足要求，主要考虑的是沥青混凝土的高温稳定性。界面处理技术，对保持铺装的整体性具有重要意义，同时也能保证铺装的泌水性能，可以有效防治水分对铺装的再次损坏。

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