浇筑式沥青混凝土应用于钢桥面铺装的施工工艺

徐 宇 霞

(太原市市政公共设施管理处，山西 太原 030002)

浇筑式沥青混凝土应用于钢桥面铺装的施工工艺

徐 宇 霞

(太原市市政公共设施管理处，山西 太原 030002)

以“特殊的涂膜类粘结剂+GA+SMA”铺装结构为例，介绍了浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装的施工工艺，指出使用浇筑式沥青混凝土作为钢桥桥面铺装下面层，可有效确保铺装层与桥面板的粘结，适应桥梁结构变形的同时保护桥梁主体结构不受腐蚀，可有效延长路面的使用寿命，具有显著的经济效益和社会效益。

钢桥面，浇筑，铺装，施工

近年来，随着经济的快速发展，我国的公路铁路等基础设施建设取得了巨大成就。随着大跨径桥梁的增加，为减小静载在主要构件应力中所占的比例，节省工程成本，越来越多的采用纵横加劲梁的正交异性钢板体系作为桥面系结构。与混凝土等材料相比，钢材自重小，且具有很强的抗拉、抗压、抗剪强度高的特性，具有很大的跨越能力，工期较短，被广泛的应用于各项工程中。

在我市(太原)北中环建设中，北中环桥主桥采用的结构形式为非对称五拱索面斜拉桥，使用钢箱梁结构作为桥面。在桥面的铺装结构上，选择采用了“浇筑式沥青混凝土下面层+高弹改性SMA-16面层”，可有效确保钢桥结构的柔韧性和桥面的防水性，这是浇筑式沥青混凝土在我市的首次应用。

相比传统沥青混凝土，浇筑式沥青混凝土采用聚合物改性沥青作为结合料，其混合料拌合温度高，拌合时间长，沥青粘性大、沥青含量高，具有耐久性好，自流成型，降噪和耐磨等特点。将其应用于钢桥面铺装，可有效确保桥面铺装层具有良好的延展性，在重载交通条件下不会产生车辙，在桥梁变形和车辆荷载条件下不开裂，明显提高桥面使用年限。

1 概述

钢桥面铺装与公路路面及钢筋混凝土桥面铺装不同。钢桥面铺装指在钢桥面板上铺设的不足10 cm的沥青混合料层。在钢桥面板上，由于车辙荷载引起的变形较大，容易产生流动性车辙。同时，受严酷气候条件的影响，钢桥面板容易出现开裂等情况，如图1，图2所示。因此，钢桥面板铺装材料必须能够承受这种变形的反复出现，与钢板变形保持一致，提供一个稳定、耐久、抗滑的路面。

浇筑式沥青混凝土起源于20世纪50年代的德国，在欧洲、美国和日本应用十分广泛。浇筑式沥青混凝土，英文名：Guss Asphalt，简称GA，指在高温下进行拌和，依靠混合料自身的流动性摊铺成型，无需进行碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量、空隙率小于1%的沥青混合物。

浇筑式沥青混凝土具有对钢桥面板优良的追从性和粘结性能，在国外广泛的应用于钢桥面铺装，还可用于城市街道人行道的铺面。浇筑式沥青混合料中的细集料、矿粉和沥青含量比一般的混凝土要高，成型后的空隙率小且内部不连续。在220 ℃～250 ℃的施工温度下，具有良好的流动性和和易性，使用摊铺机整平，无需碾压即可能达到要求的密实度和平整度。用于钢桥面铺装具有良好的抗低温和抗疲劳开裂性能，特别是耐低温效果比普通沥青混合料好很多，温度越低效果越好。

浇筑式沥青混凝土常用作桥面铺装的下层，在重交通条件下，还可以作为基层，上面加铺改性沥青混凝土面层。使用浇筑式沥青混凝土进行桥面铺装，整体性能和防水性能优良，服务期内的维修量很小，使用寿命在20年以上，具有良好的性价比。在本文中，以常用的“特殊的涂膜类粘结剂+GA+SMA”铺装结构为例，介绍了浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装的施工工艺，以期借鉴。

2 施工工艺

浇筑式沥青混凝土属于密级配沥青混凝土，最大优点在于与钢板连接成一体，与桥面变形具有良好的随从性，不会出现其他形式铺装的裂纹。适用于大中型桥梁，尤其是大跨度的斜拉桥和悬索桥及拱桥钢桥面铺装。

浇筑式沥青混凝土在桥面铺装的应用上，施工工艺与普通沥青混凝土铺装大相径庭，区别在于浇筑式沥青混凝土需使用专用摊铺机和运输车。

“特殊的涂膜类粘结剂+GA+SMA”是日本常用的钢桥面铺装结构的一种。该铺装结构充分利用GA的防水性、整体性特点，在对钢桥面板喷砂除锈后，纵横向涂布一遍粘结剂对桥面进行封闭，而无需进行任何的防腐层施工。在太原北中环桥施工中，钢桥面铺装结构采用了：喷砂除锈+英国进口甲基丙烯酸树脂(MMA)防水粘结体系+3.5 cm浇筑式GA10+3.5 cm高弹改性沥青SMA10。

1)施工准备。在正式施工前，可使用吹风机对粘结层进行吹风和干燥，以确保其干燥整洁。对污染的油迹应及时擦洗。精确测量，准确定位侧限挡板的高度，以确保摊铺厚度。对施工机械进行检查，开展人员培训和调配，做好安全防护工作等。浇筑式沥青混凝土铺装工艺和摊铺设备完美结合是施工质量的可靠保证，必须使用专用的Cooker车和铺摊机等。

2)混合料生产(见图3)。将集料加热后称量，按照配合比加入适量矿粉进行干拌，可使得矿粉温度提高将其中水分排除掉，将干拌时间控制在10 s～20 s为宜。再将沥青喷入后湿拌60 s～90 s后即可完成混合料的生产。

当混合料拌和使用的是未加热的矿粉时，则石料应按290 ℃～330 ℃的标准进行加热。混合料生产完毕后，将出料温度控制在220 ℃～250 ℃为宜。

在混合料生产过程中，拌合温度高且时间长，对温度控制的要求较高，这就要求拌和楼具有较高的拌和及耐高温能力。

生产完成后的混合料粘性较大，在每次生产完毕后，应及时彻底清除粘附在设备上的混合料。为减少粘附，可在生产前将隔离剂涂刷在运料车、储罐或卸料斗等内壁上。

3)混合料运输(见图4)。浇筑式沥青混合料运输必须使用专门的设备Cooker，该设备主要包括搅拌、加热和搅拌罐储存三部分。

在装料前，应先将Cooker温度预热至160 ℃左右。混合料装车后，应不停的进行搅拌，将混合料在运输途中的温度控制在220 ℃～250 ℃之间。

在施工中，要求进入施工现场的运输车辆不得对桥面产生污染，同时要求混合料的卸车温度不得低于220 ℃。因此，应安排专人在其进入施工现场前对混合料进行温度测定及对运输车轮胎及底板进行清洗。否则，应立即驶离。

混合料在Cooker车中应尽量避免长时间的停留。在施工中，按照1 h～3 h进行控制，搅拌时间不得少于40 min，总的等待时间不得超过5 h。

4)混合料摊铺。这是浇筑式沥青混凝土施工的关键。由于混合料自流成型无需碾压，进行铺摊作业须使用专用摊铺机。专用摊铺机主要包括自行牵引、摊铺和前置布料三部分。

摊铺前，摊铺机应提前半小时进行预热，预热温度控制在160 ℃～200 ℃为宜。将允许卸料的Cooker车倒行至摊铺机前方，混合料通过卸料槽直接卸在钢桥面上，见图5。摊铺机按设计要求匀速前进，布料板左右移动，将混合料铺开整平至设计厚度即可，见图6。

在施工中，混合料的流动性容易使部分空气封闭，且温度较高，封闭的空气膨胀形成气泡。应安排专人紧随摊铺机将气泡及时戳破，确保混合料与下层之间形成有效粘结。

摊铺机后紧随碎石撒布机，当铺摊后的混合料温度降至设计要求时，立即进行预拌沥青碎石撒布作业，见图7。为确保碎石的嵌入效果，安排专人紧随撒布机进行滚筒碾压，见图8。

在施工过程中，应尽可能的减少横向施工接缝。必须停工时，先在接缝处放置与摊铺宽度相同长度和高度的挡板，混合料紧贴固定后的挡板并人工抹平，通过敲打将混合料击实，待冷却后将其拆除。在接缝处继续施工前，先对接缝处混凝土加热，待其软化后，开动摊铺机进行正常摊铺。对接缝处出现松散麻面情况，应人工进行处治。

混合料具有流动性，为防止混合料的侧向流动，需设置边侧限制，待铺装层冷却后拆除。

在施工过程中，为避免混合料流动导致的皱皮现象，应根据施工现场的温度变化及时对摊铺温度进行调控。为避免混合料的污染，凡是进入施工现场的人员均应穿戴鞋套。

5)SMA上面层施工。喷洒改性乳化沥青粘结层后，进行SMA上面层施工。

3 结语

浇筑式沥青混凝土具有整体性好及变形能力强的优点，将其应用于钢桥面铺装，可有效确保铺装层与桥面板的粘结，较好的适应桥梁结构变形，良好的防水渗透性能利于保护桥梁主体结构不受腐蚀，延长路面的使用寿命，降低养护、维修和管理费用，经济效益和社会效益显著。在国外发达国家，浇筑式沥青混凝土可用于高速公路路面、大跨径桥梁桥面铺装、隧道内铺装，水工坝体心墙、人行道等，应用范围和领域十分广泛。浇筑式沥青混凝土自20世纪90年代后期进入我国铺装市场以来，虽然越来越多的桥梁使用作为铺装下面层，且都有相当不错的使用效果，但在我国还处于初期发展阶段，大力进行推广，具有极大发展和应用前景。

[1] 王 民，张 华.浇筑式沥青混凝土铺装技术应用与发展[J].公路交通技术，2009(10)：58-59.

[2] 薛 昕，王 民，张 华，等.浇筑式沥青混凝土在桥面铺装中的应用与发展现状[J].公路交通技术，2011(5)：77-79.

[3] 欧阳孝所.浇筑式沥青混凝土在桥面铺装工程中的应用[J].低碳世界，2014(03X)：111-115.

On construction craft of applying pouring asphalt concrete in steel bridge deck pavement

Xu Yuxia

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesAdministrativeOffice,Taiyuan030002,China)

Taking the pavement structure of “special membrane binder+GA+SMA” as the example, the paper introduces the construction craft for the pouring asphalt concrete in the steel bridge deck pavement, and points out the concrete can be used as the lower layer of the steel bridge deck, so as to ensure the biding between the pavement layer and the bridge deck by adhering to the deformation of the bridge structure and prevent the main structure of bridges from being corroded, and prolong the life span of the roadbed with evident economic and social benefits.

steel bridge deck, pouring, pavement, construction

2015-03-29

徐宇霞(1977- )，女，工程师

1009-6825(2015)16-0189-02

U445

A