钢桥面SMA铺装施工工法

精心整理精心整理钢桥面SMA铺装施工工法1前言钢桥面沥青铺装近几年被大量应用到桥梁建设中，如广东虎门大桥、江阴长江大桥、南京长江二桥和润扬长江公路大桥等一系列着名的大桥。除少数桥梁桥面铺装的运营状况良好外,大部分桥梁的桥面铺装层都出现了车辙、开裂、推移等病害。总结其主要病害原因有：粘结层破坏、铺装层开裂问题、脱层或者剥落破坏、车辙。导致铺装层病害的主要原因有钢箱梁结构设计不当、防水粘结层设置不合理、铺装层性能不佳、铺装施工过程中细节问题、超载现象严重等等。为此我部在施工过程中进行深入研究和大量试验，不断改进施工工艺，加强施工工序质量控制，总结形成该施工工法，为类似桥梁施工提供参考。2特点2.0.1采用双层防水粘结层，提高抗剪强度、改善防水效果。2.0.2相对于环氧沥青钢桥面铺装施工，成本较低，施工难度小且质量容易控制。2.0.3在防水层上面设置3~6mm橡胶沥青砂胶，降低了桥面铺装层的弯拉应力，提高防水层与沥青铺装层的抗剪能力。2.0.4在高弹改性沥青铺装层中添加聚酯纤维，提升抗开裂和耐疲劳能力。2.0.5在反应性树脂搅拌过程中掺入一定量的乙醇，可有效隔绝空气，减缓凝固时间，确保了现场施工的可操作性。3适用范围3.0.1本工法适用于钢桥面沥青铺装，正交异性钢桥面板U型加劲肋较间距较小且钢板厚度较大的钢桥面铺装。4工艺原理与普通沥青相比SMA粗集料含量高、在混合料中粗集料是石对石接触、相互嵌锁形成的骨架直接承受了荷载的作用，骨架对高温敏感性较小，含量较高的矿粉与沥青形成粘结力很高的玛蹄脂，是混合料的整体力学性能提高，这两方面的作用提高了混合料竖向和侧向约束导致在车辆荷载作用下，使之产生相对较微小的变化。掺入较多的矿粉和聚酯纤维可有效提高沥青路面的耐久性及抗裂性。SMA混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充，空隙率小、沥青膜较厚，沥青与空气接触少，抗老化能力较强。其次利用环氧树脂在固化反应过程中收缩率小，固化物的粘结性、耐热性、耐腐蚀性和憎水性等性能优良，并针对韧性差的缺点进行增韧改性，使环氧树脂具有适应刚桥面变形能力。为精心整理精心整理了提高防水层与上层结构之间的剪切强度，在环氧树脂上撒布一定量碎石。再通过设置缓冲层作为弹性中间层，可降低桥面铺装层的弯拉应力，并提高防水层与沥青铺装层的抗剪能力，防止SMA铺装层产生推移。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程图5.1工艺流程图沥青铺装施工工艺流程见图5.15.2操作要点5.2.1钢桥面喷砂除锈钢箱梁由于安装周期较长，桥面沥青铺装先需要对箱梁桥面进行喷砂除锈，喷砂前，先检查钢桥面板的外观，确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等，否则必须通过打磨加以清除，锋利的边角必须处理到半径2mm以上的圆角。用清洁剂或溶剂清洗钢桥面板表面的油、油脂、盐分及其它污物。严格控制表面清洁度，无油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，钢桥面板表面应达到GB8923-88标准Sa2.5的要求。同时为保证防腐层与钢桥面的附着力，要求钢桥面板喷砂除锈后粗糙度达到50um~150um。对于自动无尘打砂机不能施工的死角及边缘，可采用手提式打砂机人工打磨。图5-1喷砂除锈5.2.2喷涂环氧富锌漆对划分的施工区域内，除锈后应保持桥面清洁、干燥，为防治受潮湿空气影响再次锈蚀，在喷砂除锈后的4h之内进行喷涂环氧富锌漆作为防腐层，厚度为50~100um；预埋一定量试柱，拉拔试验满足要求后，方可进行环氧树脂防水层的施工。图5-2防腐层拉拔试验5.2.3防水粘结层施工要点在每层防水粘结层施工前，需进行吹尘处理，清理附着的灰尘及碎渣等杂物。环氧树脂粘结剂由现场配制，即拌即用。遇下雨、下雪、结露等气候条件时,严禁涂布作业。滚涂环境温度15～40℃,相对湿度≤85%。层环氧树脂粘结剂用量200~300g/m2，撒布0.3~0.6mm的碎石，用量300~400g/m2,已涂刷好的区域要进行保护，严禁油、油脂和脏物等的污染。第一层完全固化后开始进行第二层施工，第二层环氧树脂粘结剂用量400~600g/m2，撒布1.18~2.36mm的碎石，用量500~800g/m2。涂抹反应性树脂要求平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂现象，若未达到上述要求,必须重新修整或补涂。碎石撒布要求均匀，不能堆积，与反应性树脂粘结层粘结牢固,应扫除未粘牢的部分。图5-3环氧树脂刮涂及碎石洒铺精心整理精心整理5.2.4缓冲层缓冲层由200～400g/㎡溶剂粘接剂作为底涂层和3～6mm橡胶沥青砂胶组成。待溶剂粘接剂完全固化后即可刮涂橡胶沥青砂胶防水层。溶剂型粘接剂施工，在涂刷过程中对防撞栏杆底座等部位有可能造成污染的地方，应用条布做遮挡防护。已涂刷好的区域用交通管制形式进行保护,严禁油、油脂和脏物等的污染与汽车碾压的破坏。已涂刷好的区域如果发生损伤,视损坏程度在破坏处用溶剂清洗后采用同等材料进行修复。橡胶沥青砂胶施工，由加热搅拌设备cooker生产，先将改性沥青加入cooker，再加入称量好的矿粉并搅拌升温，同时将cooker运输至施工现场。橡胶沥青砂胶温度升至200℃以上后，提起卸料闸，将防水胶砂倒入特制的铁桶中，并置于手推车上加热保温，采用人工刮涂的方式将橡胶沥青砂胶刮平。图5-4橡胶沥青砂胶施工5.2.5铺装层SMA101沥青混合料的拌制每一阶段SMA混合料拌和前，均需对拌和楼进行彻底的检修与维护，避免发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度慢及掺加量不够等问题。同时，对所有计量设备进行检查。混合料拌和温度控制：石料加热200～240℃，混合料拌和后出料温度按170～195℃目标控制，不满足上述温度要求则弃料。拌和时间为干拌5～10s，湿拌30～60s，上述工艺均需现场试拌后确定。拌和过程中应充分注意矿粉掺加、纤维掺加，沥青用量及出料温度控制；同时，冷料仓上料速度的设置应充分考虑到加热鼓风中细集料中的粉料（0.3mm材料）损失，回收粉不得再次使用。2运输钢桥面铺装改性沥青SMA混合料运输应采用载重20t以上的自卸车运输，运输车辆数量应足够，保证施工作业的连续进行。运输车辆应先将底盘及车轮清洗干净，防止泥土杂物掉落在铺装施工范围内；为防止SMA粘于运输车车箱底部，在装料之前，应使用专门的沥青混合料隔离剂在车厢底部均匀涂一薄层，不得有隔离剂集中的现象。运输过程中，应加盖帆布保温。运输车辆在摊铺机前被推行时，不得紧踩刹车，防止轮胎搓动下层。同时，向摊铺机料斗中喂料时，禁止将混合料直接洒落在下层混凝土上。因各种原因，车箱中混合料未能完全卸完时，不得倾倒在桥面上，应在钢桥面铺装范围以外精心整理精心整理清理干净。运输车辆不得在钢桥上急转弯及调头，运输车辆必须按指定路线进入施工现场，在钢桥面上行驶速度不超过10km/h。运输车辆从装入混合料起至开始摊铺为止，运料及等待时间不超过1.5h。3摊铺热拌沥青混合料采用福格勒履带式摊铺机进行摊铺，摊铺机在第一次受料前在料斗内涂少量柴油水溶液，以防粘料。面层采用非接触式平衡梁摊铺方式进行厚度和平整度控制。经摊铺机摊铺并初步压实的摊铺层应符合平整度、横坡度的规定要求。4摊铺控制摊铺开始前1h左右使摊铺机就位于起点，并充分预热摊铺机熨平板。摊铺机摊铺过程中，施工单位应进行仔细研讨，采用适当的控制方式，通过试验验证确保铺装平整度与铺筑厚度。摊铺机行走速度应尽可能放慢，以便与拌和楼拌和能力相匹配。铺装面层混合料摊铺时，摊铺机行走速度依据拌和能力，一般控制在1.5～2.0m/min范围，最高不超过3m/min。摊铺机行走时，禁止摊铺机在缓冲层和粘结层面上急转弯和调头。施工管理人员应密切注意拌和楼、运输车辆及摊铺机、压路机之间的协调统一，避免摊铺机长时间停机待料。摊铺最低温度为160℃。5碾压成型SMA沥青混合料碾压必须紧跟摊铺机碾压，初碾、复碾工作长度约30m，不允许超过50m。对此，施工单位应采取适宜的保证措施。1）初碾初碾采用自重大于10t压路机进行静压。初碾压路机每次前进时，均应前行到接近摊铺机尾部位置。每次前进后均应在原轮迹上（重复）倒退，第二次前进应重复约2/3轮宽，往返一次为碾压一遍，需碾压1～2遍。铺装表面层施工时，初碾压路机行驶速度控制在3km/h范围内。初碾必须在铺装温度150℃以上完成。2）复碾SMA铺装层复碾采用水平振荡压路机，振荡碾压3～4遍，复碾完成时铺装温度应大于130℃。3）收迹碾压收迹碾压采用钢轮压路机无振动碾压收迹1～2遍，收迹碾压终了温度应大于120℃。压路机严禁在未碾压成型还未冷确的路段上转向、调头或停机等待。若要加油、加水或必须停精心整理精心整理机的情况下，须将压路机停在已冷却的路面上。振动压路机在已成型的路面上行驶时须关闭振动。4）接缝处理接缝施工要求：在施工缝及构造物两端的连接处必须仔细操作，保证紧密、平顺。纵缝施工：一般情况下不存在纵缝。当施工主线加宽段时，采用两台摊铺机阶梯形铺筑，纵缝为热接缝。收费站加宽处不得不留纵逢，须注重接缝质量。横缝施工：横缝应与路中线垂直，相邻两幅及上下层的横缝应错位1m以上。5.2.6层间加强层1在SMA10下层铺筑完毕之后喷洒改性乳化沥青，洒布量控制在300-500g/㎡。2待改性乳化沥青破乳后，铺设网孔大小为38.1×38.1mm自粘式玻纤格栅，要求经向和纬向断裂强度均大于120KN/m。玻纤格栅满铺于下层表面，碾压后与下层表面自动粘合。3粘层施工后，严禁运料车以外的其它车辆通行。5.3劳动力组织表5.3劳动力组织情况表（单位：工日/100㎡）队伍名称劳动力人数拌合站劳务队3防腐施工队10沥青混凝土施工队9安全协勤队伍26材料与设备6.1材料表6.1主要材料名称规格/型号技术指标环氧富锌漆6mm25℃完全固化时间7d玄武岩/吸水率%2.0乙醇/浓度100%新型环氧树脂增韧剂AP-1/环氧树脂（无色）HT-623剪切强度70℃2MPa橡胶沥青砂胶/流动性3溶剂型粘结剂GS-Ⅱ60℃剪切强度0.5MPaSMA-10混合料/马歇尔试验稳定度6KN沥青聚酯纤维6mm抗拉强度500MPa精心整理精心整理改性乳化沥青/粘度8~25（s）自粘式玻纤格栅38.1*38.1（mm）断裂强度经向/维向120KN/m6.2设备表6.2主要机械设备配备计划表设备名称品牌规格数量出厂时间操作司机伸缩式摊铺机福格勒（或进口同类设备）8米以上12年内3人拼装式摊铺机福格勒（或进口同类设备）9米以上12年内3人双钢轮压路机12吨以上22年内1小钢轮压路机2吨12年内1沥青洒布车13年内17质量控制7.1质量控制标准7.1.1施工时应严格按照下列规范、标准进行施工1《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）2《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)3《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000；4《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）5《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》7.2质量保证措施7.2.1质量保证措施1组织保证建立以项目经理、总工程师、项目经理部质检员及班组质量员组成的分级管理网络，加强对质量工作的组织领导和检查落实。2制度保证技术负责人组织各专业技术人员，按照技术规范要求，完善各工序，同时按照各专业的各种规范和条例，加强对上岗人员专业技术和质量意识的教育、培训，严格按招标文件关于现场人员培训的规定执行，积极参加培训。3做好技术交底精心整理精心整理每道工序开工和员工上岗前，应进行一次简短的质量要求和技术交底，由各专业工程人员负责实施，质检工程师讲明质量要求和奖罚规定，使每个员工上岗前人人做到心中有数，以确保工程质量。4落实交接班制度各分项工程的每一道施工工序，特别是隐蔽工程，必须经驻地监理人员的验收合格，方准进行下一道工序的施工。充分发挥内部各级质量检查人员的作用，消除隐患，保证隐蔽工程受检一次合格。8安全措施8.0.1施工中严格注意安全防护，确保各工序有效运行。1施工人员安全防护1）参加施工人员是经过安全培训，并考核合格持证上岗者。施工人员进场时或进行具体操作前，须经过施工工长及安全监督员的