南宁大桥钢箱梁桥面铺装施工技术

滑山

（中铁二局股份有限公司　四川　成都　610032）

南宁大桥钢箱梁桥面铺装施工技术

滑山

（中铁二局股份有限公司四川成都610032）

南宁大桥主桥采用单箱单室扁平流线型全焊钢箱梁，桥面铺装采用浇注式改性沥青GA10+改性沥青混凝土SMA10的施工工艺。本文结合南宁大桥主桥钢桥面喷砂除锈与粘接层施工、下层改性沥青GA10浇注式混凝土、上层改性沥青混凝土SMA10施工要点等进行了详细阐述。

钢桥面铺装；改性沥青浇注式混凝土；改性沥青SMA

近十多年来，我国正处于快速发展时期，跨越江、河和海湾的大跨径桥梁以及城市中修建了大量的正交异性板钢箱梁桥，桥型结构有悬索桥、斜拉桥、拱桥和连续梁桥等。但是钢桥面的铺装的技术难题，国内外目前尚未得到很好的解决。本文结合南宁大桥主桥钢桥面喷砂除锈与粘接层施工、下层改性沥青GA10浇注式混凝土、上层改性沥青混凝土SMA10施工要点等进行了详细阐述，以期对类似工程有所借鉴。

1　工程概况

南宁大桥位于南宁市东南，采用双向六车道、城市主干道Ⅰ级标准，工程全长1314.77m，桥宽35m。主桥为大跨径曲线梁非对称外倾肋拱桥，单孔跨度300m，由两条倾斜的钢箱肋拱、桥面曲线钢箱梁、倾斜的吊杆及桥面系杆组成。

图1　南宁大桥效果图

南宁大桥主桥全部位于R=1500.000m的平曲线内。箱梁节段呈扇形，纵向加劲肋按照曲线布置。主梁采用单箱单室扁平流线型全焊钢箱梁，闭口加劲肋正交异性板，全宽35m，中心高3.5m。钢箱梁内每隔3m设置一道横隔板。

根据南宁大桥交通气候条件、桥面特点和几何特性，结合该桥防腐要求、使用期内铺装与钢板的粘结要求、以及铺装层抗低温、抗疲劳开裂和抗高温变形等性能要求，还有安全性和行车舒适性等要求，南宁大桥主桥钢箱梁桥面行车道铺装方案如图2。

钢桥面行车道铺装层厚度考虑功能要求的不同，按底层改性沥青GA10，面层SMA10设计，总厚度70mm，防水粘结层总厚度约2mm。

图2　主桥钢桥面铺装示意图

2　喷砂除锈与粘接层施工

2.1喷砂除锈

首先对钢梁表面进行外观检查，确保无焊接及钢板缺陷，把表面污染物，先用手动工具铲除再采用清洗剂及高压热水作全面清洗。

喷砂除锈采用移动式带吸尘装置的自动无尘打砂机作业，箱梁边缘部位采用手提式打砂机配合施工。在喷砂除锈检查合格后3h内，基面必须干燥的前提下及时喷涂底涂层。底涂层采用双组份FD30防腐底漆。首先用机械混合器将底涂层的A组份彻底搅拌，按比例称取A、B组份，再混合搅拌均匀。严格按0.2～0.25kg/m2用量涂布，检测平整基面的干膜厚度为0.05mm。

图3　自动无尘打砂机施工图

2.2防水粘接层施工

防水层采用双组份ZXWP防水涂料。首先将A、B组份充分混合，采用专用的喷涂设备进行施工，喷涂量严格按2500～3500g/m2控制，干膜厚度为2.0mm。

当防水层完全固化后24h内涂粘结剂，粘结剂采用复合型反应性树脂组成的单组份液体，对防水层和沥青混凝土有极大的粘结力，其粘结力由表面温度激活。确保基面洁净、干燥、无污物和灰尘的前提下，将粘结剂搅拌均匀，必须均匀地涂布于基体上，涂布量控制在0.10～0.15kg/m2之间。涂刷完成做好成品的保护（如图4）。

图4　防水层喷涂

3　改性沥青浇注式混凝土GA10施工

3.1改性沥青浇注式混凝土GA10的生产

经现场试拌，混合料拌合后出料温度控制标准为220～250℃。混合料中矿粉含量较大，因此拌和时间较长，拌合时间控制标准为干拌15s，湿拌90s。

拌合过程中必须控制好沥青用量、矿粉掺加量及出料温度。加热鼓风中的细集料粉料（<0.3mm材料）损失与冷料仓上料速度必须匹配。

3.2改性沥青浇注式混凝土GA10的运输

改性沥青浇注式混凝土GA10从拌和楼生产出来运输过程中仍需不断搅拌和加温，因此采用专业运输设备Cooker。初次进料前先将Cooker温度预热至160℃左右，然后将混合料进行连续不停的搅拌，与些同时让混合料升温，温度标准控制在220～ 250℃。

装入Cooker的改性沥青浇注式混凝土GA10混合料在高温的环境停留的时间标准为：大于250℃时不能超过4h，在220～250℃时不能超过6h，混合料在Cooker中的搅拌控制时间≥40min。

Cooker出料时必须调节混合料加热温度，防止混合料硬结，同时搅拌速度减慢，确保浇注式沥青与空气中的氧气不发生化学反应，减少混合料的氧化以保证其质量要求。

3.3改性沥青浇注式混凝土GA10的摊铺

改性沥青浇注式混凝土GA10自流成型无须碾压，摊铺设备采用浇注式专用摊铺机。混合料到现场后先进行流埃尔试验，合格后方可摊铺。

3.3.1边侧限制

在220～250℃的改性沥青浇注式混凝土GA10摊铺时具有流动性，边侧限制设在车道连接处的边缘，采用35mm厚的木制挡板，控制混合料侧向流动。然后采用各种合适厚度的铁片或木片调节挡板表面平整度，确保铺装表面平整度。

3.3.2厚度控制

测量放样一定间隔各个点位边侧限制挡板表面，调整边侧限制板及专用摊铺机导轨的高度，确定摊铺厚度。根据摊铺机整平板的自动水平设备进行控制，确保设计要求的厚度。

3.3.3行车道摊铺

摊铺的纵向施工缝应根据摊铺机、桥面摊铺宽度，并防止纵向接缝位于车行道内。

Cooker倒行至摊铺机前方，混合料通过卸料槽直接卸料在桥面。摊铺机的布料板左右移动将混合料铺平，摊铺机前进过程中把混合料整平到设计厚度。

施工人员必须紧跟摊铺机后，对接缝进行加热和修整。利用摊铺机的红外加热设备，加热先铺路面接缝，保证先铺与新铺GA10的整体性，接缝连接可靠。摊铺机通过后，人工再用喷枪对接缝加热，使新旧混合料变软，最后用工具搓揉，进一步让混合料结合，充分致密，消除接缝。

施工人员紧跟在新铺混凝土料上撒布5～10mm的预拌沥青碎石，用量控制在4～8kg/m2，确保均匀。

图5　GA10混凝土摊铺

4　改性沥青混凝土SMA施工

4.1改性沥青混凝土SMA混合料的生产

首先对拌和楼进行检修与维护，同时检查所有计量设备。沥青拌和站调试和标定的最主要内容是称量系统的标定，对各组成部分的电路和机械运转情况进行检查调整，确保各项指标符合要求后，沥青拌和站方可投入生产。

供应拌和站的改性沥青在韩国SK钦州沥青库进行改性。SMA-10稳定剂采用聚酯纤维，人工直接掺加到混合料拌和缸中，剂量占混合料的2‰。

对冷料的上料速度进行反复调整，测试出各料斗上料量、皮带转速与开口大小的关系，保证混合料生产时，各级料在称量过程中不等料、不溢料，既降低成本又提高产量，拌合现场也做到了文明整洁。

拌和时间以拌和均匀且无花料为原则，经现场试拌，干拌5～10s，湿拌30～60s，拌合时准确记录各项生产内容。

拌和生产中必须做到观测干燥筒火焰、负压和调整冷料的上料速度的关系。出料温度控制稳定，标准为：出料温度170～190℃，石料加热温度200～240℃。拌和生产按运距和天气情况，为保证出料温度的相对稳定，其他可适当调整。

拌和工序为自动控制，因此试验室人员必须密切观察拌制混合料的质量并按规定抽样频率取样检验。经过试拌确认并批准的混合料拌和工艺不得更改。

4.2改性沥青混凝土SMA混合料的摊铺

首先进行生产配合比验证、试拌沥青混合料，经检测混合料满足设计要求后，再进行沥青铺装的施工，先洒布改性乳化沥青，确保浇注式改性沥青混凝土GA10与SMA10的紧密结合。根据以往钢桥面改性沥青混凝土SMA-10的施工经验，改性沥青混凝土SMA-10的松铺系数取1.18。在施工过程中，每10m一个断面进行松铺厚度检测，每个断面至少检测3个点。压实厚度采用混合料总量除以摊铺面积的方法进行计算。压实厚度用下面公式计算：

式中：

T——摊铺层压实成型后的平均厚度（cm）；

M——摊铺的沥青混合料总质量（t）；

D——压实成型后沥青混合料的密度（t/m3）；

L——摊铺长度（m）；

W——摊铺宽度（m）。

南宁大桥钢箱梁桥面铺装，根据路面全幅宽度29.60m，半幅宽度14.80m，改性沥青SMA10摊铺分左右两个半幅进行。半幅采用两台摊铺机（ABG423）平行摊铺，以减少路面纵向施工缝为原则。两台摊铺机前后错开、平行行走，两台摊铺机之间的间距控制在10～20m，同时控制好两台摊铺机接缝处的高程，确保路面平顺整齐。

摊铺机在施工前30min就位，先将其前端伸出横杆吊垂球于行走路线上，再将熨平板垫至虚铺表面高程，然后启动摊铺机电加热系统，并充分预热熨平板。采用双边传感器方式控制熨平板两端标高，传感器初始位置调整好后，架设在平衡梁上行走。

运输车卸料，先对准摊铺机的料斗，再倒车至后轮离摊铺机20～50cm处停下，然后挂空挡。摊铺机慢慢靠近自卸车，并推动自卸车同时前进，最后运输车随着摊铺机的推动卸料进入摊铺机料斗。

摊铺机行走速度必须与拌和楼拌和能力匹配，控制标准为1.5～3.0m/min，禁止在防水粘接层上转弯。

现场管理人员必须密切注意摊铺机、压路机之间、运输车辆及拌和楼的协调统一，防止摊铺机长时间停机待料。SMA10摊铺最低温度控制标准为160℃。

4.3改性沥青SMA混合料的压实

本工程投入振动式双钢轮压路机两台，振荡式双钢轮压路机一台。改性沥青SMA混合料碾压，初压、复压、终压都在尽可能高的温度下进行并确保不产生严重推移和裂缝。压路机以均匀的速度并且缓慢地碾压，初碾、复碾工作长度控制标准为30m。

4.3.1初碾

初碾采用钢轮压路机先进行静压，接下来初压采取追随式碾压方式，尽量在较高温度下进行碾压，以克服温度下降、粘度增加而产生的沥青混凝土的内部阻力。初压的压路机每次前进时，均须前行至接近摊铺机尾部。并且每次前进后均在原轮迹上重复倒退，初压的钢轮压路机尽可能退到复压基本完成的地方，禁止在初压表面停机返向，防止增加较深的停机痕迹。第二次前进重复约2/3轮宽，保证碾压1～2遍。压路机初压的行驶速度控制标准为2～3km/h。混合料在初碾开始时的温度保证≥150℃。

4.3.2复碾

复碾采用振荡钢轮压路机震动碾压，复压紧跟在初压后开始，不得随意停顿，碾压2～4遍可完全达到密实度的要求。控制指标为：复压的温度须＞130℃，压路机行驶速度控制标准3～5km/h。复压压路机的标准为：稳压与碾压的顺序必须一致，后退不进入已收迹的最终路面，前行不超过光轮稳压的表面。

4.3.3终压

终压必须紧跟在复压后进行，采用钢轮压路机，无振动碾压须收迹1～2遍。终压碾压速度控制标准为3～6km/h，终压碾压后SMA10温度须不低于100℃。

5　结语

南宁大桥主桥为单箱单室扁平流线型全焊钢箱梁，半径1500m曲线布置，为南宁市的标志性建筑。南宁大桥钢箱梁桥面铺装由钢板喷砂除锈、底涂层、防水层、胶粘剂、下层改性沥青GA10浇注式混凝土、改性乳化沥青、上层改性沥青混凝土SMA10组成。本文通过对钢桥面铺装施工的详细阐述，非常好地完成了该铺装难题，对于同类钢桥面铺装施工具有一定的参考价值。

[1]《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）.

[2]《城市道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）.

[3]《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）.

[4]《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》.

U443.33

A

1673-0038（2015）10-0176-03

2015-2-25

滑山（1981-），男，工程师，本科，主要从事桥梁施工技术等方面的研究。