G40上海长江大桥钢桥面维修探索

2018-08-18董亚平

城市道桥与防洪 2018年8期

董亚平

（上海公路桥梁（集团）有限公司，上海市 200433）

0 引言

上海长江大桥建设于2009年10月，该次大修的是大桥主桥面，全部是钢桥面铺装，长1 430 m。车行道面原设计采用5.5 cm厚双层国产环氧沥青混凝土铺装环氧结构，现改为6.5 cm，下层是GA-10 3 cm,上面层为3.5 cm的SMA-10结构。钢桥面全部涂装日本进口的溶剂型橡胶沥青防水黏结层CATICOATS型。设计年限10年，横向力系数（SFC60）不小于 54。

1 施工准备

1.1 设计要求

该次设计将原铺装设计双层环氧沥青混凝土铺装改成浇注式沥青+高弹改性沥青SMA结构，要求将原铺装全部铣刨清理干净，钢桥表面进行抛丸喷砂处理，清洁度达到《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》（GB/T 8923.1—2011）中Sa3的要求，粗糙度的要求必须达到Rz50～150 μm。随后进行防水层施工，再进行浇注式GA-10、SMA-10施工。溶剂型防水层设计要求见表1。

表1 溶剂型防水层设计要求

GA-10沥青采用SBS改性沥青和湖沥青复合改性。复合改性性能指标见表2。

GA-10沥青混合料设计要求见表3。

最后实施高弹SMA-10的施工，SMA混合料设计要求见表4。

1.2 投入设备

根据现场工况的实际情况，大修重点在于短时间内完成铣刨清理工作及防水层涂刷，最后进行高质量的GA-10和SMA施工。铣刨清理设备采用常规的维特根2000型铣刨机加上改装过特制铲口的铲挖机。防水层采用人工涂刷。GA-10摊铺、运输是专用摊铺运输设备，SMA-10除了采用常规的设备以外，专门配置了两台水平振荡压路机。

表2 复合改性沥青性能指标

表3 GA-10沥青混合料设计要求

2 铣刨清理

该次铣刨清理工作尤为重要，由于原来的环氧结构损坏程度不一，个别区域相当牢固，而且不能出现损伤钢板的要求，对此特殊情况，采用了二次铣刨的方法。对薄层处，抬高铣刨机铣刨硒鼓，避免损伤钢板。

由于不能损伤钢板，二次铣刨也不能完全去除原环氧，导致个别区域的牢固的环氧层大量地采用人工去除，现场加工了特殊的工具，全部清理后用大功率清扫车清扫（见图1）。

表4 SMA混合料设计要求

3 溶剂型防水层施工

采用两台抛丸机并行的施工方法：两机抛丸处互相搭接5～10 mm；抛丸机每次直线连续抛丸面积为70 cm×30 cm，往返多次，直至将整个车道抛丸完毕，达到规定清洁度和粗糙度要求。

CATICOAT防水黏结层施工在抛丸除锈后4 h内完毕，以避免产生新的锈斑。黏结材料分两层涂抹，第一层涂抹后需要3 h以上的养生，第二层的涂抹方向与第一层的垂直。每次涂抹0.15～0.2 kg/m2，总的涂抹量标准为0.3～0.4 kg/m2。

4GA-10生产配合比试验和SMA高弹生产配比试验

GA-10生产配合比试验和SMA高弹生产配比试验结果见表5和表6。

表5 GA-10生产配合比试验结果

5 GA-10浇注式和SMA-10高弹施工

5.1 摊铺

5.1.1 浇注式沥青混合料摊铺

（1）由于浇注式摊铺机设备限制，浇注式沥青混凝土摊铺机是全机械式，整个铺装层厚度主要靠摊铺机的行走基面来控制,因此采用边侧模板和摊铺机自有控制系统控制混合料的厚度与平整度。

（2）模板的铺设应在每天施工前完成，确保模板的顺直、平整和固定牢固。固定方式可采用磁石、强力胶带两种方式，磁石直接紧靠模板外缘，顺模板方向安放，强力胶带用来固定垂直于模板的横向支撑。模板厚度应考虑压入预拌沥青碎石对SMA铺装厚度的影响。

表6 SMA高弹生产配比试验结果

（3）在第一幅施工时，通过铺设边侧模板进行厚度控制。

（4）第二幅浇注式沥青混合料施工时，一边可以利用已完成的第一幅浇注式沥青混合料的边界。

（5）摊铺时，Cooker倒行至摊铺机前方，把混合料通过其后面的卸料槽直接卸在地上。摊铺机的整平板的正前方布料板左右移动，把浇注式沥青混合料铺开。摊铺机向前移动把沥青混合料整平到控制厚度，不需对其进行压实。

（6）在摊铺机上应安置喷枪加热接缝部位，摊铺机行走过后，采用红外加热设备或喷枪对接缝进行加热并由工人使用木制的刮板修整，并用抹平工具搓揉加热部位，使其充分结合，保证与新铺的沥青混凝土形成整体，接缝处连接可靠。

（7）在浇注式沥青混合料摊铺过程中，会产生部分气泡。设专人进行巡查，发现气泡现象时，应采用带尖头的工具刺破，排出内部空气，并用模子进行抹平，使其充分密实。温度较低时可用火焰枪进行加温，不可将表面烤焦。

（8）浇注式摊铺后跟进撒布预拌碎石，预拌沥青碎石粒径为 10～15 mm，撒布量为 5～10 kg/m2。

5.1.2 高弹SMA-10摊铺

（1）SMA施工采用常规沥青摊铺机拼幅施工，找平全部采用红外线非接触平衡梁调平标高和厚度。超声波非接触式平衡梁是一种基于超声波测距原理进行工作的移动调平基准，它克服了传统接触式调平基准的不足。此外系统采用的多个超声波传感器与控制器之间都以纯数字形式传送信号，信号传输方便、迅速、可靠，抗干扰能力强，使调平系统的综合性能得以大大提高。非接触式平衡梁工作原理是在路面以上一定距离处使用几个声纳跟踪器（一般为4个或 8个），它以地面为基准精确测出距离平均值，控制摊铺机的升降油缸，根据设计高程施工厚度来进行实地标高、坡度控制，从而达到更好的光滑平整的摊铺效果。采取上述措施有效地保证面层摊铺质量和施工精度。

（2）两台摊铺机联合施工，摊铺起步速度控制在2 m/min，待正常后以2～2.5 m/min速度向前均匀连续不断摊铺，允许放慢到1～2 m/min。两台摊铺机成阶梯形交错排列方式连续进行摊铺。摊铺纵向搭接10 cm，前后间距保持10 m左右，保证纵向接缝为热接缝，同时在铺筑好的面层未碾压之前，严禁任何人随意走动，以避免留有脚印而影响质量。