澆筑式瀝青混凝土橋面鋪裝應用探討

張 純

(重慶交通大學土木建筑學院，重慶 400074)

0 引言

澆筑式瀝青混凝土在德國及日本被稱為攤鋪地瀝青，英文名稱為Guss Asphalt，也可簡稱為Guss，GA等(以下簡稱GA)。英國將GA稱作瀝青瑪脂混合料(Mastic Asphalt，簡稱為MA)。

1 澆筑式瀝青混凝土的發展及功能

歐洲是橋面鋪裝研究開始最早，同時也是技術及應用最為成熟的地區，其中以澆筑式瀝青混凝土為主體的橋面鋪裝是其典型的鋪裝方案。中國以及其他國家的澆筑式橋面鋪裝技術都源于歐洲，同時在引進及實際施工應用的過程中結合本國國情，進行調整和改進。我國在引進澆筑式瀝青混凝土橋面鋪裝之后，形成了以澆筑式瀝青混凝土為保護層、熱拌瀝青混凝土為磨耗層的典型鋪裝方案。

澆筑式瀝青混凝土在我國已經有著廣泛的應用，從江蘇江陰大橋、山東勝利黃河大橋，到香港青馬大橋，再到安徽安慶大橋。澆筑式瀝青混凝土技術在我國的應用日益廣泛。澆筑式瀝青混凝土鋪裝在我國應用經歷了三個階段，從第一階段的純粹引進國外的技術，到第二階段結合我國的國情條件進行適當的優化，最后到第三階段有國內自己的技術創新。但在澆筑式瀝青混凝土橋面鋪裝的應用過程中，通過一系列的調查，同時也發現了一些伴隨而來的問題。澆筑式瀝青混凝土橋面鋪裝典型病害主要表現為:車轍、裂縫、層間滑移等。

2 澆筑式瀝青混凝土的結構和性能

澆筑式瀝青混凝土是指拌合溫度為220℃ ～260℃之間，攤鋪時僅僅依靠混合料本身的流動性自動密實成型，而不需要通過碾壓攤鋪成型的懸浮密級配瀝青混凝土。其特征在于高瀝青含量、高礦粉含量、小于1%的空隙率。由于澆筑式瀝青混合料在攤鋪時需要具有比較大的流動性，所以澆筑式瀝青混合料在配合比設計方面也與普通的瀝青混合料配合比設計有所區別。

由于澆筑式瀝青混合料的空隙率很小，不透水，也不吸水，所以對潮濕的氣候條件因素并不敏感，使用范圍廣，同時具有良好的耐久性，幾乎不會老化，使用壽命可長達20年以上。沒有碾壓過程也能使其達到最終強度，澆筑式瀝青混凝土并不會出現普通瀝青混合料由于壓實度不足而造成的病害。柔韌性好，對沖擊和顛簸不敏感。其瀝青含量比較高，具有良好的抵抗開裂的能力。

3 澆筑式瀝青混合料配合比設計

3.1 原料

1)膠結料。澆筑式瀝青混合料中的瀝青含量比較高，通常高達8%。瀝青的品質對澆筑式瀝青混合料的性能指標評定有著非常重要的影響，德國通常采用B45級和B25級瀝青摻配一定比例的天然瀝青為膠結料，摻配天然瀝青比例一般為15%～35%。日本常采用AH-30號瀝青作為基質瀝青，按7∶3的比例摻配湖瀝青作為膠結料。在我國，一般采用均相橡膠瀝青摻入聚合物改性而成的改性瀝青作為膠結料。

2)集料。集料應按照JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術規范的要求，應使用堅硬致密的，耐磨的，具有良好的顆粒形狀，及與結合料有良好的粘結性能的石料，其中粗骨料表面應具有粗糙的質感。澆筑式瀝青混合料中允許使用天然砂，但天然砂和機制砂使用的質量比比例不應超過2∶1。

3)礦質填料。一般選用的礦質填料為小于0.075 mm的石灰石礦粉，并符合JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術規范的要求。澆筑式瀝青混合料中礦粉的用量一般約為25%，是瀝青用量的2.5倍～4倍。礦粉的質量在一定程度上影響著混合料的質量，由于澆筑式瀝青混合料生產時需要在相對比較高的溫度下，所以礦粉必須被加熱后才能使用。

3.2 配合比設計方法

1)設計指標。澆筑式瀝青混合料和普通瀝青混合料的性能有所區別，所以澆筑式瀝青混合料的配合比設計不同于普通的配合比設計那樣通過馬歇爾設計法或者貝雷設計法，它主要依靠劉埃爾流動性實驗、貫入度和貫入度增量實驗的實驗值為設計目標，通過低溫彎曲實驗等進行配合比評價。

2)級配的選擇。澆筑式瀝青混合料最大公稱粒徑一般為13.2 mm，以2.36 mm通過率為關鍵篩孔。混合料中粗骨料含量大約為25%，細集料含量大約為50%，填料含量大約為25%。

由于我國幅員遼闊，各地天氣狀況差異巨大，不能簡單的套用德國或者日本的澆筑式瀝青混凝土級配。應參考德國和日本相關的技術指標然后結合當地的實際情況確定級配的選擇范圍。

3)確定初始混合料配合比。對集料進行篩分，檢測集料的毛體積密度，對瀝青進行性能檢測，根據德國和日本的相關技術指標和國內的一些應用經驗，以石料的篩分結果為參照，圍繞2.36 mm通過率的異同制定出三種或者三種以上的級配。

4)確定最佳混合料配合比。將三種初始混合料配合比，采用改性瀝青制備澆筑式瀝青混凝土，并通過低溫彎曲實驗等結合當地相關氣候條件、交通條件等因素確定出最佳混合料配合比。

4 澆筑式瀝青混凝土的施工工藝

4.1 準備工作

1)在施工之前，對鋼箱梁表面進行清掃，保證鋼箱梁表面的干燥和清潔。2)如果鋼箱梁表面長期暴露于空氣中，涂裝層通常會產生有不同程度的損害，在施工之前必須進行一定的補涂。3)如果鋼箱梁進行現場涂裝，則要注意對涂裝完成后鋼箱梁表面的維護。

4.2 防水層的檢查

1)幾何尺寸:干膜厚度大于2 mm。2)外觀:表面平整，無破損、污染、鼓包等現象。3)清潔:無雜質，嚴禁油、油脂和臟物等的污染。干燥:必要時采用吹風機干燥，不在大霧、潮濕天氣施工。

4.3 混合料的拌和

1)每次生產完畢后，應當在設備還沒完全冷卻之前對粘附在設備上的剩余混合料進行清理。2)石料加熱溫度應達到300℃，混合料拌合后的出料溫度應控制在220℃ ～250℃。3)瀝青加熱溫度宜為170℃ ～190℃。4)不得使用回收礦粉。

4.4 混合料的運輸

1)混合料采用Cooker車運輸，Cooker應有足夠的攪拌、加熱和運輸能力。2)應控制混合料滯留Cooker中的時間。混合料位于Cooker中若控制溫度為220℃ ～240℃時，則停留時間不能超過4 h;若控制溫度為240℃ ～250℃時，停留時間不能超過2 h;若控制溫度超過250℃時，停留時間不能超過1 h。但在Cooker中的攪拌時間至少應在40 min以上。

4.5 混合料的攤鋪

1)Cooker運輸車在進入施工現場前，必須對輪胎及地盤進行清洗;以保護攤鋪機輪跡帶。

2)禁止車輛在防水粘結層上掉頭和轉彎。

3)由于澆筑式瀝青混凝土具有流動性，必須架設邊側模板，防止混合料側向移動。邊側限制采用鋼制或木制擋板，用不同厚度的鐵片或木片調節高度。厚度控制考慮8%～10%的熱鋪厚度。寬度控制，避免接縫位于行車道輪跡帶內。及時對氣泡進行處理。

4)施工人員應緊跟攤鋪機之后及時對接縫部位進行加熱并且應用木制的刮板修整。不得在現場抽煙、拋灑雜物，保證施工場地的清潔。要特別注意不要將汗水滴到施工區域以免發生鼓包現象。

4.6 盡量減少人為冷接縫

在澆筑瀝青混合料攤鋪前，沿接縫設置厚50 mm，寬15 mm的木條或金屬條。瀝青混合料冷卻并穩定后，拆除設置的木條或金屬條，在接縫處形成凹槽。用鼓風機徹底清潔凹槽，然后手工澆筑密封材料。

5 結語

隨著國民經濟日新月異的變化，我國正在建設的大跨徑正交異性板鋼橋面的數量越來越多。作為在我國應用比較成熟的澆筑式瀝青混合混凝土具有較大的優勢，在鋼橋面鋪裝上具有非常廣闊的應用前景。

［1］ 李洪濤，黃 衛.澆注式瀝青混凝土在日本鋼橋面鋪裝中的應用［J］.華東公路，1998(5):49-50.

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［3］ 陳仕周，鄧學鈞，吳光蓉，等.公路鋼箱梁橋面鋪裝設計與施工技術指南［Z］.重慶:重慶交通科研設計院，2010.

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