钢桥面SMA铺装施工工法

钢桥面S M A铺装施工工

法

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钢桥面SMA铺装施工工法

1 前言

钢桥面沥青铺装近几年被大量应用到桥梁建设中，如广东虎门大桥、江阴长江大桥、南京长江二桥和润扬长江公路大桥等一系列着名的大桥。除少数桥梁桥面铺装的运营状况良好外,大部分桥梁的桥面铺装层都出现了车辙、开裂、推移等病害。总结其主要病害原因有：粘结层破坏、铺装层开裂问题、脱层或者剥落破坏、车辙。导致铺装层病害的主要原因有钢箱梁结构设计不当、防水粘结层设置不合理、铺装层性能不佳、铺装施工过程中细节问题、超载现象严重等等。为此我部在施工过程中进行深入研究和大量试验，不断改进施工工艺，加强施工工序质量控制，总结形成该施工工法，为类似桥梁施工提供参考。

2 特点

采用双层防水粘结层，提高抗剪强度、改善防水效果。

相对于环氧沥青钢桥面铺装施工，成本较低，施工难度小且质量容易控制。在防水层上面设置3~6mm橡胶沥青砂胶，降低了桥面铺装层的弯拉应力，提高防水层与沥青铺装层的抗剪能力。

在高弹改性沥青铺装层中添加聚酯纤维，提升抗开裂和耐疲劳能力。

在反应性树脂搅拌过程中掺入一定量的乙醇，可有效隔绝空气，减缓凝固时间，确保了现场施工的可操作性。

3 适用范围

本工法适用于钢桥面沥青铺装，正交异性钢桥面板U型加劲肋较间距较小且钢板厚度较大的钢桥面铺装。

4 工艺原理

与普通沥青相比SMA粗集料含量高、在混合料中粗集料是石对石接触、相互嵌锁形成的骨架直接承受了荷载的作用，骨架对高温敏感性较小，含量较高的矿粉与沥青形成粘结力很高的玛蹄脂，是混合料的整体力学性能提高，这两方面的作用提高了混合料竖向和侧向约束导致在车辆荷载作用下，使之产生相对较微小的变化。掺入较多的矿粉和聚酯纤维可有效提高沥青路面的耐久性及抗裂性。SMA混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率小、沥青膜较厚，沥青与空气接触少，抗老化能力较强。其次利用环氧树脂在固化反应过程中收缩率小，固化物的粘结性、耐热性、耐腐蚀性和憎水性等性能优良，并针对韧性差的缺点进行增韧改性，使环氧树脂具有适应刚桥面变形能力。为了提高防水层与上层结构之间的剪切强度，在环氧树脂上撒布一定量碎石。再通过设置缓冲层作为弹性中间层，可降低桥面铺装层的弯拉应力，并提高防水层与沥青铺装层的抗剪能力，防止SMA铺装层产生推移。

5 施工工艺流程及操作要点

工艺流程

图工艺流程图

沥青铺装施工工艺流程见图

操作要点

钢桥面喷砂除锈

钢箱梁由于安装周期较长，桥面沥青铺装先需要对箱梁桥面进行喷砂除锈，喷砂前，先检查钢桥面板的外观，确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等，否则必须通过打磨加以清除，锋利的边角必须处理到半径2mm以上的圆角。用清洁剂或溶剂清洗钢桥面板表面的油、油脂、盐分及其它污物。严格控制表面清洁度，无油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，钢桥面板表面应达到GB8923-88标准的要求。同时为保证防腐层与钢桥面的附着力，要求钢桥面板喷砂除锈后粗糙度达到50um~150um。对于自动无尘打砂机不能施工的死角及边缘，可采用手提式打砂机人工打磨。

图5-1喷砂除锈

喷涂环氧富锌漆

对划分的施工区域内，除锈后应保持桥面清洁、干燥，为防治受潮湿空气影响再次锈蚀，在喷砂除锈后的4h之内进行喷涂环氧富锌漆作为防腐层，厚度为50~100um；预埋一定量试柱，拉拔试验满足要求后，方可进行环氧树脂防水层的施工。

图5-2 防腐层拉拔试验

防水粘结层施工要点

在每层防水粘结层施工前，需进行吹尘处理，清理附着的灰尘及碎渣等杂物。环氧树脂粘结剂由现场配制，即拌即用。遇下雨、下雪、结露等气候条件时,严禁涂布作业。滚涂环境温度15～40℃, 相对湿度≤85%。层环氧树脂粘结剂用量200~300g/m2，撒布~的碎石，用量300~400g/m2, 已涂刷好的区域要进行保护，严禁油、油脂和脏物等的污染。第一层完全固化后开始进行第二层施工，第二层环氧树脂粘结剂用量400~600g/m2，撒布~的碎石，用量

500~800g/m2。涂抹反应性树脂要求平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂现象，若未达到上述要求,•必须重新修整或补涂。碎石撒布要求均匀，不能堆积，与反应性树脂粘结层粘结牢固,应扫除未粘牢的部分。

图 5-3 环氧树脂刮涂及碎石洒铺

缓冲层

缓冲层由200～400g/㎡溶剂粘接剂作为底涂层和3～6mm橡胶沥青砂胶组成。待溶剂粘接剂完全固化后即可刮涂橡胶沥青砂胶防水层。

溶剂型粘接剂施工，在涂刷过程中对防撞栏杆底座等部位有可能造成污染的地方，应用条布做遮挡防护。已涂刷好的区域用交通管制形式进行保护,严禁油、油脂和脏物等的污染与汽车碾压的

破坏。已涂刷好的区域如果发生损伤,

视损坏程度在破坏处用溶剂清洗后采用

同等材料进行修复。

橡胶沥青砂胶施工，由加热搅拌

设备cooker生产，先将改性沥青加入

cooker，再加入称量好的矿粉并搅拌升温，同时将cooker运输至施工现场。橡胶沥青砂胶温度升至200℃以上后，提起卸料闸，将防水胶砂倒入特制的铁桶中，并置于手推车上加热保温，采用人工刮涂的方式将橡胶沥青砂胶刮平。

图5-4 橡胶沥青砂胶施工

铺装层SMA10

1 沥青混合料的拌制

每一阶段SMA混合料拌和前，均需对拌和楼进行彻底的检修与维护，避免发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度慢及掺加量不够等问题。同时，对所有计量设备进行检查。

混合料拌和温度控制：石料加热200～240℃，混合料拌和后出料温度按170～195℃目标控制，不满足上述温度要求则弃料。拌和时间为干拌5～10s，湿拌30～60s，上述工艺均需现场试拌后确定。

拌和过程中应充分注意矿粉掺加、纤维掺加，沥青用量及出料温度控制；同时，冷料仓上料速度的设置应充分考虑到加热鼓风中细集料中的粉料（<0.3mm材料）损失，回收粉不得再次使用。

2 运输

钢桥面铺装改性沥青SMA混合料运输应采用载重20t以上的自卸车运输，运输车辆数量应足够，保证施工作业的连续进行。运输车辆应先将底盘及车轮清洗干净，防止泥土杂物掉落在铺装施工范围内；为防止SMA粘于运输车车箱底部，在装料之前，应使用专门的沥青混合料隔离剂在车厢底部均匀涂一薄层，不得有隔离剂集中的现象。运输过程中，应加盖帆布保温。

运输车辆在摊铺机前被推行时，不得紧踩刹车，防止轮胎搓动下层。同时，向摊铺机料斗中喂料时，禁止将混合料直接洒落在下层混凝土上。

因各种原因，车箱中混合料未能完全卸完时，不得倾倒在桥面上，应在钢桥面铺装范围以外清理干净。

运输车辆不得在钢桥上急转弯及调头，运输车辆必须按指定路线进入施工现场，在钢桥面上行驶速度不超过10km/h。

运输车辆从装入混合料起至开始摊铺为止，运料及等待时间不超过。

3 摊铺