浇注式沥青混凝土在大跨径钢桥面铺装中的应用

熊 焱 李丽民 赵兴贵

（1.湖南城市学院，益阳 413000；2.重庆市公路局，重庆 401147）

浇注式沥青混凝土在大跨径钢桥面铺装中的应用

熊 焱1李丽民1赵兴贵2

（1.湖南城市学院，益阳 413000；2.重庆市公路局，重庆 401147）

桥面铺装是大跨径桥梁建设中的一个技术难点，其使用条件和使用要求都远高于道路路面。结合实体工程，通过大量室内试验，选定实体工程桥面铺装浇注式沥青混凝土层原材料，提出浇注式沥青混凝土的目标级配，确定浇注式混合料的最佳油石比，阐述了浇注式沥青混凝土的施工工艺。

浇注式沥青混凝土；钢桥面铺装；配合比；施工

通常，把在240～260℃的温度下拌和、摊铺成型的沥青混凝土称为浇注式沥青混凝土。浇注式沥青混凝土的特点是高温流动性大，成型不需要碾压；混合料级配中矿粉多，沥青用量大；路面几乎为零空隙率，防水性能好，抵抗路面老化能力强；路面有很强的抗开裂能力；混凝土与桥面钢板的粘结性能好，追从性能；在国外钢桥面铺装中得到了广泛应用，但目前国内对其应用研究很少，而国外研究成果带有很强的经验性和区域性，难以在国内推广应用，因此有必要对其进行深入研究。

1 工程概况

某主桥长为906m的公路特大钢箱梁斜拉桥，桥面的全部宽度为30.5m，主要跨径为518 m。该桥的纵坡最大坡度为3.5%，桥面横向坡度为2%，采用螺栓对桥面各箱梁进行连接；钢箱梁纵向采用0.6m宽加劲采用3m间距的横隔板，采用12cm厚的钢箱梁的桥面。0～65℃为该钢箱梁桥面需要承受的环境温度，0～60℃为桥面钢板和底面铺装底需要承受的环境温度。该桥现在所承担的交通通行量为每天3万车次，通行量很大。考虑到浇注式沥青混凝土具有良好密实性和整体性，该钢桥面铺装下层采用了浇注式沥青混凝土，具体桥面铺装结构见图1。

图1 铺装结构示意图

2 浇注式沥青混凝土配合比设计

2.1 材料选择

考虑气温和钢桥面铺装层要求，浇注式沥青混凝土采用改性SK-70#沥青，具体的使用性能要求见表1。粗、细集料使用破碎得到的花岗岩，矿粉填料采用磨细石灰石，具体使用性能要求见表2、表3，中砂采用河砂，集料筛分结果见表4，选用材料均应符合质量要求。

表1 改性沥青性能指标

表2 粗集料性能指标

表3 细集料性能指标

表4 矿粉性能指标

表5 集料筛分结果

2.2 级配确定

结合国内外已有研究成果初拟表6、表7两种浇注式沥青混凝土级配，油石比根据已有研究成果采用8.5%，表8为表6、表7级配沥青混合料检测性能结果。虽然两种级配的使用性能都能满足规定要求，但级配1沥青混合料综合性能比级配2更好，最后GA10沥青混合料的级配采用级配1。

表6 混合料配比

表7 合成级配

表8 两种级配的混合料性能检测

2.3 最佳沥青用量确定

浇注式混凝土性能指标要求见表9，最佳油石比采用流动性试验、贯入量试验和低温弯曲试验确定，流动性试验、贯入量试验结果见表10、表11，得到浇注式沥青混合料的最佳油石比为8.5%，8.5%油石比沥青混合料-10℃弯曲极限应变为7.5×10-3,混合料的抗裂性能满足规定要求；通过进行渗水试验，发现GA10的渗水系数为0mL/min，满足不渗水要求；最后实体工程采用表12GA10目标配合比，油石比采用8.5%，天然沥青与改性沥青比例各占20%和80%。

表9 GA10使用性能要求

表10 不同沥青GA10流动性试验结果

表11 贯入度及增量的测定（0.01mm）

表12 GA10目标配合比

3 GA10施工

拌和、运输、摊铺、接缝及边界处理是GA10施工的关键。

（1）拌和。拌和采用专用拌和桶，拌合时间为干拌 15s，湿拌 90s；石料温度约 290～310℃，混合出料温度为220～250℃。拌和过程配备专人掺加矿粉，控制沥青用量及出料温度。

（2）运输。采用Cooker专用设备进行混合料运输，进料前，先对 Cooker进行预热，温度达到约160℃时，把GA10混合料放进Cooker设备中，并不停搅拌混合料，运输中应保证Cooker设备将温度控制在220～250℃范围内，混合料的拌好时间不超过12h，GA10混合料到施工现场的温度应控制在220～250℃。

（3）摊铺。采用专用浇注式摊铺机进行摊铺。为控制混合料在220～250℃摊铺时产生侧向流动，根据GA10混合料摊铺宽度和整个铺装总宽度采用钢制侧限挡板进行限制。摊铺前，对摊铺机进行预热30min，使摊铺机温度升高到160～200℃；通过温度测量保证现场摊铺GA10混合料满足规定要求后，将Cooker设备开到摊铺机前面，通过Cooker后的卸料槽将混合料倒在规定地方，利用摊铺机的整平板上的布料板，将混合料左右移动使其铺开，摊铺后使用厚度不同的薄木板进行调整，为保证摊铺后混合料的厚度和平整度，控制摊铺机的行驶速度为2～3m/min，并保证摊铺机的行走轨道大致与桥面设计相吻合。在摊铺机的后面采用推进式碎石撒布机趁热撒布预拌沥青碎石，控制撒布量在3～5kg/m2，在撒布碎石的同时，为保证浇注式GA10沥青混合料与碎石结合良好，采用滚筒碾压碎石，滚筒加配重。

（4）处理边界与接缝。在铺筑接缝处GA10混合料前，为保证先后不同的摊铺层能很好的粘结，先使用贴缝条对沥青接缝处进行粘贴，然后使用布料板均匀铺开混合料，调整摊铺机的高度直至达到铺装层高度，根据规定要求采用摊铺机摊铺沥青混合料，当反向接缝处混合料出现松散麻面等情况时，立刻采用人工进行合理处理。对已经摊铺好的混凝土进行接缝界面检查，清除出现下层发生脱落，松散麻面的GA10沥青混凝土，为保证GA10沥青混凝土的整体性和密实性，先预热处理纵向接缝，同时在纵向边缝处对纵向接缝贴一条贴缝条。摊铺机摊铺后，应安排专门人员及时处理接缝出现麻面、漏铺的地方，必要时，可使用喷枪加热软化已经铺装好的铺装层，为保证铺装层平整，使用工具对铺装层表面进行搓揉，将预拌碎石压入铺装层。摊铺时为方便GA10混合料摊铺作业，在GA10沥青混凝土的行车道边缘处留出由人工刮平的规定的宽度。该边缘宽度施工时，铺装边缘的沥青混合料通过摊铺机的布料器运送至边缘，该处混合料的夯平采用小型夯实机具由人工进行。

4 结 语

施工中，浇注式沥青混凝土铺装施工质量均满足规定要求。施工近二年的该钢桥铺装层跟踪观测发现，该桥面铺装层具有良好的使用性能，为在钢桥面桥面铺装中应用浇注式沥青混凝土积累了新的技术资料。

[1]李洪涛，钟建驰.江阴大桥浇注式沥青混凝土桥面铺装[J].东南大学学报,2001,31(3A):69-72.

[2]涂常卫，黎增丰，凌子如.混凝土桥面铺装病害与设计和施工的关系浅析[J].公路，1999（2）：17-22.

[3]卢正宇,梁超,张志宏.厦门海沧大桥钢桥面铺装[J].中外公路，2002,20(1):53-55.

[4]李洪涛,黄卫,吉林.浇注式沥青混凝土桥面铺装施工技术简介[J].桥梁建设，2004（5）：25-28.

Applicable Research on Gussasphalt Concrete of Long-span Steel Deck Pavement

XIONG Yan1LI Limin1ZHAO Xinggui2
(1.Hunan City University,Yiyang 413000；2.Chongqing Highway Administration Bureau,Chongqing 401147)

Deck Paving is a technical problem in the construction of long span bridges.The conditions and requirements of the application of surfacing are far more stringent than these of ordinary road pavements.Combined with a Bridge,by a lot of indoor experiments,pavement and with a lot of indoor experiments,raw materials of gussasphalt asphalt concrete are selected,and its mixtures proportioning design are put forward.At the same,its optimal asphalt content of are determined.Construction techniques of gussasphalt concrete are elaborated in details.

gussasphalt asphalt concrete；steel deck pavement；mix proportion；construction

TU528+2

A

1673-1980(2012)05-0132-04

2012-04-28

湖南省教育厅资助科研项目（09C208）

熊焱（1970-），女，湖南益阳人，硕士，高级工程师，研究方向为道路工程。