戴海文

【摘要】大跨径钢桥面铺装方案技术原理钢桥面铺装一直是桥梁工程中的一项技术难题，与混凝土桥面铺装相比，容易产生无法满足设计要求、应变过大、成品后早期损坏大等现象， 因此钢桥面铺装一方面要解决铺装材料的防水问题， 另一方面要处理在钢板界面处高应变，高温及光滑表面情况下，铺装材料的界面稳定问题。围绕上述核心问题的处理，产生了环氧沥青混凝土和 ERS 这两种不同理念的钢桥面铺装技术。本文结合宁波象山港某项目桥面RA05树脂沥青砼的施工，简要介绍钢桥面RA05树脂沥青砼施工技术要点，为广大同行给予借鉴。

【关键词】桥面铺装 沥青混凝土 RA05树脂沥青砼

一、 前言

大跨径钢桥面桥面铺装目前多采用环氧沥青混凝土和树脂沥青混凝土（1） 环氧沥青混凝土钢桥面铺装：环氧沥青混凝土是一种匀质铺装体系，即整个铺装结构是由一种材料组成，这种铺装体系认为传统用于混凝土桥面的铺装材料不适用于钢桥面， 因而寻求一种完全替代的铺装材料，这种材料就是环氧沥青混凝土。环氧沥青混凝土以其优 异的材料性能，完全满足了钢桥面板对铺装材料性能的所有要求，即与钢板具有 良好的粘结性，温度适应性以及和钢板变形的追随性。环氧铺装体系源于美国， 实际施工时将环氧混凝土分为两层施工，第一层 20mm，第二层 25mm，总厚度 为 55mm。钢板表面要求进行防腐涂装，钢板与第一层沥青混凝土之间刷涂沥青 粘结层，第一、二层沥青混凝土之间刷涂沥青结合层。 （2）树脂沥青组合体系（ERS）钢桥面铺装：树脂沥青组合体系（ERS）采用一种完全不同于环氧沥青混凝土体系的理念， ERS 认为钢桥面铺装的核心问题是钢板与铺装材料界面的处理，它首先把钢板表 面 “改造” 成类似混凝土桥面的界面， “改造” 成功后， 传统改性沥青混凝土 （SMA） 仍可适用于钢桥面铺装。ERS 一种非匀质铺装材料铺装体系。 ERS 改造钢板的过程分为两步，第一步在钢板表面涂刷 EBCL 材料，并在上 面撒布碎石，利用 EBCL 与钢板的强粘结性能，将碎石粘附在钢板表面，形成一个极为粗糙且牢固的表面，提高了整个钢桥面铺装界面的抗剪强度，同时也达到 了防水防腐的目的；第二步在 EBCL 层上铺设 20mm 厚的树脂沥青（RA05），树 脂沥青具有较高的弹性模量，能适应较大的材料应变，从而起到将钢板刚度进行 过渡的作用， 同时树脂沥青具有较好的高温适应性和耐疲劳性能， RA05 層与 EBCL 层共同将钢板改造成类似混凝土桥面的铺装材料工作界面。RA05 施工完成后， 就可以按照传统混凝土桥面的做法采用普通铺装材料，即首先施工一层防水层， 之后上层采用改性沥青混凝土 SMA。下面就结合宁波象山港某项目桥面RA05树脂沥青砼的施工，对树脂沥青的施工过程加以阐述。

二、材料要求

1集料

RA05树脂沥青混凝土应采用洁净、干燥、无风化、无杂质的集料，集料规格有0～3mm，3～5mm两种，集料技术指标要求见表1-1、表1-2。

2、填料

填料宜采用石灰岩中的强基性等憎水性石料经磨制的矿粉，其质量应符合表1.2-1的技术要求。

三、施工准备

1、施工设备及材料

RA05主体施工准备工作要求：主要人员全部到位，工作任务安排定岗定位；0-3mm、3-5mm碎石进行袋装，现已堆放在料棚内，RA胶料现已储存在拌和站的A、B罐内，10-13mm碎石已水洗，每袋重量按20Kg包装，堆放在料棚内，保持材料干燥。所有原材料经检测合格，并已经监理单位审批；RA05拌和站已标定，摊铺机、胶轮压路机已经进场。

2、钢桥面的抛丸及清理

RA05施工前钢桥面要进行钢砂抛丸处理，采用带吸尘装置的移动式自动真空无尘打砂机，彻底去除钢板的表面锈蚀、油污、尘土等。除锈后的垃圾，采用编织袋装好，统一用运输车运走。钢桥面在抛丸后表面光洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到60-100μm的技术要求。

3、EBCL防水抗滑粘结层施工

抛丸施工结束后用吹风机将钢板界面吹干净后（清扫人员在打砂过后工作时必须穿鞋套）应立即开始EBCL层施工，防止抛丸处理后钢板表面再次发生锈蚀。

EBCL层施工时要求天气干燥、气温不得低于10℃，有雾、下雨或相对湿度大于90%时不得施工。

EBCL胶料涂布量按照方格网控制，用量0.9～1.1kg/m2。然后立即洒布一层3～5mm单粒径的石子，使之与EBCL胶料一起固化。石子要求干燥、清洁，洒布量为2.5～3.5kg/m2。撒布碎石要求均匀、满布不重叠、无堆积，形成牢固的抗滑表层。

EBCL施工要详细记录当时的钢板温度、大气温度和胶料拌和温度，参照试验室确定的温度时间控制及时调整施工的时间，试验室常温25℃的指干时间需6-8h左右，EBCL胶料应在固化前涂刷完毕。

施工结束后，立即用专用清洗液将各种量具和涂刷工具清洗干净。

防水抗滑粘结层由EBCL胶料和在其上撒布的3～5mm粒径的碎石共同组成，EBCL胶料指标见表3-1，碎石指标见表3-2。碎石采用洁净、无风化的岩石。

四、配合比

RA05混合料由0-3mm、3-5mm集料、矿粉、树脂沥青（胶料）和聚酯纤维一起冷拌而成。RA05混合料级配及用油量必须满足表3.1-1，并且混合料的马歇尔空隙率、稳定度、流值、残留稳定度、冻融劈裂、低温弯曲等都必须符合规范表3.1-2要求。

五、 机械设备

RA05施工需要设备为：RA专用拌和站、沥青摊铺机、胶轮压路机、装载机。

现列举宁波象山港某项目RA05施工机械如下表

六、 施工技术方案

1、RA05施工工艺

1）、EBCL界面涂RA胶料

为保证EBCL和RA05之间的粘结可靠，在施工RA05前，应对已固化的EBCL层顶面进行清洁，去除可能的油污、灰尘等杂物，然后在EBCL顶面涂刷一层RA胶料，然后再进行RA05混合料的摊铺。RA胶的涂布量約0.3-0.5Kg/m2，用刷子涂刷均匀。

2）、一般要求

RA05施工前应详细调查施工期间的天气情况，晴好天气才能安排施工。清除EBCL表面的杂物和油污，扫除EBCL表面松动的石子。对到场RA05拌和用胶料进行检测，成型标准马歇尔试件，测试完全固化后RA05的马歇尔试件的相应指标。

2、RA05拌和

1）、拌和机、场地

拌合场地全部采用水泥硬化，集料堆放在搭建料棚里，RA05混合料采用树脂沥青混凝土专用3000型拌和机进行生产。拌和站采用全自动电脑控制，拌合油石比依据室内试验配比的结果选用，并验证RA05马歇尔试件性能指标。

2）、拌合生产

RA05包括0～3mm和3～5mm两种集料，两种集料都采用袋装，施工前保持干燥。矿粉采用矿粉罐，容量为100T，两种集料分别置于树脂沥青混凝土专用拌和机两个斗中，根据RA05混合料配合比设计中矿粉和两种集料所占重量比分别输入电脑。RA05混合料每一盘的拌和量应事先确定，以保证油石比精确。

RA05胶料分A和B两组分组成，分别置于A和B两个大罐容器内保持搅拌均匀。RA05拌合生产时，分别泵送A、B胶料至各自称量斗进行称重，然后将称量好的AB料放入混合锅进行A+B的搅拌，预计A+B胶料搅拌时间不少于30s。当称量好的石料和矿粉及纤维等进入拌和锅并干拌均匀后放入搅拌好的A+B胶料，进行RA05混合料的拌合生产，预计湿拌搅拌时间不少于60s，以RA05混合料的拌合均匀度判定需要的拌合时间。纤维按混合料0.1%的重量比添加，与矿质集料一起干拌。

3）、卸料和运输，控制时间

拌和完毕的RA05混合料直接放入运料卡车，卡车装运混合料应注意先装卡车的后端然后再装前端，争取先拌和完毕的混合料先摊铺。室内的研究结果表明，新研制的RA05混合料有比较充裕的施工时间，一般在6小时内RA05不会固结，运输、摊铺碾压的时间应比较从容。施工现场要根据试验段实地测得的RA05混合料的表干固化时间安排在实际桥梁上的运输和摊铺作业时间。

3、RA05摊铺和碾压

1）、摊铺控制

摊铺机行走速度一般为2～3m/min，主要取决于拌合的产量。摊铺一车料的时间一般不超过60min。

2）、厚度控制

根据经验暂定松铺系数为1.2，以保证实际压实后的厚度满足设计要求。试验段应通过测量摊铺前和碾压完成后的标高差计算得到实际的松铺系数。

3）、RA05摊铺宽度

RA05摊铺宽度依据拌和机产量和试验段宽度等现场实际情况确定。

4）、碾压方式：通过钻芯检测压实度来确定碾压遍数，一般遍数如下表。

初压 复压

胶轮静压4～6遍 胶轮1～2遍

当RA05混合料碾压达到密实度要求后，应立即安排专人在RA表面均匀洒布一层10～13mm粒径的石子，碎石撒布量按满布面积的30-40%控制，然后采用胶轮压路机进行碾压，要求将撒布石料粒径的一半以上嵌入RA表层，增加RA05顶面的抗剪能力。RA层完全固化后，安排专人将RA层表面粘结不牢固的石子扫除，在RA05顶面形成凹凸不平的表面状态。在防水沥青层洒布之前对RA05表面进行抛丸作业，使RA05表面露出干净的粗糙界面，有利于防水沥青对RA05表面的粘结。

5）、摊铺、碾压注意事项

严禁压路机在已碾压完毕的RA05上停放。RA05碾压过程中严禁洒水。若发生碾压粘轮现象，可采用少量菜籽油涂刷在压路机轮胎表面上。

摊铺、碾压过程中应安排专人及时将已结团硬化的RA05混合料料清除出去。摊铺碾压结束后应及时清理摊铺机和压路机上粘连的RA05混合料，避免RA胶料固化后清理困难，影响下次的正常使用。

RA05施工结束后，做好RA05混合料的养生和防护工作，禁止一切人员和车辆进入RA05的施工区域。

七、 检测标准要求及手段

在现场施工过程中，试验室同时成型马歇尔试件，置于桥上进行同步养生，通过检测RA05试件不同龄期的马歇尔强度，判定RA05的实际强度和强度增长规律。当RA05的马歇尔强度达到40KN后，下一道工序方可开始。马歇尔稳定度试验采用100KN大型稳定度仪检测。

八、 RA05层施工工艺流程图

九、结束语

树脂沥青组合体系铺装技术是我国技术人员在实践中探索出来的，具有中国自主知识产权的钢桥面铺装技术。经过不断的实践和完善， 目前已经逐渐为行业认可，并在越来越多的钢桥中采用，如杭州江东大桥、宁波 庆丰桥、青林湾大桥、外滩大桥、湖北宜昌长江大桥、广东猎德大桥等等。在实际应用中，能充分发挥树脂沥青砼的高强度和与钢板良好结合的特点，是比较理想的钢桥面铺装方案。

参考文献：

[1]公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）

[2]杭州弯跨海大桥施工技术规范 吕忠达著 人民交通出版社