ERS 组合式钢桥面铺装在苏州斜港大桥上的应用

■王天翔 张 恒

(中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010)

1 引言

钢桥桥面铺装具有抗滑移性能差、防水功能要求高、铺装材料与桥面结构温度变形差异大、材料耐高（低）温要求高等等问题，故一直是桥梁工程技术难点。目前，国内对钢桥桥面铺装保证其功能性、耐久性问题研究起步较晚。国内桥梁应用较多的钢桥桥面铺装形式主要可以归类以下三种：浇筑式沥青混凝土桥面铺装、环氧沥青桥面铺装以及ERS钢桥面铺装。

1.1 浇筑式沥青混凝土桥面铺装

采用高温拌和浇筑式沥青混合料或者沥青玛蹄脂混合料作为铺装层，其材料空隙率接近零，因而具有较好的防水和抗老化的性能，无需设置防水层，且抗裂性能较好。但其也有明显的缺点，高温稳定性较差，易形成车辙；施工时混合料的温度通常需达到240℃以上，易对此时已形成刚度桥梁主体结构产生较大二次附加应力，故此类铺装形式多用于夏季温度不太高的国家地区，如北欧、德国、英国。

1.2 环氧沥青桥面铺装

环氧沥青混合料铺装层具有强度高、整体性好、抗车辙、抗变形性能好；但其具有相对较高的价格，且环氧沥青混合料的配制工艺比较复杂，施工结束还需30天左右的养护时间，对施工时的时间及温度要求十分严苛。

1.3 ERS钢桥面铺装

ERS钢桥面铺装是在近10年以来对国内钢桥面板上铺装破坏状况的分析基础上，提出的解决桥面铺装如何与钢桥面板协同受力的组合式铺装结构，是国内自主创新的研究成果。

其主要的技术特点如下所示：

（1）ERS钢桥面铺装是一种组合式铺装结构，它充分发挥各种材料的特点，保证了铺装既具有良好的使用性能和寿命，又具有良好的行车舒适性和安全性。

（2）ERS钢桥面铺装对施工环境条件要求不高，不需要特殊的施工机具、苛刻的工艺要求，且铺装层施工及养护时间短，后期维护方便，维护费用较低

（3）ERS钢桥面铺装综合造价较低，功能层具有良好的可置换性，寿命周期费用更为合理。

2 ERS 组合式钢桥面铺装在国内工程应用实例

ERS钢桥面铺装技术始于2005年西陵长江大桥建设时形成设计理念，其后相继在杭州湾跨海大桥、江东大桥、宜昌桥大修、辽河大桥、象山港大桥以及嘉绍大桥得到应用，至今已有近20座大跨径钢桥采用此项技术，形成成熟的铺装设计、施工、验评的成套技术。ERS组合式钢桥面铺装养护工艺方便，技术较为成熟，得到了工程界与学术界的一致认可。具体见表1。

表1 国内ERS钢桥面铺装工程应用实例表

3 苏州斜港大桥ERS组合式铺装结构应用情况

斜港大桥机动车道钢桥面采用ERS组合式铺装，其结构是EBCL环氧碎石防水抗滑层＋3.0cmRA10冷拌环氧沥青铺装＋4cm高弹改性沥青铺装，具体结构见图1。

图1 ERS钢桥面铺装结构图

3.1 ERS组合式铺装技术要求

3.1.1 EBCL层

钢板进行喷砂除锈合格后应在4h时间内进行EBCL防水抗滑层施工。EBCL层由EBCL胶料和在其上撒布的3～5mm粒径的碎石共同组成。技术要求见表2和表3。

表2 EBCL胶料技术要求

表3 (3～5mm)碎石的技术要求

3.1.2 树脂粘层

为有效消除RA10冷拌环氧沥青铺装层和EBCL防水抗滑层之间的空隙，提高层间结合力，在EBCL界面上涂布树脂粘层，用量为0.3～0.5kg/m2。技术要求见表4。

表4 树脂粘层技术要求

3.1.3 RA10冷拌环氧沥青混凝土层

RA10冷拌环氧沥青混凝土为铺装下层，厚度为3cm，其原材料主要包括冷拌环氧沥青、玄武岩粗集料、细集料、矿粉和聚酯纤维。RA10层主要原材料技术要求见表5和表6。

表5 聚酯纤维技术要求

表6 RA10冷拌环氧沥青混凝土性能要求

3.1.4 二阶环氧粘层

RA10冷拌环氧沥青铺装与高弹改性沥青铺装层间需洒布二阶环氧粘层，以提高界面粘结强度和防水性能。二阶环氧粘层洒布量按照0.7～0.9kg/m2控制。二阶环氧粘结料由A、B两种组分组成，其A、B组分按比例混合后的技术指标见表7～9。

表7 二阶环氧粘层技术要求

3.1.5 高弹改性沥青混凝土

高弹改性沥青混凝土为表面功能层，厚度为4cm。其原材料主要包括高弹改性沥青、集料、填料等。在高弹改性沥青混合料中，要求沥青具有较高的黏度，与集料有良好的黏附性。

表8 高弹改性沥青技术要求

表9 高弹改性沥青混合料技术要求

3.2 ERS组合式铺装施工要点及验收标准

3.2.1 钢板喷砂除锈施工

钢板喷砂除锈是将钢板表面锈蚀的氧化物、底漆以及油污处治干净，并提供新鲜及光洁的粗糙面，与EBCL环氧树脂碎石粘接层牢固的粘接。钢板喷砂除锈后的粗糙度应满足60～100μm，清洁度达到Sa2.5级。

3.2.2 EBCL防水抗滑层施工

EBCL由环氧树脂粘结料、3～5mm碎石组成，EBCL层在铺装体系中起到保护钢桥面板防腐、防水的作用；同时达到粗糙钢板表面提高铺装层界面抵抗剪切变形能力的目的。EBCL环氧树脂粘结料涂布应均匀、无流淌，洒布的碎石应干燥、清洁、均匀、无堆积，碎石洒布应达到满布面积的80%。

3.2.3 下面层RA10施工

RA10属于冷拌树脂沥青混凝土，在ERS钢桥面铺装体系中作为整体化层，具有强度高、耐高温、抗疲劳、防水效果好、易施工等的优点。RA10树脂沥青混凝土铺装施工，混合料应拌合均匀，无花白料、死料等现象；铺筑的RA10树脂沥青混凝土表面应光亮清晰、无油斑、鼓包、轮迹。

提高RA10层与SMA沥青混合料层之间的粘结、抗剪切能力，建议树脂沥青混凝土强度达到完全固化状态的30%时，对RA10混凝土表面进行喷砂处理，清除RA10表面的油膜及其他杂物，粗糙RA10层表面，粗糙化后的RA10树脂沥青混凝土表面的构造深度在0.5mm以上。

3.2.4 二阶环氧粘结层施工

RA10层与高弹改性沥青混合料层间洒布二阶环氧粘结层。

3.2.5 上面层高弹改性沥青铺装层施工

高弹改性沥青混凝土作为ERS铺装表面功能层，铺装层的压实度、渗水系数、平整度指标尤为重要，高弹改性沥青混合料在拌合、摊铺、碾压施工过程中应注意级配控制、温度控制、碾压控制等。

4 结语

相对于混凝土桥面，钢桥桥面抗滑移性能差、防水功能要求高、铺装材料与桥面结构温度变形差异大、材料耐高（低）温要求高等诸多问题，有时并不能单单依靠一种铺装材料就能妥善的解决所有问题；ERS组合式铺装作为一种复合材料，各种材料各司其职，拥有更加好的适应性与耐久度，成为钢桥桥面铺装更好的选择。

[1]JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范.

[2]GB8923-1997，涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级.

[3]JT-T 722-2008，公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件.

[4]JTJ 034-2000，公路路面基层施工技术规范.

[5]JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范.