混合梁钢桥面浇注式沥青混凝土施工技术

瓯江大桥混合梁桥面铺装设计与施工技术研究

交通运输部公路科学研究所混合梁钢桥面浇注式沥青混凝土施工技术

汇报人：徐全亮二O一三年十月2023/5/26-2-汇报内容瓯江大桥工程概况钢桥面铺装设计方案浇注式沥青混凝土特点

前期所完成的工作

钢桥面铺装施工工艺和质控体系

问题与建议2023/5/26-3-瓯江大桥工程概况位置：位于浙江诸永高速公路温州段得延伸线上。全长4.7km。桥型：混合梁刚构桥

桥跨布置：

84+200+84=368(m)

其中钢梁长80m

钢混结构特点：充分发挥混凝土梁与钢梁各自优点，降低梁高，结构布置灵活

瓯江桥：根部梁高9.0m，普通梁高12m左右；边中跨比0.42，普通0.55左右诸永高速公路瓯江大桥2023/5/26-4-瓯江大桥工程概况钢混结合段有格室后承压板式钢梁侧采用变刚度钢箱梁，长2.2m，混凝土梁侧长1.8m,总长4.0m顶底板、腹板采用双壁板钢-混组合结构，采用开孔板连接件（PBL）2023/5/26-5-钢桥面铺装设计方案1.主桥钢箱梁段铺装设计方案2023/5/26-6-钢桥面铺装设计方案2.钢混结合段铺装设计方案（铺装）2023/5/26-7-钢桥面铺装设计方案3.其它细部设计外侧路缘石附近设置螺旋排水管施工缝采用贴缝条处治2023/5/26-8-浇注式沥青混凝土浇筑式沥青混凝土二十世纪五十年代浇筑式沥青混凝土起源于德国，德文为Guß，意思为“流动路面”，英文名称为GussAsphalt。英国称作MasticAsphalt两者在施工工艺上有所区别。浇注式沥青混凝土钢桥面铺装体系是欧洲和日本的主要铺装类型，其中日本使其得以长足发展。浇注式沥青混凝土铺装1997年在我国香港青马大桥上首次使用。截至目前已在我国60余座钢桥上使用。2023/5/26-9-浇注式沥青混凝土空隙率极小，接近于0，无需碾压便能达到其最终强度，它不会出现因压实不足而表现出的缺陷病害；不透水，也不吸水，对含Cl－的溶液及经常性潮气作用之类的气候影响因素不敏感。因而不会出现水损害问题；柔韧性强，对冲击及颠簸不敏感；结合料在气候因素影响下几乎不会老化，具有较好的耐久性(使用寿命20年以上)；沥青含量较高，具有较好的抗开裂能力。优点：缺点：

浇注式沥青混凝土动稳定度约为300~500次/mm,虽经江阴长江大桥双层浇注式沥青混凝土（4年）和安庆长江大桥（8年）验证，但其高温稳定性一直是业界较为关心的问题。2023/5/26-10-目前已经开展的工作我国现有浇筑式沥青混凝土钢桥面及钢混结合段铺装设计施工技术及使用现状调研分析

（鄂东大桥、重庆石板坡大桥）结构形式调研施工技术调研使用性能调研主要破坏形式调研瓯江大桥气候（降雨和温度）调查（中资公司）瓯江大桥的交通荷载水平调查（中资公司）2023/5/26-11-前期所完成的工作——使用情况调研铺装结构桥梁名称桥梁结构主跨通车时间浇注式铺装GA+SMA重庆朝天门大桥钢桁梁5522009.4重庆菜园坝大桥钢箱拱梁4202006重庆石板坡长江大桥T型钢构3302006.8长沙三汊矶大桥钢箱梁3282006.9南京夹江大桥钢箱梁2482009.10安庆长江大桥钢箱梁5102004.10汕头礐石大桥（翻修）钢箱梁PC箱梁5182006.11山东胜利黄河大桥钢箱梁2882003.7江西南昌洪都大桥钢箱梁3652009赣州飞龙岛大桥钢箱梁1502009赣州赣江公路大桥钢箱梁4082010江西南昌英雄大桥钢箱梁3852009江苏省S342主线上跨互通钢桥钢箱梁161+1612006MA+SMA昂船洲大桥钢箱梁10182009.10深圳湾大桥钢箱梁210+1802007.7MA青马大桥钢桁梁13771998江阴大桥钢箱梁138519992023/5/26-12-前期所完成的工作——使用情况调研序号桥梁名称防水体系交通量使用状况1香港青马大桥Eliminator防水粘结层+MA重交通使用情况良好2江阴长江大桥沥青砂胶+GA重交通、超载严重部分防水层失效3胜利黄河大桥（翻修）环氧树脂（两层撒砂）+溶剂型粘结剂（两层）+沥青砂胶+GA中交通使用情况良好4安庆长江大桥溶剂型粘结剂+GA中交通使用情况良好5长沙三汊矶大桥环氧树脂（两层撒砂）+橡胶沥青砂胶+GA中交通使用情况良好6重庆石板坡长江大桥中交通、基本无超载使用情况良好7礐石大桥（翻修）重交通、超载严重部分防水层失效8深圳湾大桥（翻修）Eliminator防水粘结层+GA中交通使用情况良好9重庆菜园坝长江大桥中交通使用情况良好10江苏S342立交主跨桥重交通、超载严重使用情况良好11昂船洲大桥Eliminator防水粘结层+MA重交通使用情况良好12上海桥隧（长江大桥）Eliminator防水粘结层+GA轻交通使用情况良好13重庆朝天门长江大桥中交通使用情况良好“防水粘结层+MA（GA）保护层”防水体系调查统计2023/5/26-13-前期所完成的工作——使用情况调研序号桥梁名称铺装方案使用状况1重庆朝天门大桥Eliminator+GA+SMA良好，无任何病害2重庆菜园坝大桥良好，无任何病害3重庆石板坡长江大桥环氧树脂+沥青砂胶+GA+SMA良好，无任何病害4长沙三汊矶大桥良好，无任何病害5南京夹江大桥Eliminator+GA+SMA良好，无任何病害6江苏省S342主线上跨互通良好，无任何病害7安庆长江大桥环氧树脂+沥青砂胶+GA+SMA面层一条纵向裂缝8汕头礐石大桥（翻修）慢车道铺装层出现车辙病害、划线扭曲，局部挖补9山东胜利黄河大桥面层纵向裂缝10江西南昌洪都大桥Eliminator+GA+SMA良好，无任何病害11江西南昌英雄大桥良好，无任何病害12赣州飞龙岛大桥良好，无任何病害13赣州章江大桥良好，无任何病害14赣州赣江公路大桥良好，无任何病害15深圳湾大桥Eliminator+MA+SMA良好，无任何病害16昂船洲大桥良好，无任何病害17青马大桥Eliminator+MA良好，无任何病害18江阴大桥沥青砂胶+MA车辙、开裂严重，已翻修铺装破坏情况调查统计2023/5/26-14-前期所完成的工作——使用情况调研香港青马大桥是中国第一座采用英国浇注式沥青混凝土铺装的钢桥，至今已15年，使用情况良好，但其钢桥面板厚度为25mm；江阴长江大桥于1999年采用了英国浇注式沥青混凝土铺装，是中国大陆第一座采用浇注式铺装的钢桥，但一年后就出现了崩溃性破坏；山东胜利黄河大桥和安庆长江大桥采用德国浇注式沥青混凝土铺装，距今10年左右，使用情况良好；在经过防水粘结层（Eliminator）、胶结料（聚合物改性沥青和高弹改性沥青、铺装结构（浇注式+SMA）和施工技术（生产和运输）等技术改进后，浇注式沥青混凝土开始大规模应用在大跨径钢桥上（近70座），整体使用情况良好；特别是江阴长江大桥（交通、气候条件严峻）双层浇注式沥青混凝土试验段的铺设，距今已4年，正常铺筑的试验段未出现任何病害，德国浇注式沥青混凝土的高温稳定性得到了有效验证。2023/5/26-15-前期所完成的工作——使用情况调研重庆石板坡长江大桥是一座刚混结合钢构桥，采用与瓯江大桥相同的铺装结构和材料，距今已7年，全桥未出现任何病害；湖北鄂东长江大桥刚混结合段采用竖向柔性连接处理，截至目前使用状况良好。2023/5/26-16-前期所完成的工作——材料改进贯入度（mm）

浇注式沥青混凝土胶结料改进2023/5/26-17-浇注式铺装优化组成设计——级配设计（针对高温稳定性）目前已经开展的工作2023/5/26-18-前期所完成的工作——材料改进SMA沥青混凝土胶结料改进桥面铺装用SMA沥青经历了SBS改性沥青到高弹改性沥青的阶段，动温度度达到6000次/mm以上，大大提高了高温稳定性；

-10度小梁弯曲破坏应变达到15E-3，是普通SMA的3倍以上，大大提高了铺装层的耐疲劳性能。2023/5/26-19-前期所完成的工作——材料改进

原材料和级配设计原材料检验配合比优化设计与验证

相关科研实验2023/5/26-20-前期所完成的工作——钢混结合段铺装方案

钢混结合段由于材料模量突变等因素的影响，受力较为复杂，可通过提高材料强度和刚度以及柔韧性来解决。增加柔韧性和释放应力方案

铺装上层铺装下层防水粘结层钢板SMA-1035mmGA-1035mmEliminator方案一（与主桥段铺装方案相同）铺装上层铺装下层防水粘结层钢板GA-1035mmGA-1035mmEliminator方案二双层浇注式沥青混凝土202氧3/5瓜/6-21-前期稳所完捞成的灵工作——钢混结总合段铺雕装方案铺装说上层铺装厅下层防水帽粘结苏层钢板SM苦A-辛10悄3泡5m虹m（切必缝）驰）GA-蓬10泽35m庸mEli煤min该ato耻r方案掏三监浇注载式+S毙MA（切缝墓）铺装恋上层铺装关下层防水牢粘结秧层钢板EA凳30诵mmEA夕40m列m环氧阶树脂双层疫环氧垮沥青蹦混凝犹土增加浙强度晌和刚民度20月23爪/5维/6-22-前期疼所完见成的棵工作——钢混摧结合第段铺烈装方犬案铺装形式抗裂性防水性经济性施工便利性对全桥铺装性能影响浇注式+SMA优良优良较好较好较好双层浇注式优良优良较好一般一般浇注式+SMA（切缝）优良优良较好较好较好双层环氧优良优良一般较差较差四种龙方案船主要刻性能巧对比20改23撑/5渡/6-23-前期顽所完妥成的哨工作——钢混猾结合掉段铺瞒装方蓬案铺装上欢层铺装吉下层防水拘粘结肢层钢板SMA拼-10宪35m铃m（切缝薄）GA爪-1悬0假3听5m丸mEli仁min雪ato详r选定促方案滚浇注角式+S克MA（切缝巩）延长钢陡混结合菌段铺装泳为15米采用竖弦向柔性盟连接细部帐处治傲措施交工验收阶段的工程质量检查与验收钢桥面板处理防水粘接层SM按A表面层材料GA浇注式沥青混凝土GA层表面粘接层钢桥足面铺青装施肯工步叫骤施工工闷艺钢桥面迹铺装施蛇工工艺示和质控罚体系钢桥面岩板处置钢桥移面板叨处置钢桥迟面板流清洁抛丸劫除锈拌施工清洁置工序辜：表层松津散物—钢板表损面较厚吸的油和缎油脂—局部受裳油污染注部位糕。注意良点：采用妄溶剂躁（如然甲苯字）清庭洗时珍，作长业人思员必隆须保鸣证个蔑人安全，现落场严禁晶吸烟和房诚电焊作昌业，清泽洗后溶迁剂应集施中收集定。施工撒条件缓：钢掏板清宇洁、阅干燥脉、无挣污染路，表陵面无达焊瘤挣、飞键溅物旱、针拌孔；天气严预计茄晴好10h、干燥禾，环境哀温度10℃以上、金相对湿恒度小于85％、钢板表可面温度社大于实话测空气虾露点温杨度+3猜℃风速大舰于10m脾/s、有雾抢、露水绍、下雨牌时禁止仿施工材料拴配置慎：磨料采播用金属档混合磨互料由钢扶丸和钢絮砂组成掏，二者盾比例通过按试验男确定搂；磨炸料干堵燥清自洁，极不含油脂亲、盐收分等有害爷物质。施工谁工艺碎：◆喷敞砂作唐业由叉喷砂包机连踪蝶续匀淡速进鹊行除浆锈。近多台喷砂浅机时，作业范围译要搭接液。最后一吧遍抛丸扎除锈，要唱换清洁标干燥辰磨料郊，禁宏止使爷用回无收磨谣料。◆喷诱砂机默的作叨业行闪走速盗度和锹抛丸发作业喷的遍顿数根梳据现挣场实严施效次果确批定。◆无被法用咬回收季式真浸空抛悉丸机华抛丸厚的边角轧处及惰桥面闻的凹啦坑部位，臭采用手提式真芦空抛丸舞机补充绪抛丸。◆喷砂压作业完稼成后，迈回收散求落钢砂锣。◆喷砂思除锈过迷程应实绿行区域洋性封闭面施工。◆抛卡丸后返的钢至板表椒面保盈持清抵洁无基污染词。◆规定蝇时间未被涂刷EB铸CL胶料遵的，摊应重津新处腹理。防水返粘结狼层防水粘结层施工惕条件

涂布面挡须清洁汗、干燥岁、无浮乌锈、无假尘埃。

除锈坟处理经后3小时悉内开膨始实筐施

施工环粪境温度怀大于10℃，湿肢度小芬于90着%，雾天悲及下雨时不得录施工材料施工撤工艺质量胜检测Eli激min湿ato躁r防水粘统结层——成品班材料底。

除锈捉处理后济开始防腐底辱涂层Zed察S9昆4。

Zed铺S9倾4固化割后，漆喷涂El申im抹in伶at云or防水软材料（两层员）。

刷涂秧、滚棋涂或响喷涂抬施工Tac桂kC丧oat句No猫.2胶粘剂。

施许工结厨束后州应封层闭养粱护、痕不得罗在在阿胶料点初始仙固化抹前可能下烂雨的天木气中施杀工。防水眠层干覆膜厚呆度不晕小于象2m掏m常温下级与钢板穴之间的淡抗拉拔何强度不矮小于5宿MPaGA浇注枯式沥青激混凝庙土层GA浇注猜式沥青混凝土层施工准那备配合栋比设计混合搂料拌合混合有料运输混合料护摊铺和压裁实成绪型接缝质量涛检查★不阶得在把雾天断和下葵雨时做施工禽；★准确定山位侧限狐挡板的戚高度，做刚好人监员和旧机械豪的准厅备;★矿料铃级配；★设缘瑞计方宾法和六设计刃要求滚；★设计涛流程；★沥青伍加热温居度：1算70~有190℃、集料酸加热温撤度：2教80~型320℃出料剂温度第：2凭20醋~2遣50℃★干偶拌15s碧,湿伴90s，总李时间115负s，以昌均匀斩无花奸白料顾为准状。★专用龄的运输秩设备co丛ok掏er、自窜动保总温和莫加热踪蝶22役0~拜25刘0℃★注深意运愁输时拳间，股不得冻小于45分钟★专探用的气摊铺猜设备许、无脂需碾版压、如产生较气泡，恰应及时版刺破★施蝴工天拒气晴款时进打行，★施梢工时蜜间控笋制在60坝mi策n内，结塞束后封仍闭交通2-3d;★尽可拳能不设附施工缝势；若设祥置，横请缝宜在羡横梁间吉隔约1/4处，上树下层横缝位推置至修少错繁开1.5m，横缝瓶界面应客涂布粘远结材料最。SMA表面层施工工榴艺及质量鸟检验SM占A施工准测备、施颠工工艺厌、质量舟控制和叶检查的相应扇技术要容求应符端合《公路骂沥青摘路面敲施工技术嚷规范》的相关讽规定。配合比链设计◆配合绞比设计朵方法和挪技术要丑求；◆配微合比狸设计除应符阳合《公路抬沥青秆路面朗施工技术淡规范》的相秘关规猜定。体系中绸的SMA混凝援土一签般采睬用高物粘改墙性沥蓝青，对出料好温度、雄摊铺温刚度、碾揭压温度剧要求更削高，应特裕别引撕起注踏意。说明SMA表面垂层SMA猪沥青混悔凝土：生产、哭摊铺和添碾压工块艺与普网通路面印用SM仙A基本指相同，钓但最好促采用水蹈平震荡休压路机删进行碾搬压；纵向接牵缝应尽存量采用菊热接缝处，且纵董向裂缝该应避开锈轮迹带杏部位；在面乳层S坝MA糊施工呀完并驶清理颗干净泻后，暖行车鸦道铺销装表兄面层柔压实驻3天增后，暴可开油放2捞t以缓下轻殊型交鹊通，咐5天孝后可乖正式申开放阅交通塔。钢桥面霉铺装施斗工工艺扛和质控统体系20疏23顾/5沸/6-29-接缝处片理：应调整势机械配备置，使秘浇注式异沥青混止凝土能容够连续潮摊铺，将减少横良向接缝惩设置，伶不得已零设置横遗向接缝哑时，应层设置于蜂横隔板树间距1奴/4处集。接缝旷处应涂采用记贴缝误条进挨行处矩治;试验项目要求试验方法软化点（R＆B）℃≥JTGE20-2011T0604低温柔度（-20℃，30min，R=15mm）无裂纹GB18243-2000弹性恢复率（25℃）%≥JTGE20-2011T0662贴缝条皮技术要有求钢桥面渠铺装施雾工工艺竞和质控叉体系202总3/5艘/6-30-施工赔过程屯中质低控标善准：喷砂除停锈；应额检测粗屈糙度和钓洁净度忙。El疑im抓in责at卖or施工脚；应桶检测籍厚度症和拉插拔强压度浇注式陪沥青混瓦凝土施油工：应颂检测贯盼入度和芦流动性塑（现场畜目测）汪、厚度孔。钢桥面掩铺装施饿工工艺还和质控灭体系SMA施工：母应检测走混合料委温度、换压实度斤、马歇戒尔指标雄、厚度帆、表面葡抗滑和先渗水系匀数202板3/5忙/6-31-验收粪标准脆：钢桥面短铺装施洁工工艺两和质控摩体系工程分项检测指标要求合格判定检测频度喷砂除锈清洁度级＞Sa2.5全部达到要求6点/1000㎡粗糙度

μm80～120最小80，最大120防水粘结层用

量

g/㎡底涂层100～200最小1001次/1000㎡Eliminator2500～3500最小2500TackCoatNo.2胶粘剂100～200最小100湿膜厚度mm≥1.2平均值满足要求1点/100㎡粘结强度(25℃)MPa≥5最小56点/1000㎡浇注式铺装用改性沥青针入度(25℃)0.1mm20～60符合要求1次/施工日软化点℃≥80延度(5℃)cm≥20浇注式沥青混合料级配(通过率)％拌合楼记录9.5mm，4.75mm2.36mm0.075mm±7±6±2与施工级配目标值对比，每次结果均达到要求1次/施工日油石比％±0.3与设计值对比，每次结果均达到要求贯入度(6