钢桥面沥青混凝土铺装层维修研究

【摘要】本文主要对于大桥钢桥面铺装层维修方案及实施过程中的质量控制措施进行探讨。

【关键词】钢桥面；铺装层维修；SMA10混合料

1 引言

某大桥高速公路双向六车道标准进行设计和施工，钢桥面主要采用70mm的细粒式改性沥青混凝土铺装，随着使用年限的增长和交通量的快速增长，现有东行两个主车道钢桥面沥青铺装层出现了较严重的开裂、坑槽、车辙等病害。对桥梁段路面的使用性能产生了严重影响，因此迫切需要对该桥面段进行维修以改善现有铺装状况[1,2]。

2 钢桥面沥青铺装层维修方案

钢桥面大多采用正交异性桥面板．局部变形大，且变形形复杂，加之钢桥面板本身热容量小，传热快，而且需解决防水、防锈、层间结合等问题，因此要求铺装层必须具有良好的抗变形能力，防水功能和抗滑性能，及较好的行车舒适性。为适应上述使用条件，特采用如下维修方案：

2.1 原有沥青铺装层铣刨清除后．用双层(35mm+355mm)高模量改性沥青SMA-10恢复沥青铺装层。

2.2 钢板表面进行喷砂除锈，喷涂60-80μm环氧富锌漆。

2.3 钢板表面、上下铺装层闻粘结封层采用高模量改性沥青。

2.4 路线与标高设计：维持原来路线平曲线，纵断面变横断面设计和路线标高。

3 主要施工方法和质量控制点

高速公路在工程大修期间，按照“不封路、保畅通、保平安”的指导思想，按层次、区段、时段进行交通管制，合理分流车辆，保证安全施工，以保障高速公路的安全畅通。因此大桥东行钢桥面维修工程施工顺序为先施工重车道，接着施工中间车道的施工方案。

3.1 桥面沥青混凝土铣刨

沥青混凝土铣刨步骤：一是沿车道标线切割沥青混凝土，注意切割深度的控制保护好桥面钢板；二是用挖掘机将桥面沥青混凝土刨至桥面钢板，去除原有沥青面层；再是用铁矛人工铲除环氧树脂粘结层，并采用二甲苯溶剂或清洁剂对钢桥面板上的油污、环氧树脂粘结层等等进行彻底清除。

3.2 桥面钢板质量检验及裂缝处理

桥面沥青混凝土铣刨后对钢板全面进行一次超声波探伤检查，特别是车轮迹部位；根据桥面钢板疲劳程度，然后制定处理方案，对肉眼可见部分裂缝，采用CO2气体保护焊接处理。

3.3 喷砂除锈

喷砂前应检查桥面板的外观，对结构焊缝、焊瘤、焊渣等不符合涂装要求的缺陷部位进行打磨修补，并用森林灭火器对整个桥面板吹风清扫，直至无杂物、无尘、无污为止。接着采用自动回收磨料的无尘喷砂机进行喷砂施工，对自动喷砂机无法处理的工作部位，采用开放式喷砂处理或手动工具打磨处理；喷砂后的粗糙度应介于Rz25-50μm之间，桥面板的清洁度应达到IS08501-1Sa2．5级，打磨处理标准应符合SSPC―Vis-3SP-3级。喷砂除锈完后用森林灭火机的高压空气吹净残留的锈渣、砂粒及灰尘；清洁工作完成后，采用高压无气涂方式施工一度环氧富锌底漆干膜厚度：50―100μm，在4h内喷涂钢板防锈漆，以防止钢板重新锈蚀。

3.4 高模量改性沥青防水粘结层施工技术

3.4.1 防水粘结封层是保证铺装与钢板间的良好结合协同作用的关键，它将直接影响到桥面铺装层的使用耐久性。因此要求防水粘结层施工前必须清除灰尘、砂粒等残留物，桥面必须干燥后方可进行防水粘结层的施工。具体施工质量控制有：高模量改性沥青洒布温度必须控制在190―200℃之间，才能达到洒布雾化均匀洒布效果。洒布量控制在0．9-1．1kg／m2的范围内，油膜厚度控制在0．6-0．8mm左右。对于铺装切割边缘及局部未洒到部位，应进行人工补涂。补涂应达到最低厚度要求。

洒布现场除按规定做清洁工作外，还需在桥头两端铺垫油毛毡纸，将起步和终点边界铺垫整齐。每端15-25m，以便沥青洒布车起步和停洒时喷洒不正常的状态下喷洒出的改性沥青防水粘结材料落在预先铺垫好的油毛毡纸上，以保持整个现场的清洁。洒布完成后，将两端预先铺好的油毛毡纸卷起弃掉。

3.4.2 预拌碎石配制采用干燥洁净的1.18-2.36mm粒径的花岗岩碎石，沥青采用A-70基质沥青，沥青用量以刚好能裹覆集料表面、撒布后不粘轮为标准，预拌碎石的撒布应紧跟高模量沥青洒布工序，撒布预拌碎石时改・|生沥青防水粘结层温度应不低于100℃。预拌碎石的撒布面积覆盖率控制在60％-70％(一般

施工过程中应注意对局部撒布不均匀部位安排人工修补；两侧边缘20-30cm范围内不撒布预拌碎石。

3.5 高模量改性沥青混凝土SMA-10施工技术

对于钢桥面面层摊铺来说，由一台ABG423摊铺机摊铺作业完成．沥青混合料松铺系数为1.15.摊铺速度控制在4-5m之间，摊铺机摊铺温度应不低于170℃。保证摊铺连续、均匀、不同断的进行。摊铺机前应调整到最佳的工作状态．调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料嚣的速度和螺旋布料器两端的转速相匹配。螺旋布料器内混合料表面以陪高螺旋布料器2／3为度，使熨平板的挡板前混台料的高度在全宽范围内保持一致．避免摊铺层出现离析。

对于沥青混合料的碾压来说，采用一台13t和一台10t光轮压路机组合碾压工艺，沥青混合料摊铺后的碾压是极为重要的工序，是密实度和平整度质量控制的关键，因此必须安排专人管理。明确各阶段的碾压温度、碾压长度、初复终压的压路机碾压温数，随时检查收光情况，避晃轮迹和粘轮现象出现。

本项目要求初、复、终压在不产生严重推移和裂缝的前提下，在尽可能高的温度下进行碾压，但是不得形成过压现象。对高模量SMA-10沥青混合料应使用钢轮压路机紧跟摊铺机碾压，在确保不致损坏桥梁结构时，方可进行振动碾压。禁止过压使集料大面积破碎。在铺筑过程中应特别注意各施工环节的温度控制沥青混合料的初碾温度不应低于160℃，碾压终了温度不应低于100℃。开放交通的路表温度应不高于50℃。

对于施工缝灌缝工艺来说，为了防止施工缝透水，在混台料摊铺前将施工缝人工涮一遍沥青，铺装层施工完后再将施工埋重新灌缝一次，以确保施工缝不透水。

4 结语

4.1 钢桥面铺装是一项技术性强结构复杂的系统工程。在大桥钢桥面铺装维修方案的实施过程中，我们果用劲度较大而热稳性较好的高模改性沥青和通过合理级配设计，双层改性沥青SMA-10混合料铺装施工方案，该混凝料经检测60℃动稳定度是设计值1.7倍，现场渗水试验检测不透水，检测结果表明该方案基本满足了混合料低孔隙率防水性能和保证了铺鞋层同时具有优良的低温抗裂性和高温抗车辙能力；该铺装层使用耐久性有待观察。

4.2 我们在大桥东行钢桥面铺装层维修过程中，发现桥面钢板行车道轮迹位置局部出现裂缝，该裂缝重车道比超车道稍微严重一些。这可能与大桥承受超载车辆过多及车辆渠化行驶有一定的关系，因此如何确保行车安全避免桥面钢板在同一位置承受荷载过渡集中，造成桥面钢板疲劳开裂问题，今后在桥面钢箱梁选材和结构设计，桥面通行若干年后是否可将其车辆行驶车道变换移位等等值得我们深思。

参考文献：

[1]张占军, 胡长顺, 王秉纲. 水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究[J]. 中国公路学报, 2001,14(1).

[2]罗桑,贺华, 李科. 武汉阳逻大桥环氧沥青混凝土铺装施工工艺[J]. 施工技术, 2009,38(1).