钢桥面铺装中SMA沥青混凝土施工工艺研究

林昌顺

（贵阳市城市发展投资集团股份有限公司，贵州 贵阳 550081）

0 引言

随着交通流量的不断增加，对于路面性能提出更高要求。车辆大型化、超载等现象使得道路桥梁工程面临较大的运输压力。沥青路面承受着严峻的考验，普通沥青路面难以满足大规模车流量的需求。而SMA沥青玛蹄脂系列作为德国常用的沥青混合料类型，近年来，在我国也有着良好的应用效果。由于SMA沥青混凝土路面耐久性较佳，能够减少养护工作量。因此，将其应用于钢桥面铺装工程中，能够保障路面质量。本文通过对实例工程中的SMA沥青混凝土施工工艺进行深入研究。

1 钢桥面铺装工程概况

1.1 项目介绍

某桥梁整体长度在700km，桥面宽度22.5m，双向6 车道。本项目铺装段为K3+830—K4+720，钢桥面铺装厚度75mm，结构组合为甲基丙烯酸树脂防水体系+35mm浇筑式沥青混凝土GA-10+40mm高弹SMA-13。

1.2 气候条件

气候条件关乎钢桥面铺装施工质量，对于该工程具有决定性作用。该钢桥位置处于贵阳市，年平均温度在15℃左右，气温最高在33.7℃，最低在4.8℃。年降水量在1 049mm，湿度达到80%，年降水量相对充沛。

2 铺装与沥青混凝土材料技术指标要求

2.1 钢桥面铺装结构

该钢桥面按照厚度75mm 的设计要求铺装，结构层主要分为树脂防水体系+浇筑式沥青混凝土+高弹改性沥青混凝土。首先对树脂防水体系（甲基丙烯酸）进行施工，在防水体系施工过程中，防水黏结层按照相关规范中规定的比例使用防腐漆、树脂黏结剂等；钢板使用喷砂除锈，保证清洁度达到Sa2.5。然后下层利用沥青混凝土浇筑，厚度设置为35mm；最后铺装上面层，使用SMA 高弹改性沥青进行施工，厚度在40mm；在下面层与上面层之间设置乳化沥青黏结层，黏结层部分必须使用改性乳化沥青。

2.2 施工材料与技术指标要求

根据工程设计标准，本次施工使用的原材料如表1所示。

2.3 防水黏结层技术指标

在SMA 高弹改性沥青混凝土施工过程中，做好防水是一项关键环节。本项目中，钢箱梁桥面喷砂除锈清洁度要求达到Sa2.5 级、粗糙度达到50～100μm 后，经工序验收合格后设置甲基丙烯酸树脂防水体系。防水体系施工工序为：丙烯酸防腐底漆、甲基丙烯酸树脂防水层、丙烯酸树脂胶黏剂。其中丙烯酸防腐底漆和丙烯酸树脂胶黏剂采用人工滚涂施工，甲基丙烯酸树脂防水层分两层进行喷涂。工程使用的材料，根据工程设计文件需要，胶结料选择聚合物改性沥青、SMA高弹改性沥青，其软化点、延度、针入度等技术指标必须满足设计要求。集料与矿粉则应保证其密度、颗粒级配、吸水率等符合公路沥青路面施工技术标准要求。混合料级配与性能，应保证满足施工和易性、低温抗裂性、高温稳定性等要求。浇筑式聚合物SMA 高弹改性沥青混凝土流动性应符合相应要求，浇筑沥青材料的稠度，需根据工程实际情况进行确定。

3 具体施工技术分析

实例工程钢桥铺装结构采用的是SMA-13 高弹改性沥青混凝土，结合浇筑式沥青混凝土和树脂防水黏结体系。浇筑式沥青混凝土施工分为多个部分，需要保证所有施工材料均要在进场前进行质量检验。桥面工程铺装过程要严格按照每一道工序进行施工。工程先做好喷砂除锈准备，之后采用防腐涂装结合浇筑的方法进行施工，施工后对施工质量进行严格验收。最后采用SMA 高弹改性沥青混凝土对桥面进行施工，确保符合相关技术规定后进行下一道工序。

3.1 施工安排

应根据施工安排表安排试验段的施工工作：其中喷砂除锈工期为3d；树脂防水结构工期为2d；浇筑式沥青混凝土施工工期为1d；SMA 高弹改性沥青混凝土施工工期为1d。这里制定的工期时间表并不能完全保证时间固定，需要根据实际情况确定，遇到雨水天气还需要将施工时间向后顺延。

3.2 施工准备

为了保证施工顺利进行，在人员和设备配置方面，结合以往施工经验，需要选择的设备情况如表2所示。

表2 施工设备及费用清单

人力资源配置，考虑到工程质量，在保证施工工期要求的基础上，组织机构设置如图1所示。

图1 施工现场组织机构设置

3.3 施工过程

（1）喷砂除锈施工对钢桥面采取喷砂除锈操作，使用打磨工具对桥面进行处理。对于桥面喷砂除锈操作，应保证桥面不存在多余的污渍，能够在施工前对整体设计的标高与平整度进行验收，保证技术指标符合设计要求。使用抛丸机沿着桥面行车方向进行打磨，之后使用防腐底漆在桥面上进行涂抹。涂抹过程中，保证均匀性，等待表层干燥前，严禁与其接触。施工需规避雨雪天气，施工前要对现场施工环境进行检测，保证施工环境符合施工要求，喷砂质量应符合检测标准Sa2.5 的要求。钢桥面在施工除锈后，开始进行防水体系施工。施工时，需要在钢桥面喷涂甲基丙烯酸膜，采用分层施工的方式，保证干膜厚度在2mm 左右，每层涂完等待1h，等待胶黏剂完全固化后，方可进行下一步工序。

（2）SMA沥青混凝土浇筑

防水黏结体系施工完成后，需要进行浇筑式沥青混凝土施工。施工过程中，应保证摊铺速度以及混合料厚度。施工中采用专用摊铺设备，对混合料温度进行把控，并处理好边界等环节。由于本次施工为全机械作业，能够保证整个铺装过程得到合理控制。在确定行走基面的同时，对桥面整体平整度进行把控，因此整体施工对于基面平整度有较高的要求。施工过程中，需防止混合料侧向流动。本次采用钢制模板作为挡板，对工程施工过程加以把控。混合料搅拌过程中的集料温度应保持在300℃左右，混合料搅拌后出料温度按照240℃进行控制。由于混合料中含有大量的矿粉，需保证混合料得到充分搅拌，按照搅拌时间对混合料进行处理，确保施工质量得到保障。

（3）SMA沥青混凝土拌和

为了保证SMA 高弹改性沥青混凝土施工材料加热温度以及出厂温度，使其质量能够保持在可控范围内，需要使用检测专用温度计对出厂的沥青混凝土进行检测；温度检测应在监理人员的监督下进行；避免温度计探头插入位置不当，影响温度检测的准确性；出厂温度决定了碾压温度，因此决定着施工质量。拌和楼控制室应盘点好拌和使用的各种材料，掌控好用量的同时，需定期对拌和楼的温度进行温度校验。拌和时间应根据试拌时间来确定，确保沥青混合料搅拌均匀。外掺剂颗粒状木质纤维加入搅拌仓后，需对矿料进行10s 的干拌，确保能够与干料充分拌和均匀，再加入高弹改性沥青进行搅拌。需注意目测检查混合料，当发现混合料出现离析、冒青烟等现象，证明存在质量问题，此时应作废料处理并制备新的材料。拌和楼应确保每天上、下午都能取样做一次试验，保证拌和材料的性质稳定[1]。

（4）沥青混合料运输

沥青混合料经过拌和后，需采用运输车进行运输。至少需要20 辆专用运输车辆才能保证桥面施工的连续性。运输车辆的车轮在入场前要清洗干净，防止泥土杂物掉落在铺装范围内。运输过程中，应使用保温材料覆盖在材料运输车上，为其保温。运输车辆运输在摊铺机前方，不得急刹车。禁止将大量混合料撒在桥面钢板上；运输车辆需要严格按照规定路线进场，不得在桥面掉头，行驶速度不得超过10km/h；运输车辆从装入混合料到摊铺过程，期间等待的时间不得超出1.5h。

（5）摊铺作业

摊铺过程中，应按照阶梯状的方式进行分层摊铺，防止混合料出现离析现象。本次工程需要使用两台摊铺机，每台宽度为6m，采取人工与机械同时作业的方式进行摊铺。边缘位置采用人工方式处理，保证摊铺质量。开始摊铺前，需将熨平板垫高至摊铺表面高程位置。启动设备进行预热，摊铺机采用传感器感应两端的熨平板标高，在传感器位置调整好后，将其架设在平衡梁上；汽车卸料过程中，应靠近摊铺机。摊铺机与装料车同时前进，保证作业的连续性。摊铺机带有夯刀和熨平板，振动时能够保证混合料不会附着于熨平板上，保证混合料摊铺的初始密度。振动器开动不宜过大，过大的振动量会引发设备故障。通常保持在4级左右即可，确保达到规定密实度，沥青表面不松散即可；摊铺机摊铺速度需根据拌和量确定，同时保证设备与前方作业相匹配，因此要保持匀速前进，不宜过快。通常将速度控制在2～5m/min，摊铺机某一位置滞留时间过长，会导致局部平整度受到影响。SMA高弹改性沥青混合料产量通常只有普通沥青料的60%~80%，行驶速度更要科学把控，才能保证整体施工面的完整性[2]。

（6）碾压

为了保证工程施工质量，提高桥梁路面的稳定性。选择双钢轮压路机采取追随式碾压，确保摊铺机匀速前进，能够均匀地对沥青混合料进行碾压。初始阶段碾压温度应保证在160℃左右；碾压两次后，采取交错式碾压，保证压实度；复压要重复4～6 遍以上才能保证达到密实度要求，避免温度过低难以消除复压痕迹；复压后进行终压，终压使用光轮压路机对路面施工痕迹进行处理，保证路面光滑平整[3]。

4 结语

综上所述，随着交通量升级，对于路面质量的要求也越来越高。为了保证路桥质量符合交通量的需求，保证使用寿命和施工质量，需要基于合理的施工技术，因此，需对SMA 高弹改性沥青混凝土的应用进行深入研究，确保路面施工质量。