城市钢桥建设中浇筑式沥青混凝土的铺装施工技术

曹 牧 林 旭

（1.华设设计集团股份有限公司，江苏 南京 222006；2.连云港职业技术学院，江苏 连云港 222000）

0 引言

随着社会经济水平的增长，国家交通基础设施的建设得到了快速发展，桥梁作为道路网的重要组成部分，也是建设过程中的控制性节点。相较于混凝土桥梁，钢箱梁桥具有材料性能好、结构自重轻、抗震能力强等特点，在生产过程中利于工厂标准化制作和特殊定制。

钢桥的设计应用是响应国家钢材去产能的发展理念，桥面铺装层是其中的重要环节，但桥面铺装层的使用寿命却远不如梁体本身[1]。桥面铺装层材料往往在道路投入运营的几年内就会发生破坏，如产生局部裂缝、车辙、拥包等病害现象[2]，导致桥面行车的舒适度与安全性下降。目前国内外钢桥面铺装的主要施工技术包括改性沥青混凝土、高性能环氧沥青混凝土和浇筑式沥青混凝土等铺装[3-4]，其中以浇筑式沥青混凝土的铺装施工较为常见。本文仅就浇筑式沥青混凝土施工技术在南京市某城市高架路钢桥面的铺装应用进行介绍。

1 工程概况

南京市某城市高架路主线高架桥占14处，匝道占9处，总铺装面积约36000m2，工程量大工期紧，故采取工艺成熟的桥面结构层形式，自上而下为4cm沥青马蹄脂碎石（SMA-10）、纤维增强粘结层、4cm浇筑式沥青混凝土（GA-10）以及环氧防水粘结层。该项目桥面铺装工程涉及钢桥面较多，单座桥工程量不多但是工艺流程不少；匝道桥铺装面积约占28%，桥面坡度大且施工场地狭小，与混凝土桥面施工可能存在交叉作业情况，现场协调难度大。项目部针对工程特点，制定合理的施工组织设计与部门组织机构，以应对复杂的施工现场作业。

2 混合料技术指标

2.1 沥青性能

根据城市高架桥梁的结构特点和运营交通量、桥面耐久性等因素，考虑选用粘结强度和韧性更优的高强度改性沥青为粘结料，具体指标如表1所示，满足规范要求。

表1 浇注式沥青混凝土改性沥青技术指标

2.2 集料级配

浇筑式沥青混凝土掺入了较多的矿粉和石屑，与集料之间形成较为连续密实的结构，所以表现出较高的抗裂性和防水性。粗细集料需要颗粒圆润洁净，具有良好的施工流动性，硬化后强度满足要求。

2.3 混合料性能指标

根据设计文件要求，并考虑施工现场条件，混合料的配合比设计如表2，颗粒级配曲线如图1所示，满足规范要求。

图1 浇筑式沥青混凝土级配曲线

表2 浇注式沥青混合料设计级配表

施工所用浇筑式沥青混凝土配合比设计，由设计文件和规范确定沥青用量为7%～10%，根据热料仓和冷料仓的供料比例达到均衡状态调整配合比，得到的GA10技术指标如表3所示。

表3 浇筑式沥青混凝土GA10性能要求

3 铺装施工技术要点

3.1 施工工艺流程

根据项目工期要求及现场条件和施工组织设计综合考虑，钢桥面浇筑式沥青混凝土的铺装施工工艺如图2所示。

图2 钢桥面铺装施工工艺流程

3.2 钢桥面基层处理

在钢桥面进行浇筑式沥青混凝土施工前，必须要对桥面基层进行处理，否则会影响并加速损坏防水粘层，导致桥面铺装层渗水，降低主体结构耐久性。采用抛丸机对桥面喷砂除锈，局部无法处理需辅以人工。基层处理要满足GB8923中钢桥面清洁度指标Sa2.5级，粗糙度指标为50～80μm的规定，验收合格以后对防水粘层进行施工，喷涂需考虑施工环境及桥面除锈情况[5-6]。

3.3 测量控制方案

在钢桥面浇筑式沥青混凝土施工中，下铺装层无法自动找平，从而影响整个铺装层质量。考虑到匝道处桥梁线形坡度变化较大，项目测量小组布置了测量控制点见图3，制定了测量控制方案：

图3 测量控制点布置图

（1）纵断面测量采用5m一个断面，匝道部分根据实际情况适当调整分段长度；

（2）横断面按照0m、4.5m、9.25m、13.75m三分点位布置测量点，根据实际桥宽稍微调整；

（3）采用相对高程测量法，每个断面控制点根据侧边带的相对位置确定摊铺层设计标高，与钢桥面板的相对标高做差值，就可以得到测量控制点的实际摊铺厚度。

3.4 混合料的制备与运输

3.4.1 混合料的制备

浇筑式沥青混合料的拌制需要控制多项指标，包括组分含量、设备运转和温度控制等，才可以保证混合料的质量。通过调整各集料的加热温度，控制合适的混合料产量以达到要求，确保混合料拌合出料温度为220～250℃，拌合过程中应注意矿粉和天然沥青的掺加以及温度的控制等关键指标。

制备聚合物改性沥青时，先将沥青融化贮存于混合罐，而后将改性沥青一起混合搅拌60min以备使用。在生产过程中需要对针入度、软化点、延度等指标进行检测。如果因施工原因间隔2d以上，需要冷却静止贮存，使用前将改性沥青加热至175～185℃再使用，以保证沥青性能。

3.4.2 混合料存储和运输

从拌合楼生产出的沥青混合料需要不断搅拌和升温，以免发生集料离析和低温影响施工。考虑项目施工标段包含主线高架桥和匝道部分，采用两种不同运输规模的专用运输设备——Cooker，方便交叉作业。Cooker初次装料，需将温度预热至160℃左右，装入混合料之后需要不停搅拌并将Cooker温度保持在240～250℃左右，以保证混合料运输至施工现场后可以达到设计温度220～260℃。到达现场出料时，注意适当提高加热温度、降低搅拌速度防止混合料氧化。

3.5 浇筑式沥青混凝土施工

因为浇筑式沥青混凝土是自流成型的混合料，选用多套设备协同工作保证施工进度。以测量控制点计算的摊铺厚度为依据，设置好行车导轨和钢制边侧板，通过现场专人设置竹木片调整轨道和边板平整度，以保证摊铺层厚度均匀。

在施工过程中，需要处理好拌合楼、专用运输车、摊铺机三者供料与用料速度间的关系，以保证施工稳定连续进行。若因石料含水率高或含水油脂导致混合料产生气泡，需要用钢钎刺破并拍实，避免留下空隙影响质量。碎石撒布机紧随其后，趁热撒布预拌碎石并用钢轮压路机及时碾压。

另外，施工过程中因不可避免因素会产生施工缝，用于纵横缝的横向挡板和边侧板需要提前涂刷隔离剂，让混合料冷却产生一定强度后，方可拆除模板，使接缝保持光滑垂直的横截面[7-8]。当施工缝再次摊铺时，需要对接缝断面进行预加热，摊铺后需由专人用喷枪加热并搓揉，以保证施工缝处混合料的紧密结合。

4 结束语

综上所述，浇筑式沥青混合料具有流动性，摊铺时不需要碾压，只需简单地摊铺整平即可完成施工，并具有较好的抗低温开裂能力，良好的泌水性，耐久性等特点，在运输和摊铺过程中要严格监测温度，注意卸料过程与摊铺机的工作协调问题。在施工时，要注意摊铺机行走速度，边侧板高度和位置的确定，摊铺时的温度也要严格控制，纵横向接缝处需要人工及时处理，以及预拌碎石撒布和碾压要充分覆盖。在整个施工阶段，需要确保每个施工环节的质量把控到位，确保铺装层的力学性能和防水性能得到充分发挥，保护钢箱梁体，并延长其使用寿命。