沥青混凝土桥面铺装施工工艺研究

　　沥青混凝土桥面铺装施工工艺研究
　　田大治
　　（长沙市公路管理局城郊分局，湖南长沙，410007）
　　摘要：以X公路大桥为依托工程，分析了沥青混凝土桥面铺装的施工工艺，指导桥面铺装的施工，提高桥面铺装的路用性能及使用寿命，提高我国桥梁建设的技术水平。
　　关键词：沥青混凝土；桥面；铺装；施工工艺
　　0引言
　　桥面铺装作为桥面板的防护部分，是桥梁的重要组成部分，它的破坏直接影桥梁使用功能的发挥。桥面铺装直接承受汽车荷载，分散行车荷载，并传递给桥面板，参与桥面板的受力;铺装层起到防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板的作用;保护主梁免受雨水浸湿等环境因素的影响。在桥梁发展过程中，桥面铺装的施工工艺却没得到相应发展和足够重视，因此有必要对混凝土桥梁的桥面铺装施工工艺系统的研究，指导桥面铺装的施工，提高桥面铺
　　装的路用性能及使用寿命，进一步提高我国桥梁建设的技术水平。
　　1工程简介
　　X公路大桥是一座规模大、技术含量高的特大型混凝土箱梁桥，设计时速120km/h,设计荷载标准为汽车超－20级，验算荷载挂车－120级。其主桥为42m+42m+300m+300m+42m+42m三塔斜拉索桥。主梁全长768m，采用双边三角形预应力混凝土梁，主梁采用双边箱PK断面，标准梁段高3m，在塔部适当加高。横隔梁与斜拉索对应布置，边跨间距为6.5m，中跨间距为7.5m。主梁在中塔处与中塔固结，边塔处半漂浮。中塔和边塔高度分别为125.28m和75.78m（塔座以上），横梁以上高度分别为104.71m和58.49m，下部基础为钻孔灌注桩，桩长为115米，直径为1.5米。上塔柱采用圆端形等截面，中塔横桥向宽为3.8m，顺桥向长从顶部5.50m变化到横梁底部的8.0m，边塔顺桥向长5.0m，横桥向宽3.0m，索塔横梁为预应力空心箱梁，外形断面尺寸为3.0×3.5m。主桥范围全桥宽32.8m,桥面布置为双向四车道，在桥面中间设有3m的中央分隔带，路面外侧各设有3米的紧急停车带，两侧护栏2×0.5m，其余为斜拉索下端锚固区。
　　2X大桥沥青混凝土桥面铺装施工工艺研究
　　为了实现X大桥桥面铺装各层设计性能要求和技术指标要求，在桥面铺装正式施工前，按照桥面铺装的施工工艺,通过铺筑试验路，选取适合于X大桥桥面铺装的防水粘结层材料，研究有关防水粘结层和沥青铺装层的主要施工工艺。
　　2.1 铺装材料试验段布置
　　X大桥沥青混凝土铺装层结构采用：4cmSMA-13改性沥青混凝土＋7cm纤维加强改进型AC-20改性沥青混凝土;防水粘结层材料用FYT、SBS改性沥青、环氧改性沥青三种材料作试验段。试验段设在国道205线柳桥以南400米长的水泥路面上。
　　2.2原材料及配合比选用
　　试验段防水粘结层材料共三种材料，FYT及胎体为北京禹王防水防腐建筑材料厂产品，胎体为白色聚酯毡；SBS改性沥青为青岛广源发埃尔夫沥青有限公司产品，改性剂掺量6％；环氧改性沥青为江苏扬中市文昌电子有限公司DW型环氧沥青，配比A（环氧沥青黑色）：B(环氧树脂无色)＝100：30，使用前将A组分加热到120℃，B组分70℃预热，两者按比例混合，要求即混合即涂刷。沥青混凝土铺装层改性沥青采用青岛广源发埃尔夫SBS改性沥青。铺装下层矿物集料采用石灰岩，铺装下层设计中有意识地减少粗集料中的大料含量，增加中间颗粒含量，使AC型级配由密实悬浮的结构趋向于密实、嵌挤的结构方向,矿料级配既满足交通部沥青路面施工技术规范所要求的级配范围，又满足了SuperPave设计方法级配控制点、限制区等要求;铺装上层SMA-13采用玄武岩集料。矿粉采用石灰岩现场加工。纤维AC-20改性沥青混凝土和SMA分别采用聚丙烯腈纤维和木质纤维，掺加量均为0.3％，采用机器自动加入。经过室内目标配合比与现场生产配合比试验，确定铺装上层SMA－13的油石比为6.0％，铺装下层纤维AC－20的油石比为4.6％。
　　2.3防水粘结层施工
　　试验路水泥混凝土路面1999年建成通车，水泥混凝土厚24cm，钻芯取样测得其抗压强度平均为35MPa（芯样取出切割后未经磨平直接检测）。路面经过刻槽处理，刻槽间距2.5cm，槽宽、槽深约为3-5mm。
　　混凝土基层表面状况直接影响防水粘结层的施工质量，粗糙程度不同，防水粘结层与之接触面积就不同,此外，混凝土桥面板表面不可避免会有浮浆，存在薄弱层，涂刷防水粘结层前要求基层表面平整、干净、干燥，施工前须用扫帚将细石、杂物扫除，用除尘机或高压吸尘机将灰吹干净。必要时可用高压水枪清洗路面表面，晒干后方能喷涂施工。
　　本次试验路考虑到水泥路面因为行车作用，不存在浮浆问题，没有进行喷砂等前处理。涂刷防水粘结层前用铁刷清除了表面的泥浆、油污，扫除了细石等杂物，吹干净了路表灰尘。
　　2.4沥青混凝土铺装层施工要点
　　2.4.1铺装下面层施工
　　由于AC-20掺加聚丙烯腈纤维，为确保纤维在沥青混合料中均匀分布，拌和机需一套纤维添加设备，由机器定量定时喷送；在矿料干拌过程，先将纤维与矿料干拌15秒后，再加入沥青进行正常拌合，混合料总的拌合时间（干拌与湿拌）不少于60秒。拌和温度在改性沥青混合料拌和温度的基础上适当提高5-10℃，出料温度控制在175－185℃；摊铺时，摊铺温度不低于160℃左右；初压温度不低于150℃，终压不低于110℃。
　　碾压设备组合：两台带振动13吨钢轮、两台26吨胶轮压路机。摊铺速度：1.2－2m/min。初压时紧跟摊铺机先用钢轮压路机静压2遍，采用“高频低幅”振动碾压2遍，胶轮压路机复压7～8遍，钢轮压路机终压2～3遍，并无轮迹。
　　2.4.2铺装上面层施工
　　由于SMA为间断级配，粗集料粒径单一、量多，细集料很少，矿粉用量很大，铺装上层SMA-13采用木质纤维，混合料的拌和也需增设一套纤维添加设备，同时干拌和湿拌的时间比一般沥青混合料拌和也相对延长5－10秒，混合料的拌和温度控制：集料烘干温度为190oC－200oC，改性沥青的加热温度170oC－190oC；混合料的出料温度是整个SMA施工的关键，是保证摊铺和碾压质量的基础。出料温度一般在180－185oC左右，摊铺温度不低于160oC，摊铺速度严格控制在1.5m/min。碾压是SMA混合料路面施工最重要的环节，SMA对压实工艺特别讲究，一般初压1遍，振动压实3--5遍，终压1遍；碾压时严格按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。终压温度不低于130oC；碾压速度控制在5km/h以内。
　　碾压设备组合：一台12T钢轮压路机、两台DD-130双钢轮振动压路机；只能用钢轮压路机不允许胶轮压路机碾压，防止SMA混合料中的玛蹄脂上浮，造成泛油。碾压过程中SMA成功的标志：一是在高温状态下，用振动压路机碾压时不产生拥挤；二是碾压成型后表面有足够的构造深度而又基本上不透水。
　　2.5施工质量检测
　　从现场不同防水粘结层段落取出9个芯样状况及抗剪强度试验数据来看，环氧沥青和高剂量SBS改性沥青防水粘结层在几种粘结材料中较好，FYT和FYT＋胎体作防水粘结层次之，没有作防水粘结层的芯样粘结最差。
　　3结语
　　从试验路的施工检测、试验结果来看，高剂量SBS改性沥青防水粘结层效果较好，其施工最好采用机械洒布工艺；沥青铺装层的材料、级配及施工工艺能满足X大桥桥面铺装要求。建议在桥面铺装上下层之间增加粘层油。
　　参考文献
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