ERS铺装方案在斜港大桥钢桥面铺装中的应用

陈大勇，于迪尔，曹 健，卞加前

（1. 苏州市吴中区乡镇交通运输综合管理所，江苏 苏州 215128；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

ERS铺装方案在斜港大桥钢桥面铺装中的应用

陈大勇1，于迪尔2，曹 健2，卞加前2

（1. 苏州市吴中区乡镇交通运输综合管理所，江苏 苏州 215128；2.苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210017）

依托苏州市斜港大桥钢桥面铺装工程，对比了ERS铺装方案与现阶段其他主流铺装方案的优缺点，对ERS铺装方案各工序施工控制要点进行了总结，以供类似工程参考。

ERS；钢桥面铺装；施工

1 工程概况

苏州地处我国大陆东部沿海，位于北亚热带湿润季风气候区内，夏季气温较高，潮湿多雨，冬季干燥寒冷，季风明显，四季分明。斜港大桥所在区域全年平均气温为15.7 ℃，1月气温最低，平均气温为0.3 ℃；7月份气温最高，平均值为30.3 ℃。极端最低气温和最高气温分别为-9.8 ℃和39.2 ℃。苏州地区雨水较多，多年平均降水量在1 100 mm左右，降水日数平均每年达130 d，且在每年5～6月有明显雨季。

斜港大桥是一座双层桥面的城市桥梁，桥梁跨径组合为69 m+180 m+69 m，总长318 m，上、下层桥宽分别为41.6 m和48.6 m（如图1所示）。其中上层桥面为城市快速路；下层桥面为城市主干道，设置了人行道和非机动车道。

2 铺装方案

当前，我国普遍采用的钢桥面铺装方案主要有以德国、日本为代表的高温拌和浇注式沥青混合料（Gussasphalt）方案；以美国为代表的环氧树脂沥青（Epoxyasphalt）铺装方案以及德国、日本等国近年采用的双层改性沥青SMA方案（Stone mastic asphalt）和组合式钢桥面铺装方案等几大主流方案［1-2］。

图1　 苏州斜港大桥桥梁立面简图（单位：m）

斜港大桥在结构上具有3%的纵坡，对铺装层界面抗剪和表面抗滑性能要求极高，在未来运营过程中具有大交通量、重载交通的使用特点，要求铺装层还需具有良好的抗车辙、抗疲劳性能、耐久性能等。总体说来，斜港大桥钢桥面铺装应主要关注铺装界面的抗剪性能、表面抗滑性能、铺装层的高温性能和抗疲劳性能、铺装层材料施工和易性以及后期可维护性等因素。基于斜港大桥关键性能要求，根据各指标对铺装层性能与使用寿命的影响程度，赋予各项指标不同权重，并计算加权分值，各项指标满分100分，所有指标之和总分为100分，现阶段几大主流铺装方案的综合评价如表1所示。

表1　 基于斜港大桥关键性能要求的各类型方案综合评价

由表1计算结果可以看出，针对斜港大桥的结构特点与服役环境特点，具有较高的抗重载、抗疲劳及抗剪性能的环氧沥青铺装方案和具有较高的抗剪性能、表面抗滑功能以及良好的可维护性的组合式铺装方案具有较明显的优势。因此，斜港大桥钢桥面铺装方案选择范围将缩小为环氧与组合式铺装方案。

斜港大桥上层桥面作为城市快速路，荷载条件较好，主要承担客车交通，采用ERS组合式铺装方案可以降低造价，具有较高的表面抗滑功能，可提高行车舒适性和安全性，并在运营过程中具有良好的可维护性。同时，考虑混合料公称最大粒径等因素，最终选定其ERS组合式钢桥面铺装方案如图2所示。

图2　 上层桥面组合式铺装方案

各结构层技术指标如表2～表4所示。

表2　 EBCL胶料性能要求［3-4］

3 施工控制要点

3.1 钢板喷砂除锈

喷砂作业应选择晴好干燥的天气进行，作业时间应避开凌晨和入夜可能结露的时段。因紧随的EBCL下层的施工需要，喷砂除锈时至少应预计有10 h以上的晴好天气，雨雪天气条件下严禁作业。钢板经喷砂处理后表面清洁度达到Sa2.5级，粗糙度Rz80～120 μm。对喷砂机无法处理的边角及泄水孔等部位，应采用砂轮、手提式真空抛丸机进行机械打磨，要求处理后的钢板清洁度达到St3.0级。

表3　 RA10冷拌环氧沥青混凝土性能要求［5］

表4　 高弹改性沥青混合料性能要求

3.2 EBCL防水抗滑层

钢板进行喷砂除锈合格后应在4 h内进行EBCL层施工。EBCL层由EBCL胶料和在其上撒布的3～ 5 mm粒径的碎石共同组成。EBCL环氧树脂粘结料应保证在60 min内刮涂完毕，当施工气温过高时应适当缩短EBCL粘结料的施工操作时间，避免高温因素影响导致EBCL的快速固化，且EBCL环氧树脂粘结料涂布应均匀、无流淌，树脂涂布量为0.9～1.1 kg/m2；洒布的碎石应干燥、清洁、均匀、无堆积，碎石撒布量为2～3 kg/m2，要求满布率达到70%～80%。

在EBCL层正式施工前，必须对有关施工和管理人员进行专项技术培训，使施工人员具有相应的知识，保证施工质量，做到定人、定岗、定责，避免施工过程中因人员问题造成过失。

钢桥面铺装质量对水的影响很敏感，因此不得将水源带进作业区，作业区的施工人员应带擦汗毛巾，严格控制人体汗水滴入作业区，作业区内禁止吐痰和吸烟，操作人员应穿防护衣、鞋套，戴防护面罩等。

3.3 RA10层施工要点控制

RA10冷拌环氧沥青施工前必须对集料进行级配、含水量等检测，并根据检测结果适当调整生产配合比。随着放置时间的增加，RA10混合料的可成型性将变差，试件孔隙率变大，稳定度变小，因此，为保证混合料的孔隙率和强度，RA10的施工时间（含运输）应控制在90 min以内。

RA10冷拌环氧沥青混凝土碾压采用胶轮压路机模糊碾压的方式，碾压至混合料内部胶结料上浮，泛油为止，RA10层碾压1～2遍后，即可在表面洒布5～10 mm碎石，其洒布量以满布率在30%～40%范围内进行控制，碾压的时机以集料1/3的体积露于铺装层表面为佳。摊铺、碾压过程中应安排专人及时将已硬化、结团的RA10料清除出去，以确保RA层压实度。

3.4 高弹改性沥青SMA-13施工

作为直接提供行车面的面层，高弹改性沥青SMA-13的施工质量将直接影响路面的行车舒适性与安全性，因此，对于高弹改性沥青SMA-13的拌合、运输、摊铺与碾压均应予以高度重视，而温度对SMA-13混合料的摊铺与碾压起着决定性的作用。上层高弹改性沥青SMA-13各阶段温度控制指标如表5所示。

表5　 高弹改性沥青SMA-13各阶段温度范围要求

高弹改性沥青SMA-13应严格按照试验确定的配合比进行连续稳定的生产，严格控制油石比，避免因油石比不当而出现松散、泛油等现象。在出厂前还应检查混合料拌合是否均匀，有无花白料、粗细集料分离和结团等现象［6］。

高弹改性沥青SMA-13摊铺厚度宜采用非接触式平衡梁进行控制，摊铺时应安排专人对松铺系数进行测定，并及时将信息反馈给摊铺机操作手以便进行厚度控制。

由于高弹改性沥青SMA-13黏度较大，在摊铺过程中应严格控制摊铺机的行进速度，一般不超过3～4 m/min，摊铺时尽量减少摊铺陇料次数，防止铺面局部混合料产生温度离析。在摊铺过程中，应有专人及时对缺陷进行修补。

钢桥面铺装层的施工作业环境不同于普通沥青路面，因此其碾压工艺也有别于普通沥青路面，其碾压过程中不得采用振动压实，以免损伤下层铺装层。而钢桥面铺装层的使用寿命很大程度上取决于防水效果，因此为了确保其压实度，应配备至少两台脚轮压路机。

初压时采用钢轮压路机紧跟摊铺机静压1～2遍，随后由胶轮压路机碾压4～6遍，最后由钢轮进行碾压，消除轮迹带。碾压顺序应由低到高，紧跟慢压。采用光轮压路机时，压路机的轮迹应重叠1/4～1/3碾压宽度；采用胶轮压路机时，压路机轮迹应重叠1/3～1/2碾压宽度［7］。

通过改进的施工工艺，尤其是独特的碾压工艺，项目取得了良好的施工效果，经现场检测，面层高弹改性沥青SMA-13渗水系数实测值为12 mL/min，构造深度1.0 mm，平整度平均值1.01 mm，各项检测指标均满足设计要求，经排查，未见施工缺陷，整体施工效果良好，有效解决了钢桥面这一特殊结构对于施工工艺的苛刻要求。

4 结论

（1）ERS设计方案，通过在钢板表面上设置EBCL防水抗滑层及RA10整体化层，将原本光滑导热的钢桥面板改造成了类似于混凝土桥面板的粗糙隔热结构，有效解决了钢板与铺装层间粘结强度低、易推移，夏季钢板高温导致铺装层易出现车辙等技术难题。

（2）通过碾压工艺的改进，在保证下层铺装结构不受损伤的前提下，有效确保了上面层高弹改性SMA-13的压实度，从而保证其防水效果，提高其抗水损性能，延长使用寿命。

［1］何清，姜炜，李知强，等. ERS钢桥面铺装技术在宜昌长江公路大桥中的应用［J］.交通科技，2012（3）：99-101.

［2］潘友强，郭忠印.大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装设计［J］.同济大学学报（自然科学版），2013，41（6）：840-846.

［3］GBT 5210—2006色漆和清漆拉开法附着力试验［S］.

［4］GBT 528—2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定［S］.

［5］JTGE20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程［S］.

［6］黄卫东，尚磊.西陵长江大桥ERS钢桥面铺装技术应用研究［J］.交通科技，2015（3）：44-47.

［7］舒稳.ERS技术在某桥梁桥面铺装层的应用［J］.新材料新装饰，2014（10）：484-487.

Application of ERS in Steel Deck Pavement of Xiegang Bridge

Chen Dayong1, Yu Dier2, Cao Jian2, Bian Jiaqian2
（1. Suzhou Wuzhong District Township Transportation Comprehensive Management Office, Suzhou 215128, China; 2. JSTI Group, Nanjing 210017, China）

Based on steel deck pavement project of Xiegang bridge in Suzhou, this paper compared the advantages and disadvantages of ERS and other mainstream pavement schemes. It summarized construction control points of ERS pavement scheme, which could be taken as reference for similar projects.

ERS; steel deck pavement; construction

U443.33

B

1672-9889（2016）04-0036-03

陈大勇（1982-），男，江苏盐城人，工程师，主要从事交通行业工作。

2015-10-09）