钢桥面浇筑式沥青混合料施工工艺

徐 明 凯

(太原市辰宇市政工程有限公司，山西 太原 030024)

·建筑材料及应用·

钢桥面浇筑式沥青混合料施工工艺

徐 明 凯

(太原市辰宇市政工程有限公司，山西 太原 030024)

结合钢桥面浇筑式沥青混合料的特点，分析了其适用的范围及工艺原理，着重阐述了浇筑式沥青混合料GA的施工工艺流程及操作要点，为GA混合料在今后的推广应用提供技术参考。

浇筑式沥青混合料，原理，施工

随着我国国民经济的飞速发展，政府对城市基础建设设施的投资和建设力度也正逐年加大，我国的广大工程技术人员对沥青路面新材料、新技术、新工艺的研究也日益成熟。目前，在我国大部分公路与城市道路路面结构中形成了在柔性基层、半刚性基层上铺筑沥青面层的结构形式。无机结合料基层稳定性好，结构自成板体，具有足够的抗行车荷载强度，在无机结合料基层上铺设沥青面层似乎成为了“黄金组合”。而在钢桥面上铺装沥青混凝土与在普通半刚性基层上加铺普通沥青混凝土情况完全不同。因为钢桥面钢板柔韧性大、易挠曲、传热快。使得钢桥面铺装层的要求比一般公路与城市道路路面高很多。除铺装层要满足钢桥面基本的车辆通行功能外，还要求桥面铺装层要具有良好的防水能力保护钢板不被锈蚀，要有优异的抗形变能力不致在温度变化较大时产生裂缝，还要有与钢板的良好的层间粘结力。浇筑式沥青混合料以其优良性能较好的解决了上述问题。

1 浇筑式沥青混合料的特点

1)浇筑式沥青混合料具有较为完善的防水能力。在钢桥面上进行沥青层铺装，铺装层必须要有较强的防水能力。浇筑式沥青混合料采用高油石比高填料的特殊级配组成，空隙率接近于0。因此，浇筑式沥青混合料具有相当优异的防水能力，可以有效阻止雨水下渗，保护桥面不腐蚀。2)浇筑式沥青混合料具有优良的耐久性。钢桥面的钢板变形比普通的无机结合料水稳基层要大很多。在钢桥面上铺筑普通沥青混合料的破坏多为应变破坏。而浇筑式沥青混合料GA具有极高的抗低温变形和抗反复疲劳变形能力。可以保证在严酷的工作环境下不开裂。我国很多北方城市冬季寒冷，夏季炎热，温差较大。GA的抗冻融性、耐久性十分适用于这样的气候环境。因此将GA应用于温差较大的钢桥桥面铺筑非常适宜。3)浇筑式沥青混合料GA的铺装层较薄，可以减轻桥梁结构负担。GA应用于桥面铺装时，一般铺筑厚度都较薄。在我公司铺筑的太原市漪汾桥桥面GA厚度为2.5 cm，在GA基础上加铺面层2.5 cm厚的沥青玛脂混合料，摊铺厚度小于普通沥青混合料，从而减轻了桥梁的荷载。4)不需要碾压。浇筑式沥青混合料的流动性非常强，类似于水泥砂浆，施工和易性好。摊铺时，混合料由特种运输车卸入工作面即可自流成型，无需压路机碾压，且压实度可以得到充分保证。简化了现场施工过程，避免了因压路机碾压振动对桥梁结构造成的威胁。

2 浇筑式沥青混合料GA的适用范围

浇筑式沥青混合料GA适用于任何等级的公路与城市道路路面铺筑，以及对防水、防腐蚀、抗滑、耐久性等有特殊严格要求的工程部位。但是由于其造价较高，目前此技术更适宜于钢桥面铺装。

3 工艺原理

浇筑式沥青混合料GA的首要因素是要使其产生流动性，在进行配比设计时，要在混合料中掺加一定比例的sosobit外掺剂，这是德国研发的一种沥青改性剂，在加热条件下，简单搅拌即可使其稳定分散于沥青混合料之中，克服了传统沥青改性剂易离析、难拌合的缺点，可提高GA的和易性。使GA产生类似水泥砂浆的流动特性。加上其高油石比、高填料的特殊级配设计形式使GA具有了一般沥青混合料无法比拟的高强、高韧、高耐久性、高稳定性的优点。GA浇筑后，即可自流成型，达到压实度要求，无需碾压，且外观平整密实。表1为GA改性沥青与普通SBS改性沥青技术指标。

表1 GA改性沥青与普通SBS改性沥青技术指标

4 浇筑式沥青混合料GA施工工艺流程及操作要点

1)设计原理。GA的配比设计应包括目标配比设计、生产配比设计、生产配比验证三个阶段。GA的矿料比例和沥青含量等各项数据得出后，试验室应模拟实际生产情况用小型沥青拌合机试拌。GA的热稳定性采用贯入度、流动性作为控制指标。这一点和普通沥青混凝土AC系列混合料采用车辙试验验证混合料的高温稳定性有所不同。而GA的抗裂性能采用低温弯曲试验来检验。

2)确定GA的矿料配比。浇筑式沥青混合料GA和沥青混凝土AC同属悬浮密实型结构，粗集料悬于沥青胶砂中，其强度主要由沥青和填料相互作用产生粘聚力。为保证GA有足够的流动性，4.75 mm筛孔以下颗粒约占到70%左右，填料为25%左右(我公司在漪汾桥钢桥面GA-10的生产加工中，矿粉比例占到了29%)。表2是浇筑式沥青混合料GA的级配要求。各集料进场试验合格后，依据各矿料的筛分级配进行GA的级配设计，最终得出各种集料的用量比例，力争使4.75 mm，2.36 mm，0.075 mm在内的较多筛孔的通过率接近GA级配要求范围的中值。所得到的合成级配曲线应连续平滑，不能有多个犬牙交错。当合成级配曲线出现2个“驼峰”时，宜更换原材料，重新进行设计。在漪汾桥桥面GA的配比为：5 mm～10 mm∶3 mm～5 mm∶0 mm～3 mm∶天然砂∶矿粉=28%∶17%∶16%∶14%∶25%，油石比为7.8%。

表2 浇筑式沥青混合料GA的级配要求表

3)确定GA的沥青含量。在普通沥青混凝土AC中，沥青用量的确定是选用假设的5个间隔0.5个百分点的沥青用量或油石比，分别以这5个沥青含量或油石比选择适宜的合成级配及矿料配比进行马歇尔试验，从试验中得到的密度、稳定度、空隙率、饱和度的数据来确定最佳的沥青含量。而GA则是先预估适宜的沥青含量为中间值，然后±0.3%为变量。按照试验所得到的矿料配比进行拌合，分别测定三组沥青含量下GA的贯入度、贯入度增量、密度、体积百分率、集料体积百分率。表3为GA的技术要求，参照表中要求确定满足贯入度和贯入度增量的沥青用量范围，以最大的沥青用量为GA的最佳沥青含量。

表3 GA的技术要求表

4)生产配比设计与生产配比验证。目标配比设计结束后，应将各矿料配比转化为沥青拌合机冷料仓的供料比例进行生产配比试拌。对冷料仓标定的比例进行烘干、上料，再从拌合机热仓中取样、筛分，按最佳目标油石比±0.2%拌制沥青混合料，通过试验选取最佳各项指标所对应的油石比为生产配比最佳油石比。

生产配比验证即通过试拌试铺最终确认生产配比,是经一系列调整后达到目标、生产均衡，与工地摊铺衔接紧密，稳定质量的

过程，当配比验证合格，该配比将在生产中严格执行，不得轻易变更。

5 浇筑式沥青混合料GA的施工要点

1)拌合机拌合。

浇筑式沥青混合料的拌合温度与常规沥青混凝土不同，GA的矿粉掺量较大，所以要尽可能使用能对填料加温的拌合机，矿粉加热温度170 ℃～180 ℃，改性硬质沥青加热温度145 ℃～165 ℃，要求石料加热温度在280 ℃～320 ℃之间。搅拌后成品料出料温度在220 ℃±5 ℃。

2)拌合时间。

将加热后的集料通过称板进入搅拌缸内，加入矿粉后干拌20 s～30 s，使矿粉充分升温，搅拌均匀，加入沥青后，再拌合60 s～90 s即可出料。

3)运输。

GA拌合好后放入专用运输车中，运输车储料罐内设有搅拌叶片及升温装置，使得混合料在车内能够继续搅拌，运输过程中要关闭罐体上部仓门，防止温度降低。从拌合机拌合开始，应在3 h～6 h内完成运输、摊铺等工作。

4)施工环境要求。

GA的施工环境应选择气温在15 ℃以上，下承层干燥不潮湿的情况下进行。

5)摊铺。

浇筑式沥青混合料的摊铺需使用专用摊铺机械。运输车将GA混合料直接卸在桥面板上，摊铺机布料器左右刮动摊铺至规定厚度。摊铺时如出现鼓包、气泡，应及时放气处理。摊铺结束后应在表面撒布3 mm～5 mm石子，需预拌0.5%～0.1%的沥青。撒布量为10 kg/m2，撒布完后用人工滚筒碾压路面，使石子压入GA混合料中，以增加表面粗糙度。

目前，GA混合料还属新工艺、新技术，未得到广泛的应用。但由于特殊性能，今后必将在道路和桥梁中逐步得到推广与应用。我们还要不断了解、掌握、改进，以便使这项技术趋于成熟。

Gussasphalt construction technology of steel bridge deck

XU Ming-kai

(TaiyuanChenyuMunicipalEngineeringCo.,Ltd，Taiyuan030024,China)

Combining with features of steel bridge deck gussasphalt, the paper analyzes its application scope and technological principles, and mainly describes the construction technology procedures and operation points of gussasphalt (GA), which has provided technological reference for promoting GA mixture in future.

gussasphalt, principle, construction

1009-6825(2014)11-0130-02

2014-02-09

徐明凯(1983- )，男，助理工程师

TU535

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