城市鋼橋建設中澆筑式瀝青混凝土的鋪裝施工技術

曹 牧 林 旭

（1.華設設計集團股份有限公司，江蘇 南京 222006；2.連云港職業技術學院，江蘇 連云港 222000）

0 引言

隨著社會經濟水平的增長，國家交通基礎設施的建設得到了快速發展，橋梁作為道路網的重要組成部分，也是建設過程中的控制性節點。相較于混凝土橋梁，鋼箱梁橋具有材料性能好、結構自重輕、抗震能力強等特點，在生產過程中利于工廠標準化制作和特殊定制。

鋼橋的設計應用是響應國家鋼材去產能的發展理念，橋面鋪裝層是其中的重要環節，但橋面鋪裝層的使用壽命卻遠不如梁體本身[1]。橋面鋪裝層材料往往在道路投入運營的幾年內就會發生破壞，如產生局部裂縫、車轍、擁包等病害現象[2]，導致橋面行車的舒適度與安全性下降。目前國內外鋼橋面鋪裝的主要施工技術包括改性瀝青混凝土、高性能環氧瀝青混凝土和澆筑式瀝青混凝土等鋪裝[3-4]，其中以澆筑式瀝青混凝土的鋪裝施工較為常見。本文僅就澆筑式瀝青混凝土施工技術在南京市某城市高架路鋼橋面的鋪裝應用進行介紹。

1 工程概況

南京市某城市高架路主線高架橋占14處，匝道占9處，總鋪裝面積約36000m2，工程量大工期緊，故采取工藝成熟的橋面結構層形式，自上而下為4cm瀝青馬蹄脂碎石（SMA-10）、纖維增強粘結層、4cm澆筑式瀝青混凝土（GA-10）以及環氧防水粘結層。該項目橋面鋪裝工程涉及鋼橋面較多，單座橋工程量不多但是工藝流程不少；匝道橋鋪裝面積約占28%，橋面坡度大且施工場地狹小，與混凝土橋面施工可能存在交叉作業情況，現場協調難度大。項目部針對工程特點，制定合理的施工組織設計與部門組織機構，以應對復雜的施工現場作業。

2 混合料技術指標

2.1 瀝青性能

根據城市高架橋梁的結構特點和運營交通量、橋面耐久性等因素，考慮選用粘結強度和韌性更優的高強度改性瀝青為粘結料，具體指標如表1所示，滿足規范要求。

表1 澆注式瀝青混凝土改性瀝青技術指標

2.2 集料級配

澆筑式瀝青混凝土摻入了較多的礦粉和石屑，與集料之間形成較為連續密實的結構，所以表現出較高的抗裂性和防水性。粗細集料需要顆粒圓潤潔凈，具有良好的施工流動性，硬化后強度滿足要求。

2.3 混合料性能指標

根據設計文件要求，并考慮施工現場條件，混合料的配合比設計如表2，顆粒級配曲線如圖1所示，滿足規范要求。

圖1 澆筑式瀝青混凝土級配曲線

表2 澆注式瀝青混合料設計級配表

施工所用澆筑式瀝青混凝土配合比設計，由設計文件和規范確定瀝青用量為7%～10%，根據熱料倉和冷料倉的供料比例達到均衡狀態調整配合比，得到的GA10技術指標如表3所示。

表3 澆筑式瀝青混凝土GA10性能要求

3 鋪裝施工技術要點

3.1 施工工藝流程

根據項目工期要求及現場條件和施工組織設計綜合考慮，鋼橋面澆筑式瀝青混凝土的鋪裝施工工藝如圖2所示。

圖2 鋼橋面鋪裝施工工藝流程

3.2 鋼橋面基層處理

在鋼橋面進行澆筑式瀝青混凝土施工前，必須要對橋面基層進行處理，否則會影響并加速損壞防水粘層，導致橋面鋪裝層滲水，降低主體結構耐久性。采用拋丸機對橋面噴砂除銹，局部無法處理需輔以人工。基層處理要滿足GB8923中鋼橋面清潔度指標Sa2.5級，粗糙度指標為50～80μm的規定，驗收合格以后對防水粘層進行施工，噴涂需考慮施工環境及橋面除銹情況[5-6]。

3.3 測量控制方案

在鋼橋面澆筑式瀝青混凝土施工中，下鋪裝層無法自動找平，從而影響整個鋪裝層質量。考慮到匝道處橋梁線形坡度變化較大，項目測量小組布置了測量控制點見圖3，制定了測量控制方案：

圖3 測量控制點布置圖

（1）縱斷面測量采用5m一個斷面，匝道部分根據實際情況適當調整分段長度；

（2）橫斷面按照0m、4.5m、9.25m、13.75m三分點位布置測量點，根據實際橋寬稍微調整；

（3）采用相對高程測量法，每個斷面控制點根據側邊帶的相對位置確定攤鋪層設計標高，與鋼橋面板的相對標高做差值，就可以得到測量控制點的實際攤鋪厚度。

3.4 混合料的制備與運輸

3.4.1 混合料的制備

澆筑式瀝青混合料的拌制需要控制多項指標，包括組分含量、設備運轉和溫度控制等，才可以保證混合料的質量。通過調整各集料的加熱溫度，控制合適的混合料產量以達到要求，確保混合料拌合出料溫度為220～250℃，拌合過程中應注意礦粉和天然瀝青的摻加以及溫度的控制等關鍵指標。

制備聚合物改性瀝青時，先將瀝青融化貯存于混合罐，而后將改性瀝青一起混合攪拌60min以備使用。在生產過程中需要對針入度、軟化點、延度等指標進行檢測。如果因施工原因間隔2d以上，需要冷卻靜止貯存，使用前將改性瀝青加熱至175～185℃再使用，以保證瀝青性能。

3.4.2 混合料存儲和運輸

從拌合樓生產出的瀝青混合料需要不斷攪拌和升溫，以免發生集料離析和低溫影響施工。考慮項目施工標段包含主線高架橋和匝道部分，采用兩種不同運輸規模的專用運輸設備——Cooker，方便交叉作業。Cooker初次裝料，需將溫度預熱至160℃左右，裝入混合料之后需要不停攪拌并將Cooker溫度保持在240～250℃左右，以保證混合料運輸至施工現場后可以達到設計溫度220～260℃。到達現場出料時，注意適當提高加熱溫度、降低攪拌速度防止混合料氧化。

3.5 澆筑式瀝青混凝土施工

因為澆筑式瀝青混凝土是自流成型的混合料，選用多套設備協同工作保證施工進度。以測量控制點計算的攤鋪厚度為依據，設置好行車導軌和鋼制邊側板，通過現場專人設置竹木片調整軌道和邊板平整度，以保證攤鋪層厚度均勻。

在施工過程中，需要處理好拌合樓、專用運輸車、攤鋪機三者供料與用料速度間的關系，以保證施工穩定連續進行。若因石料含水率高或含水油脂導致混合料產生氣泡，需要用鋼釬刺破并拍實，避免留下空隙影響質量。碎石撒布機緊隨其后，趁熱撒布預拌碎石并用鋼輪壓路機及時碾壓。

另外，施工過程中因不可避免因素會產生施工縫，用于縱橫縫的橫向擋板和邊側板需要提前涂刷隔離劑，讓混合料冷卻產生一定強度后，方可拆除模板，使接縫保持光滑垂直的橫截面[7-8]。當施工縫再次攤鋪時，需要對接縫斷面進行預加熱，攤鋪后需由專人用噴槍加熱并搓揉，以保證施工縫處混合料的緊密結合。

4 結束語

綜上所述，澆筑式瀝青混合料具有流動性，攤鋪時不需要碾壓，只需簡單地攤鋪整平即可完成施工，并具有較好的抗低溫開裂能力，良好的泌水性，耐久性等特點，在運輸和攤鋪過程中要嚴格監測溫度，注意卸料過程與攤鋪機的工作協調問題。在施工時，要注意攤鋪機行走速度，邊側板高度和位置的確定，攤鋪時的溫度也要嚴格控制，縱橫向接縫處需要人工及時處理，以及預拌碎石撒布和碾壓要充分覆蓋。在整個施工階段，需要確保每個施工環節的質量把控到位，確保鋪裝層的力學性能和防水性能得到充分發揮，保護鋼箱梁體，并延長其使用壽命。