浇注式沥青混凝土桥面铺装施工技术简介

浇注式沥青混凝土桥面铺装施工技术简介

李洪涛1,黄　卫1,吉　林2

(1.东南大学,江苏南京210096;2.江苏江公路大桥建设指挥部,江苏南京210001)

摘　要:浇注式沥青混凝土具有良好的密水性、柔韧性、追从性及抗疲劳性能,比较适应钢桥面铺装复杂的工作环境,在钢桥面铺装上的应用颇为广泛。对该类型沥青混凝土材料制作、施工工艺、机械设备等简要介绍,说明了浇注式沥青混凝土的施工方法,指出了施工中应注意的环节。

关键词:浇注式沥青混凝土;桥面铺装;桥梁施工中图分类号:U443.33

文献标识码:A

Construction T echnique of C ast 2Type Asphalt

Concrete for B ridge Deck Surfacing

L I Hong 2tao 1,HUAN G Wei 1,J I L in 2

(1.S outheast University ,Nanjing 210096,China ;2.Jiangsu Provincial Y angtze River Highway Bridge Construction Commanding Department ,Nanjing 210001,China )

Abstract :The cast 2type asphalt concrete is characteristic of good water tightness ,flexibility ,fol 2low 2up ability and fatigue behavior ,is well adaptable to the complicated working environment of the steel bridge deck surfacing and is widely used for the deck surfacing.In this paper ,the batching pro 2duction ,construction technology ,machinery and equipment for the asphalt concrete are presented ,and the construction methods and points of attention for the concrete during construction are illustrated as well.

K ey w ords :cast 2type asphalt concrete ;deck surfacing ;bridge construction

收稿日期:2004-04-09

作者简介:李洪涛(1971-),男,工程师,1998年毕业于东南大学交通学院道路与铁路工程专业,获硕士学位,现在职攻读东南大学道路与铁路工程博士学位。

　　浇注式沥青混凝土(Mastic Aspalt ,也有部分国家称Guss Asphalt ,guss 源自德语)指在高温状态下(200～260℃)进行拌和,混合料摊铺时流动性大,依靠自身的流动性摊铺成型,无需碾压,沥青、矿粉含量较大,空隙率小于1%的一种特殊的沥青混合物[1]。浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化及疲劳耐久性,对钢板的追从性、与钢板间的粘结性能与一般沥青混凝土相比具有很大的优势。

因为浇注式沥青混凝土具有上述特点,其在钢桥面铺装上得到广泛应用。由于各地气候条件、荷载状况的不同,各国在浇注式沥青混凝土的使用上也不尽相同。日本一般把浇注式沥青混凝土作为双

层复合结合的下层,上层采用改性沥青混凝土,如本州四国联络桥;德国、丹麦等采用双层浇注结构的比较多,如大、小贝尔特桥;有的采用单层浇注式沥青混凝土,如英国的福塞桥等。但不论浇注式沥青混凝土在桥面铺装中以何种结构层次出现,其施工工艺大同小异。

1　混合料生产

浇注式沥青混合料是一种密实悬浮结构混合料,依赖于硬质沥青的高软化点和高矿粉含量和高温施工所带来的薄沥青膜(基本没有自由沥青)以形

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6浇注式沥青混凝土桥面铺装施工技术简介　　李洪涛,黄　卫,吉　林

1.1　原材料

原材料包括粗集料、细集料、矿粉、基质沥青、TLA、粘结剂、接缝密封剂等。粗集料一般使用玄武岩。在日本基质沥青一般选用针入度20～40的石油沥青,我国低标号沥青生产较少,一般选用70号重交沥青。粘结剂有热熔型、溶剂型和热固型等,一般要求与钢板间的粘结强度常温下不小于2.75MPa。接缝密封剂用于钢桥面铺装与构造物间缝隙的填充。

原材料进场后的保存要特别注意防水、防潮,特别是矿粉,一旦受潮,在加工沥青胶泥时会造成结团现象,难以搅拌均匀,对混合料品质影响极大。

TLA一般用约230kg纸板桶装,在工地拆除纸板后,将TLA破碎成小于10cm的小块,便于在沥青搅拌机中迅速熔化并均匀搅拌。

粗细集料在使用前用加热器干燥、加热。集料加热到230～280℃温度范围后转移到隔热集料储存罐,然后加入到移动式搅拌机中。

1.2　混合料

1.2.1　沥青胶泥

沥青胶泥由沥青结合料与矿粉混合加热搅拌而成,沥青结合料由基质石油沥青与TLA按一定比例掺配得到。

加热混合在移动式搅拌机内进行,搅拌机可以精确计量每次加料的质量。搅拌时间一般为90～150min,若发现胶泥中有气泡或结团现象,可适当延长搅拌时间。搅拌机具有恒温控制器,在搅拌过程中,胶泥的温度应控制在150℃左右。

添加集料之前,将搅拌机内混合温度控制在160℃左右。保持较低的温度,使沥青胶泥能够在搅拌中加热储存而不会老化。遇阴雨等不良天气,应停止搅拌将胶泥放出,储存在合适的容器中,等待下次使用时再次熔化,如果出现老化现象就弃之不用。

1.2.2　沥青混合料

当沥青胶泥中无白料、气泡且胶泥具有较强的粘韧性时,即可往搅拌机中加入已预热的集料。

粗集料含量为45%。加入粗集料后、摊铺之前,要将搅拌机内混合温度提高到185～190℃之间。此时,材料在搅拌机内存放时间不能超过6h。如遇天气变化等导致材料没有用完,剩余材料应弃置,不得再次重熔使用[3]。

2　施工

2.1　准备工作

在进行铺装之前,要确保钢箱梁表面清洁干燥。如果钢箱梁在拼装场进行涂装,由于钢箱梁表面长期暴露于空气中,涂装层在吊装及焊接过程中会有不同程度的破损或污染,在铺装之前必须进行油漆补涂和清洗;如果在钢箱梁吊装、焊接之后进行现场涂装,则要注意对涂装后箱梁表面的保护。

2.2　防水粘结层涂敷

江阴大桥钢桥面铺装粘结层选用溶剂型橡胶沥青Bostik9225,以约0.125l/m2的涂敷率进行刷涂。使用滚筒将粘结层涂展均匀,并用刷子在钢结构的竖向表面和相邻车道铺装层竖向侧面上涂刷。

润扬大桥钢桥面铺装粘结层选用热固型环氧沥青粘结料,以0.68l/m2的涂敷率使用高压喷进行喷洒。粘结料喷洒后必须在48h内进行铺装作业,如因故不能按时进行铺装施工,或遭雨淋,必须在确认干燥后,再适量喷洒一层粘结料,然后再施工铺装层。

粘结层涂敷结束后,采取必要的措施,如覆盖尼龙布、圈绳等,防止已涂敷的粘结层被污染。

2.3　沥青玛蹄脂摊铺

摊铺机采用德国制造的E B50型推杆式摊铺机。由于浇注式沥青混凝土的流动性,需设置边侧模板,防止沥青玛蹄脂侧向移动。根据钢板表面情况进行测量放样,确定一定间隔某一点的摊铺厚度,然后调整模板高度。摊铺机整平板由自动的水平设备控制,按照模板高度摊铺路面,摊铺宽度为2.5～5.0m。

摊铺机由移动式搅拌机供料。搅拌机倒行至摊铺机前方,把沥青玛蹄脂通过其后面的卸料槽直接卸在钢桥面板上。摊铺机整平板紧前方的布料板左右移动,把沥青玛蹄脂铺开。摊铺机向前移动,把沥青玛蹄脂整平到控制厚度。这一阶段不需对沥青玛蹄脂进行压实。

紧跟摊铺机之后,对接缝部位进行加热并由熟练工人使用木制的刮板修整。由于工作时需膝盖着地,工人应佩带护膝。摊铺机装有100mm宽、1m

86桥梁建设　　2004年第5期长的红外加热器件,用于对先铺的路面加热,保证新老沥青玛蹄脂形成整体,接缝连接可靠。

在铺装施工过程中,必须注意:

(1)路面平整度的好坏取决于模板轨道的准确定位,必须确保模板高度的精确测量。

(2)摊铺之前,应保持防水粘结层清洁干燥,必要时用热压缩空气吹风机进行吹扫和干燥。

(3)移动式搅拌机进入摊铺现场之前,应将车轮冲洗干净。现场施工人员应穿着鞋套并不得在现场抽烟、抛洒杂物,以保证施工场地清洁。

(4)注意施工人员和机械的调配,使材料供应及时,防止出现冷接缝。

(5),在炎热的天气工人极易出汗。要特别注意汗水尽量不要滴到施工区域,或者及时用抹布抹去,以免发生鼓包。

2.4　接缝密封

由于主体铺装层沥青混合料的施工温度较高,施工后铺装层的冷却收缩会造成铺装体与路缘石、落水井及其他构造物竖直面结合部位产生细小裂缝。这些裂缝的渗水会严重腐蚀钢桥面并进一步引起铺装层的破坏[4]。考虑防水的需要,以及适应铺装材料和钢桥面板收缩变形不同的要求,应采用具有抗变形稳定性、有良好的回弹能力的材料进行接缝密封。

在浇注沥青玛蹄脂前,沿接缝放置50mm厚、15mm宽的木条或金属条。待沥青玛蹄脂冷却并稳定之后,拆除木条或金属条,在接缝处形成凹槽。用热压缩空气吹风机彻底清洁凹槽,然后手工浇注密封材料。

3　缺陷修补

沥青玛蹄脂摊铺后,一般需要10d左右的时间才能达到相当的强度。在此期间,施工车辆长时间停放或受到重物冲击,均会造成铺装表面凹陷。因而应注意对新铺路面的保护。因玛蹄脂路面的空隙率基本为零,施工过程中任何残留的水分或油污,都会引起鼓包。工程结束前,应留有1～2周的时间对以上可能出现的病害进行修补。

3.1　凹陷

使用红外加热器对凹陷部位局部加热。待路面被烘烤松软之后,用含粗集料30%的沥青玛蹄脂填补凹陷部位,用木板刮平[5]。

对路表面加热时,不能使用明火直接加热,否则铺装层表面易烧焦、老化。红外加热器不与路面直接接触,受热比较均匀,加热深度大,路面与新材料的粘结更好。

3.2　鼓包

鼓包是沥青玛蹄脂路面常见病害,也是最危险的病害。鼓包的发生不但会破坏路面的平整,影响道路的使用功能,而且会破坏铺装各层的粘结,从而造成路面脱层、搓动、开裂等病害,破坏路面的结构。如果鼓包发生在行车道接缝部位,还会破坏行车道之间的连接。

处理办法通常为,用锤子将钢钉打入鼓包,形成气孔,注意打入钢钉的长度,防止破坏钢桥面板,接着使用红外加热器加热,然后用小型压路机碾压至平整。由于鼓包内气体受热,在外界压力下便会逸出。需要时,先通过气孔注入粘结剂,再加热、碾压,效果更好。

4　结　语

浇注式沥青混凝土铺装无论在施工工艺还是机械设备,与普通沥青混凝土铺装都大相径庭;由于摊铺温度较高,自身具有一定的流动性,施工中应注意根据环境温度的变化控制摊铺温度,防止出现自身的流淌形成皱皮现象;施工机械主要在于摊铺机,以及小型机具,对于压路机的要求不高。

浇注式沥青混凝土的施工工艺并不复杂,考虑到浇注式沥青混凝土适用于钢桥面铺装复杂的工作环境的优良性能,如能通过复合结构改善其高温稳定性,该技术在我国具有相当的的推广价值。相信经过国内研究单位进一步的深入研究,结合我国不同的环境气候条件和交通荷载状况,充分利用浇注式沥青混凝土的优点,一定能探索出一条适合我国国情的桥面铺装技术发展之路。

参　考　文　献:

[1]　李洪涛,黄卫.浇注式沥青混凝土在日本桥面铺装

上的应用[J].华东公路,1999,(3):39-42.

[2]　村上宪同,山岸一彦.本州四国连络桥钢桥面铺装基准(草

案)[M].日本:(社)日本道路协会,1984.36-40.

[3]　BS1447,Mastic Asphalt(Limestone Fine Aggregate)for

Roads,Footways and Paving in Buildings[S].London:

British Standards Institution,1998.2-6.

[4]　庞启财.桥梁防腐蚀涂装和维修保养[M].北京:化学

工业出版社,2003.

[5]　多田宏行.桥面铺装设计与施工[M].日本:鹿岛出版

会,1996.

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