浇筑式沥青混凝土桥面铺装应用探讨

张 纯

(重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074)

0 引言

浇筑式沥青混凝土在德国及日本被称为摊铺地沥青，英文名称为Guss Asphalt，也可简称为Guss，GA等(以下简称GA)。英国将GA称作沥青玛脂混合料(Mastic Asphalt，简称为MA)。

1 浇筑式沥青混凝土的发展及功能

欧洲是桥面铺装研究开始最早，同时也是技术及应用最为成熟的地区，其中以浇筑式沥青混凝土为主体的桥面铺装是其典型的铺装方案。中国以及其他国家的浇筑式桥面铺装技术都源于欧洲，同时在引进及实际施工应用的过程中结合本国国情，进行调整和改进。我国在引进浇筑式沥青混凝土桥面铺装之后，形成了以浇筑式沥青混凝土为保护层、热拌沥青混凝土为磨耗层的典型铺装方案。

浇筑式沥青混凝土在我国已经有着广泛的应用，从江苏江阴大桥、山东胜利黄河大桥，到香港青马大桥，再到安徽安庆大桥。浇筑式沥青混凝土技术在我国的应用日益广泛。浇筑式沥青混凝土铺装在我国应用经历了三个阶段，从第一阶段的纯粹引进国外的技术，到第二阶段结合我国的国情条件进行适当的优化，最后到第三阶段有国内自己的技术创新。但在浇筑式沥青混凝土桥面铺装的应用过程中，通过一系列的调查，同时也发现了一些伴随而来的问题。浇筑式沥青混凝土桥面铺装典型病害主要表现为:车辙、裂缝、层间滑移等。

2 浇筑式沥青混凝土的结构和性能

浇筑式沥青混凝土是指拌合温度为220℃ ～260℃之间，摊铺时仅仅依靠混合料本身的流动性自动密实成型，而不需要通过碾压摊铺成型的悬浮密级配沥青混凝土。其特征在于高沥青含量、高矿粉含量、小于1%的空隙率。由于浇筑式沥青混合料在摊铺时需要具有比较大的流动性，所以浇筑式沥青混合料在配合比设计方面也与普通的沥青混合料配合比设计有所区别。

由于浇筑式沥青混合料的空隙率很小，不透水，也不吸水，所以对潮湿的气候条件因素并不敏感，使用范围广，同时具有良好的耐久性，几乎不会老化，使用寿命可长达20年以上。没有碾压过程也能使其达到最终强度，浇筑式沥青混凝土并不会出现普通沥青混合料由于压实度不足而造成的病害。柔韧性好，对冲击和颠簸不敏感。其沥青含量比较高，具有良好的抵抗开裂的能力。

3 浇筑式沥青混合料配合比设计

3.1 原料

1)胶结料。浇筑式沥青混合料中的沥青含量比较高，通常高达8%。沥青的品质对浇筑式沥青混合料的性能指标评定有着非常重要的影响，德国通常采用B45级和B25级沥青掺配一定比例的天然沥青为胶结料，掺配天然沥青比例一般为15%～35%。日本常采用AH-30号沥青作为基质沥青，按7∶3的比例掺配湖沥青作为胶结料。在我国，一般采用均相橡胶沥青掺入聚合物改性而成的改性沥青作为胶结料。

2)集料。集料应按照JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范的要求，应使用坚硬致密的，耐磨的，具有良好的颗粒形状，及与结合料有良好的粘结性能的石料，其中粗骨料表面应具有粗糙的质感。浇筑式沥青混合料中允许使用天然砂，但天然砂和机制砂使用的质量比比例不应超过2∶1。

3)矿质填料。一般选用的矿质填料为小于0.075 mm的石灰石矿粉，并符合JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范的要求。浇筑式沥青混合料中矿粉的用量一般约为25%，是沥青用量的2.5倍～4倍。矿粉的质量在一定程度上影响着混合料的质量，由于浇筑式沥青混合料生产时需要在相对比较高的温度下，所以矿粉必须被加热后才能使用。

3.2 配合比设计方法

1)设计指标。浇筑式沥青混合料和普通沥青混合料的性能有所区别，所以浇筑式沥青混合料的配合比设计不同于普通的配合比设计那样通过马歇尔设计法或者贝雷设计法，它主要依靠刘埃尔流动性实验、贯入度和贯入度增量实验的实验值为设计目标，通过低温弯曲实验等进行配合比评价。

2)级配的选择。浇筑式沥青混合料最大公称粒径一般为13.2 mm，以2.36 mm通过率为关键筛孔。混合料中粗骨料含量大约为25%，细集料含量大约为50%，填料含量大约为25%。

由于我国幅员辽阔，各地天气状况差异巨大，不能简单的套用德国或者日本的浇筑式沥青混凝土级配。应参考德国和日本相关的技术指标然后结合当地的实际情况确定级配的选择范围。

3)确定初始混合料配合比。对集料进行筛分，检测集料的毛体积密度，对沥青进行性能检测，根据德国和日本的相关技术指标和国内的一些应用经验，以石料的筛分结果为参照，围绕2.36 mm通过率的异同制定出三种或者三种以上的级配。

4)确定最佳混合料配合比。将三种初始混合料配合比，采用改性沥青制备浇筑式沥青混凝土，并通过低温弯曲实验等结合当地相关气候条件、交通条件等因素确定出最佳混合料配合比。

4 浇筑式沥青混凝土的施工工艺

4.1 准备工作

1)在施工之前，对钢箱梁表面进行清扫，保证钢箱梁表面的干燥和清洁。2)如果钢箱梁表面长期暴露于空气中，涂装层通常会产生有不同程度的损害，在施工之前必须进行一定的补涂。3)如果钢箱梁进行现场涂装，则要注意对涂装完成后钢箱梁表面的维护。

4.2 防水层的检查

1)几何尺寸:干膜厚度大于2 mm。2)外观:表面平整，无破损、污染、鼓包等现象。3)清洁:无杂质，严禁油、油脂和脏物等的污染。干燥:必要时采用吹风机干燥，不在大雾、潮湿天气施工。

4.3 混合料的拌和

1)每次生产完毕后，应当在设备还没完全冷却之前对粘附在设备上的剩余混合料进行清理。2)石料加热温度应达到300℃，混合料拌合后的出料温度应控制在220℃ ～250℃。3)沥青加热温度宜为170℃ ～190℃。4)不得使用回收矿粉。

4.4 混合料的运输

1)混合料采用Cooker车运输，Cooker应有足够的搅拌、加热和运输能力。2)应控制混合料滞留Cooker中的时间。混合料位于Cooker中若控制温度为220℃ ～240℃时，则停留时间不能超过4 h;若控制温度为240℃ ～250℃时，停留时间不能超过2 h;若控制温度超过250℃时，停留时间不能超过1 h。但在Cooker中的搅拌时间至少应在40 min以上。

4.5 混合料的摊铺

1)Cooker运输车在进入施工现场前，必须对轮胎及地盘进行清洗;以保护摊铺机轮迹带。

2)禁止车辆在防水粘结层上掉头和转弯。

3)由于浇筑式沥青混凝土具有流动性，必须架设边侧模板，防止混合料侧向移动。边侧限制采用钢制或木制挡板，用不同厚度的铁片或木片调节高度。厚度控制考虑8%～10%的热铺厚度。宽度控制，避免接缝位于行车道轮迹带内。及时对气泡进行处理。

4)施工人员应紧跟摊铺机之后及时对接缝部位进行加热并且应用木制的刮板修整。不得在现场抽烟、抛洒杂物，保证施工场地的清洁。要特别注意不要将汗水滴到施工区域以免发生鼓包现象。

4.6 尽量减少人为冷接缝

在浇筑沥青混合料摊铺前，沿接缝设置厚50 mm，宽15 mm的木条或金属条。沥青混合料冷却并稳定后，拆除设置的木条或金属条，在接缝处形成凹槽。用鼓风机彻底清洁凹槽，然后手工浇筑密封材料。

5 结语

随着国民经济日新月异的变化，我国正在建设的大跨径正交异性板钢桥面的数量越来越多。作为在我国应用比较成熟的浇筑式沥青混合混凝土具有较大的优势，在钢桥面铺装上具有非常广阔的应用前景。

［1］ 李洪涛，黄 卫.浇注式沥青混凝土在日本钢桥面铺装中的应用［J］.华东公路，1998(5):49-50.

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