复合浇注式沥青钢桥面铺装施工技术

复合浇注式沥青钢桥面铺装施工技术周凯2014年3月25日山东省路桥集团有限公司山东省路桥集团有限公司山东省路桥集团有限公司6.社会经济效益4.技术创新点与工艺操作要点3.工艺原理5.工程应用情况2.工法特点1.工法产生背景1.1工程背景

本工法依托南京四桥工程建设。南京四桥主桥为主跨1418m钢箱梁悬索桥，跨度为“国内第一、世界第三”；是连接G25、G36、G42等高速公路网和312等多条国道主干线的过江通道。山东省路桥集团有限公司

钢桥面铺装历来是桥梁界普遍关注的问题，也是桥梁工程中的关键技术之一。90年代以来，我国掀起了一股大跨径桥梁的建设热潮，而这些新建的大跨径桥梁之中，绝大多数均采用了正交异性钢桥面板，这就进一步加快了钢桥面铺装的研究进程，也促成了我国钢桥面铺装事业的发展。针对目前钢桥大量广泛应用的现状，在国内形成一套相对成熟钢桥面铺装工法已成为亟待完成的课题。悬索桥跨度长、变形大，其桥面铺装尚无可靠成熟的方案，是世界性工程难题之一。山东省路桥集团有限公司1.2技术背景——典型的钢桥面铺装结构

世界上最早开展钢桥面铺装研究和实践的国家是德国，随后法国、日本、美国等国家也相继开展了这方面的工作，这些国家对钢桥桥面铺装层设计主要采用结合材料试验的经验设计法。

浇注式沥青混凝土

改性SMA沥青混凝土

环氧沥青混凝土ERS三层桥面铺装结构起源于德国，在英国、日本等国家得到了发展由TLA掺配一定比例石油沥青或改性沥青配制起源于德国，间断密级配，由于粗集料之间相互嵌挤作用，因此具有优异的高温稳定性

首次用于美国SanMateoHayward大桥，在美国、加拿大、荷兰、和澳大利亚等国广泛应用由我国开发的结构。EBCL作为防水、抗滑粘结层；RA05作为铺装整体化层、刚度过渡层、隔温层；SMA作为高粘改性沥青表面功能层山东省路桥集团有限公司典型钢桥面铺装1.2技术背景山东省路桥集团有限公司桥梁名称主跨（m）钢板厚度（mm）桥梁类型建成年代铺装类型福斯大桥1005.812.7三跨钢桁架悬索桥196438mm浇注式沥青马蹄脂塞文桥987.5511.4三跨钢箱梁悬索桥196638mm浇注式沥青马蹄脂亨伯尔大桥141012三跨钢箱梁悬索桥198138mm浇注式沥青马蹄脂英国钢桥面铺装情况一览（悬索桥）——国内外钢桥面铺装调研1.2技术背景山东省路桥集团有限公司美国钢桥面铺装情况一览（悬索桥）——国内外钢桥面铺装调研1.2技术背景Sanmateobridge山东省路桥集团有限公司日本钢桥面铺装情况一览（悬索桥）——国内外钢桥面铺装调研1.2技术背景山东省路桥集团有限公司其它国家大跨径钢桥面铺装情况一览（悬索桥）——国内外钢桥面铺装调研1.2技术背景山东省路桥集团有限公司我国大跨径钢桥面铺装情况一览（悬索桥）——国内外钢桥面铺装调研1.2技术背景山东省路桥集团有限公司

按照混合料中的结合料性能，钢桥面铺装可分为热固性材料、沥青类材料、组合类材料三大类。根据所开展的钢桥面铺装调查研究工作，对各类铺装方案的主要使用状况如下：

——国内外钢桥面铺装调研1.2技术背景山东省路桥集团有限公司

纵观各国大跨径桥梁的钢桥面铺装情况，各种铺装材料均有不同程度的应用，且使用效果也各不相同。悬索桥是一种漂浮结构，箱梁位移、变形大，对铺装的变形协调性要求较高，要求选择的铺装层具有平整、防水、防腐、抗塑性变形、追随钢桥面板变形和耐候、抗疲劳破坏的优良品质。结合南京四桥所采用的三跨吊索连续体系钢箱梁的结构特点与使用要求，与其它工程相比，其钢桥面铺装具有更高的要求，铺装结构的追随性与抗疲劳性能更加重要。1.2技术背景山东省经信委验收意见：项目实现了大跨径桥梁钢桥面铺装施工技术的多项创新，填补了国内空白，该成果总体达到国际先进水平。本工法作为南京四桥钢桥面铺装研究大课题之一，以中国交通运输部郑皆连院士、周海涛和凤懋润总工为首的交通部技术专家组认为，项目为“中国乃至世界大跨径桥梁建设积累了宝贵经验”，以孙伟院士为首的鉴定专家组认为课题促进了国内钢桥面铺装的自主创新，“成果总体上达到了国际领先水平”。1.3技术水平山东省路桥集团有限公司山东省路桥集团有限公司6.社会经济效益4.技术创新点与工艺操作要点3.工艺原理5.工程应用情况2.工法特点1.工法产生背景通过本工法实施的钢桥面铺装，下层浇注沥青混凝土层可达到抗塑性变形开裂、防水、抗老化效果，上层高弹改性沥青混凝土层可达到抗松散、抗裂、抗滑、耐久、抗永久变形（抗车辙）的能力，这种结构下层和上层的沥青铺装取长补短，具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、抗腐蚀性和对钢板的追从性。本工法在普通沥青施工安全操作规程的基础上，针对其特点采用专项安全预案，安全可控。2、工法特点质量与安全山东省路桥集团有限公司2、工法特点工期与进度以南京四桥钢桥面铺装为例，由于创新铺装技术的使用，不仅提高了施工质量，还可使工期缩短30天，工期与进度完全可控。山东省路桥集团有限公司2、工法特点经济效益与资源节约2012年南京四桥主桥钢桥面铺装施工采用创新施工工艺，节约人工费用124万，节约设备摊销费211万元，节约材料消耗9万元，与传统施工工艺、施工设备相比，节约人工、机械、材料费合计344万元。以上合计节支总计431万元。若按提前20天通车，日交通量以20000辆，平均通行费以35元/辆计算，可创造间接效益1400万元。山东省路桥集团有限公司山东省路桥集团有限公司6.社会经济效益4.技术创新点与工艺操作要点3.工艺原理5.工程应用情况2.工法特点1.工法产生背景3、工艺原理典型结构钢路缘桥面顶板Ⅱ型接缝材料Ⅰ型接缝材料表面处理：1级抛丸除锈，清洁度97%粘结层：橡胶系列沥青粘结材料（0.3~0.4L/㎡)铺装底层：浇注式沥青混合料+嵌入沥青预裹碎石（11~12㎏/㎡)中间粘结层：SBS改性乳化沥青（0.3~0.5L/㎡)铺装上层：高弹改性沥青混合料75㎜40㎜35㎜排水管抗塑性变形开裂、防水、抗老化抗松散、抗裂、抗滑、耐久、抗车辙山东省路桥集团有限公司3、工艺原理施工工艺流程施工工艺流程图原材料准备及检测打砂除锈防水粘结层浇注式混合料生产升温运输浇注压入沥青碎石接缝处理中间检查验收中间粘结层改性混合料生产运输摊铺碾压养生验收浇注式沥青施工高弹沥青施工山东省路桥集团有限公司3、工艺草原理掠原匙材料原材料粮分类沥河青集料接缝材料基质捡沥青湖沥青高弹执沥青填制料Ⅰ型Ⅱ型矿粉石料河砂粘结剂山东省崭路桥集启团有限言公司3、工艺葛原理斤级配与丛设计指旁标浇注式沥艳青级配范秀围筛孔（mm）13.24.752.360.60.30.150.075范围（通过率%）10065-8545-6235-5028-4225-3420-27浇注式沥壶青混合料完的质量标舅准项目技术指标流动性，刘埃尔流动性(240℃)

(秒)40以下贯入量试验，贯入量(40℃，30分)

(mm)1～4车辙试验，动稳定度(60℃)

(次/mm)350以上弯曲试验，破坏应变(-10℃，50mm/min)8.0×10－3以上山东省路捕桥集团有笋限公司3、工艺落原理池级穷配与设意计指标改性循沥青幅混合益料级锋配范尝围筛孔（mm）1913.24.752.360.60.30.150.075范围（通过率%）10095-10055-7035-5018-3010-216-164-8改性沥青不混合料的昆质量标准项目技术指标试验方法马歇尔试验孔隙率(%)3～5T0709－2011饱和度(%)75～85T0709－2011稳定度(kN)10以上T0709－2011流值(1/10mm)20～40T0709－2011浸水残留安定度(%)80以上T0709－2011车辙试验，动稳定度(60℃)(回/mm)1500以上T-NSQ-301弯曲试验，破坏应变(-10℃，50mm/min)6.0×10－3以上T-NSQ-303山东省路废桥集团有发限公司通过试验桨确定浇注廊式沥青糕混凝贩土生座产配昌合比按照75次击实马氏外试验确定榆的高弹改性价沥青混合童料生熄产配驼合比混合料类型各种矿料所占的比例(%)4#仓（%）3#仓（%）2#仓（%）1#仓（%）矿粉（%）沥青用量(%)高弹改性沥青混合料92523.5366.56.0混合料类型各种矿料所占的比例(%)3#仓（%）2#仓（%）1#仓（%）矿粉（%）沥青用量(%)浇注式沥青混合料302221278.23、工艺渠原理歇生产配裤合比设筛计山东维省路削桥集育团有航限公井司山东省次路桥集寸团有限绞公司4008530035065400分幅线主桥原分寇幅设计方破案（全桥凝共分八幅跃）通过参试验统桥施姜工，唯确定EB50难/75S摊铺蜜宽度绒为设轮计最遣大值5.0米时，剧仍能顺伸利完成户施工，殃如果主意桥施工或时采用5.救0米摊基铺幅纳宽，腹在摊靠铺速更度一舰定的大条件启下，涌使每最个有岩效工筹作日眯内工顿作量傅增加备，有搭利于瞎缩短本主桥召施工盛工期恭。3、工炕艺原简理密分幅唐设计稳与优络化山东睡省路述桥集培团有汽限公烟司优化后分件幅设计方管案（全桥斜共分六幅磁）3、工艺原捐理摇分幅层设计与优惹化加强累对参完建人奸员进锹行的技术膀培训堡、培谋训考斧核，针对毒复合肌浇注俩式沥在青混维凝土钢桥面铺疮装指南进行技专术交底尘，切实声做到定岗抵定责供，明界确责拾任到忽人。除管孩理岗雷位外狭，设18个工种望，主要剖人员安守排见右代图3、工艺碰原理施工组织山东省求路桥集党团有限廊公司3、工英艺原昆理舱限位谱模板锻固定磁性表储座固定立方式钢路缘侧级固定方式山东省路兵桥集团有胃限公司3、工渠艺原渠理甲钢桥底面板怠喷砂碰除锈控制项目控制要求检测方法空气相对湿度＜85%用仪器测量空气湿度钢板表面温度＞空气露点温度3℃钢板温度仪测量空气露点露点测试仪或由空气温度和空气相对湿度查表求出确保平沟坦度2mm以内确保97优%以上金狂属光泽拍照留高底记录山东省学路桥集填团有限跪公司3、工艺原侨理Sa3.螺0级除锈山东省迟路桥集郑团有限性公司3、工艺原核理蛇防水些粘结层施安工工序内容要求第一层涂抹经表面处理4小时以内，0.15～0.2L/m2气温10℃以上，钢板温度70℃以下第二层涂抹经第1次涂抹后，3小时养生，0.15～0.2L/m2、涂抹方向与第1层涂抹垂直。气温10℃以上，钢板温度50℃以下养生12小时以上禁止车辆进入粘结层抵施工要肯求原材料的翁性能、温每度与基面板状况、涂幻玉布量及均凝匀性、涂骗刷工艺和盏粘结强度哲。涂布量途的检测：亦按照涂抹逢施工面积轮，对照专齿用容器内妄已使用的邪粘结材料盟量，计算墓单位面积胡的涂布量勉。质量控削制要点山东哀省路肿桥集扁团有伍限公耐司3、工僚艺原碧理躺接缝垃材料陆贴附浇注沥环青使用CELL喉OSEA贼LⅠ型接缝报材料，使用前超对材料轮试验检故测，应瞒满足质换量要求期。贴附风前应将假防水粘磁结层材防料涂抹躬在贴附大表面，内以不漏平涂、塔不流漠淌为度。粘抛贴操作时谋禁止拉伸储接缝材料辫，使其自矛然紧密贴声附。接缝材料王贴附伸缩缝译处贴附山东省路贡桥集团有攻限公司材料加热温度集料220-260℃矿粉70～150℃基质沥青165~175℃出料温度170~240℃加热温度与标准范围3、工艺原娇理船浇注婶混合料拌捕和山东省驾路桥集屈团有限闭公司湖沥青劝计量控题制对混合事料温度瞧控制混合料装本车3、工艺原龟理牌浇注第混合料拌灰和试验数指标导控制山东冒省路钞桥集碌团有佩限公李司3、工艺原倍理纵浇注商混合料拌居和山东省钢路桥集贱团有限墓公司清理后轮梁胎表面铺设人工爷草坪轮胎降温棒措施3、工艺原样理愿前场面准备工作山东省路鄙桥集团有记限公司摊铺速度摊铺方都向及顺券序ABDCHGFE北塔区南塔区跨中区3、工罪艺原吐理尼合理束划分新工区山东省典路桥集闪团有限晨公司3、工五艺原掏理验浇注季摊铺申施工山东桑省路誓桥集米团有缎限公绒司3、工艺阻原理要浇猪注摊铺挖施工山东孔省路爷桥集弊团有谊限公赛司3、工艺原熄理美铺装期间绞管理山东省路燥桥集团有脑限公司山东省佛路桥集吨团有限岗公司6.社会经夫济效益4.技术创妨新点与寻工艺操传作要点3.工艺原令理5.工程井应用猾情况2.工法特点1.工法偿产生闭背景4、关菜键技里术创倡新点景需寻要解浅决的登问题浇注施丙工温度阻要达到220~裙260℃之间管，传库统拌致和方冈式是丝式通过躺拌和伯机把滥浇注聪式沥滨青加旧热到180轻℃左右，然鸭后直接进怨入升温搅乱拌运输车损中长时间汇加热以达合到出料温芹度要求。此这样进行荣混合料生撇产不利后盒果是：混合料在泰升温搅拌知运输车的犁狭小空间浪内搅拌和勿不均匀；长时某间加耳热后催可能植造成丧局部匙温度轧过高包从而校发生好老化赖，降宾低了搂混合族料质利量；加速栋了升并温搅凡拌运弓输车驳的磨朝损，相降低燃该设判备的盛生产月效率蓝。山东省路越桥集团有董限公司4、关键技雪术创新点澡技艘术创新点鉴于此寻，在目宿前设备翁的现状盏前提下尼，为达腹到最佳绿的混合蜡料质量指性能，灭我公司幕经综合膨考虑，捡提出了提高骨母料温度甜、矿粉伤提前加抵热、拌摇和机耐认高温改蹦造等一系列廊设备改造巴研发的科责研方案。高黏寸沥青需专用桂脱桶渔设备高黏伸性沥吼青专沸用搅塑拌设福备热压葛式矿职粉加既热机TLA沥青狠专用跑冷藏高箱EB5腹0/7疯5S进口浇注骄式沥青摊调铺机的改极造浇注式舍沥青模滩板固定鼓方式浇注式沥并青表面沥遍青预裹碎顽石碾压工呼艺MY请-0他1型高弹讨改性沥说青防粘驼轮的无浊害隔离碧剂山东省服路桥集粥团有限敌公司LB-5怎000型高黏性逃沥青专用枪脱桶设备高黏多性沥签青专茧用搅恋拌罐4、关歉键技攻术创烤新点淘技船术创扛新点山东省路际桥集团有叫限公司4、关键技至术创新点魂技粱术创新点热压式苍矿粉加渔热机TL腾A冷藏白储存互箱山东偏省路鼠桥集仔团有帐限公肥司EB吓50感/7骄5S原机带有剖同步碎石肠撒布装置柴，撒布碎缴石的最大罪粒径是15㎜，但是复尼合浇注式也沥青混凝泄土设计方徒案要求的即表面压入秘碎石单一锻粒径20条㎜，原机鼓装置无过法进行能同步碎衬石撒布躁。采用人工撒布方式4、关键金技术创绩新点典同步碎姨石撒布醉机碎石同步殿撒布装置山东省路裙桥集团有丛限公司4、关键样技术创妈新点售同步碎搅石撒布啦机布料装呆置改造仪完成通过设计宾、改造并讽调试成功孝了同步碎值石撒布装兵置，通过屡改造EB50聋/75S浇注沥青行摊铺机的烤同步碎石井撒布装置的，实现了20合㎜预裹沥青介碎石机械胁撒布，撒你布的均匀予程度，碎葱石的自然德下沉效果闲都得到大猛幅提高。山东妇省路竖桥集描团有截限公诞司碎石撒膏布量与扮动稳定掀度关系13.2～19㎜碎石撒布量(㎏/㎡)动稳定度（次/㎜）1026691133881240604、关键技次术创新点虑提高技兼术指标山东省路殿桥集团有件限公司碾压陪时浇说注沥肥青混自合料肃铺装顺层温喘度不宜低于18板0℃，最偷佳效帖果是表面祖基本思没有份外露锣的碎竿石。从试狠验桥现缴场效果钟来看，致部分位典置碎石戴碾压后由没有完敲全进入项到浇注献沥青表剥面以下原。表面露出疲碎石过多碎石完全芦压入效果4、关键壁技术创轰新点引表面跌碎石压卖碎工艺山东顿省路撇桥集绑团有质限公那司4、关键技秩术创新点买表面碎兵石压碎工拒艺采用德国BW13剥1AD-厨3小型振饰动压路涂机，其碾旁压吨位束达到4吨级，沥经青预拌碎凉石碾压达接到了理想葛效果。浇涨注式沥青色混合料表匆面沥青预换裹碎石碾零压施工工化艺为国内斩首创。BW1沾38A眯DBW13鼻1AD-嫂3压入不迅足完全压约入山东省子路桥集做团有限鸟公司上层高弹山改性沥青休铺装层在腾使用胶轮睛复压时，猜相对SMA铺装及环缘瑞氧沥青铺笼装粘轮现被象更加严鸣重。为此壮进行了胶控轮压路机苗擦轮方式死控制研究抓，大豆油太会溶解沥雁青表面铺图装层。表面有沥招青溶解现士象胶轮采永用大豆铅油擦轮饲方式4、关恰键技朵术创镜新点怒高哄黏沥摘青无着害隔冲离剂山东省阳路桥集走团有限琴公司课题荡组与乔材料侵生产乳商（表日沥思）共讯同进偿行了带隔离闯剂溶螺解试跳验。豆油（胳溶解1小时申后）豆油（皂溶解24小时闹后）厨房用洗籍涤剂（溶斜解1小时谷后）厨房槐用洗灾涤剂双（溶耻解24小时摄后）4、关键桑技术创猜新点喘高萝黏沥青贼无害隔网离剂山东省她路桥集阔团有限宜公司4、关键签技术创侨新点量高愉黏沥青足无害隔罪离剂厨房用宿的洗涤蜘剂基本陶不会产贺生溶解凭现象，粮但是使鲁用时隔材离效果恐并不理呀想。为拐此研制盏高弹改景性胶轮打的专用紫隔离剂肃，最终希试用成团功沥青防粘冈连MY-0特1无害喝隔离毙剂，起侦到了柜良好再的隔怖离效烈果，切并对链铺装村层表雾面无蜡溶解。MY-01无害隔离剂4、关键培技术创删新点瓜操作斑要点浇注混合料拌和原材料质量温度控制：沥青、集料、矿粉配合比控制：级配、流动性、贯入度浇注混合料施工浇筑前的准备：机械、模板、岗位摊铺：速度、摊铺方向预拌碎石：撒布、碾压时机接缝处理浇注施工工序控制重点及措施原材料的检验混合料拌和升温运输、摊铺预拌碎石：均匀度、撒布量、碾压山东省路圣桥集团有甘限公司SMA混合料拌和原材料质量：集料、沥青、纤维温度控制：沥青、集料、出料温度配合比控制：级配、油石比SMA混合料浇筑施工运输：保温、防污染措施摊铺前的准备：粘结层、机械、岗位摊铺：速度、平整度、摊铺温度接缝处理施工工序控制重点及措施原材料的检验混合料拌和升温运输、摊铺、防离析措施4、关键技纺术创新点菊操订作要点山东省路掏桥集团有沿限公司山东省酸路桥集奏团有限揭公司6.社会层经济烦效益4.技术创新拥点与工艺渴操作要点3.工艺制原理5.工程刷应用衣情况2.工法将特点1.工法扔产生伯背景5、工租程应炉用苏南秒京四茄桥该铺装技齐术的部分晴成果首先盯在南京孔长江枯第四朴大桥复合盾浇注晴式沥勉青混调凝土怕铺装梯得以围应用史，这遵也是葵我国使第一疾次引衬进复距合浇幻玉注式残沥青抛混凝跃土钢竖桥面暂铺装著方案中。并贩形成石了复戏合浇搁注式