澆注式瀝青混凝土在大跨徑鋼橋面鋪裝中的應(yīng)用

熊 焱 李麗民 趙興貴

（1.湖南城市學(xué)院，益陽(yáng) 413000；2.重慶市公路局，重慶 401147）

澆注式瀝青混凝土在大跨徑鋼橋面鋪裝中的應(yīng)用

熊 焱1李麗民1趙興貴2

（1.湖南城市學(xué)院，益陽(yáng) 413000；2.重慶市公路局，重慶 401147）

橋面鋪裝是大跨徑橋梁建設(shè)中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，其使用條件和使用要求都遠(yuǎn)高于道路路面。結(jié)合實(shí)體工程，通過(guò)大量室內(nèi)試驗(yàn)，選定實(shí)體工程橋面鋪裝澆注式瀝青混凝土層原材料，提出澆注式瀝青混凝土的目標(biāo)級(jí)配，確定澆注式混合料的最佳油石比，闡述了澆注式瀝青混凝土的施工工藝。

澆注式瀝青混凝土；鋼橋面鋪裝；配合比；施工

通常，把在240～260℃的溫度下拌和、攤鋪成型的瀝青混凝土稱為澆注式瀝青混凝土。澆注式瀝青混凝土的特點(diǎn)是高溫流動(dòng)性大，成型不需要碾壓；混合料級(jí)配中礦粉多，瀝青用量大；路面幾乎為零空隙率，防水性能好，抵抗路面老化能力強(qiáng)；路面有很強(qiáng)的抗開裂能力；混凝土與橋面鋼板的粘結(jié)性能好，追從性能；在國(guó)外鋼橋面鋪裝中得到了廣泛應(yīng)用，但目前國(guó)內(nèi)對(duì)其應(yīng)用研究很少，而國(guó)外研究成果帶有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性和區(qū)域性，難以在國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用，因此有必要對(duì)其進(jìn)行深入研究。

1 工程概況

某主橋長(zhǎng)為906m的公路特大鋼箱梁斜拉橋，橋面的全部寬度為30.5m，主要跨徑為518 m。該橋的縱坡最大坡度為3.5%，橋面橫向坡度為2%，采用螺栓對(duì)橋面各箱梁進(jìn)行連接；鋼箱梁縱向采用0.6m寬加勁采用3m間距的橫隔板，采用12cm厚的鋼箱梁的橋面。0～65℃為該鋼箱梁橋面需要承受的環(huán)境溫度，0～60℃為橋面鋼板和底面鋪裝底需要承受的環(huán)境溫度。該橋現(xiàn)在所承擔(dān)的交通通行量為每天3萬(wàn)車次，通行量很大?？紤]到澆注式瀝青混凝土具有良好密實(shí)性和整體性，該鋼橋面鋪裝下層采用了澆注式瀝青混凝土，具體橋面鋪裝結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖

2 澆注式瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)

2.1 材料選擇

考慮氣溫和鋼橋面鋪裝層要求，澆注式瀝青混凝土采用改性SK-70#瀝青，具體的使用性能要求見表1。粗、細(xì)集料使用破碎得到的花崗巖，礦粉填料采用磨細(xì)石灰石，具體使用性能要求見表2、表3，中砂采用河砂，集料篩分結(jié)果見表4，選用材料均應(yīng)符合質(zhì)量要求。

表1 改性瀝青性能指標(biāo)

表2 粗集料性能指標(biāo)

表3 細(xì)集料性能指標(biāo)

表4 礦粉性能指標(biāo)

表5 集料篩分結(jié)果

2.2 級(jí)配確定

結(jié)合國(guó)內(nèi)外已有研究成果初擬表6、表7兩種澆注式瀝青混凝土級(jí)配，油石比根據(jù)已有研究成果采用8.5%，表8為表6、表7級(jí)配瀝青混合料檢測(cè)性能結(jié)果。雖然兩種級(jí)配的使用性能都能滿足規(guī)定要求，但級(jí)配1瀝青混合料綜合性能比級(jí)配2更好，最后GA10瀝青混合料的級(jí)配采用級(jí)配1。

表6 混合料配比

表7 合成級(jí)配

表8 兩種級(jí)配的混合料性能檢測(cè)

2.3 最佳瀝青用量確定

澆注式混凝土性能指標(biāo)要求見表9，最佳油石比采用流動(dòng)性試驗(yàn)、貫入量試驗(yàn)和低溫彎曲試驗(yàn)確定，流動(dòng)性試驗(yàn)、貫入量試驗(yàn)結(jié)果見表10、表11，得到澆注式瀝青混合料的最佳油石比為8.5%，8.5%油石比瀝青混合料-10℃彎曲極限應(yīng)變?yōu)?.5×10-3,混合料的抗裂性能滿足規(guī)定要求；通過(guò)進(jìn)行滲水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)GA10的滲水系數(shù)為0mL/min，滿足不滲水要求；最后實(shí)體工程采用表12GA10目標(biāo)配合比，油石比采用8.5%，天然瀝青與改性瀝青比例各占20%和80%。

表9 GA10使用性能要求

表10 不同瀝青GA10流動(dòng)性試驗(yàn)結(jié)果

表11 貫入度及增量的測(cè)定（0.01mm）

表12 GA10目標(biāo)配合比

3 GA10施工

拌和、運(yùn)輸、攤鋪、接縫及邊界處理是GA10施工的關(guān)鍵。

（1）拌和。拌和采用專用拌和桶，拌合時(shí)間為干拌 15s，濕拌 90s；石料溫度約 290～310℃，混合出料溫度為220～250℃。拌和過(guò)程配備專人摻加礦粉，控制瀝青用量及出料溫度。

（2）運(yùn)輸。采用Cooker專用設(shè)備進(jìn)行混合料運(yùn)輸，進(jìn)料前，先對(duì) Cooker進(jìn)行預(yù)熱，溫度達(dá)到約160℃時(shí)，把GA10混合料放進(jìn)Cooker設(shè)備中，并不停攪拌混合料，運(yùn)輸中應(yīng)保證Cooker設(shè)備將溫度控制在220～250℃范圍內(nèi)，混合料的拌好時(shí)間不超過(guò)12h，GA10混合料到施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度應(yīng)控制在220～250℃。

（3）攤鋪。采用專用澆注式攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪。為控制混合料在220～250℃攤鋪時(shí)產(chǎn)生側(cè)向流動(dòng)，根據(jù)GA10混合料攤鋪寬度和整個(gè)鋪裝總寬度采用鋼制側(cè)限擋板進(jìn)行限制。攤鋪前，對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱30min，使攤鋪機(jī)溫度升高到160～200℃；通過(guò)溫度測(cè)量保證現(xiàn)場(chǎng)攤鋪GA10混合料滿足規(guī)定要求后，將Cooker設(shè)備開到攤鋪機(jī)前面，通過(guò)Cooker后的卸料槽將混合料倒在規(guī)定地方，利用攤鋪機(jī)的整平板上的布料板，將混合料左右移動(dòng)使其鋪開，攤鋪后使用厚度不同的薄木板進(jìn)行調(diào)整，為保證攤鋪后混合料的厚度和平整度，控制攤鋪機(jī)的行駛速度為2～3m/min，并保證攤鋪機(jī)的行走軌道大致與橋面設(shè)計(jì)相吻合。在攤鋪機(jī)的后面采用推進(jìn)式碎石撒布機(jī)趁熱撒布預(yù)拌瀝青碎石，控制撒布量在3～5kg/m2，在撒布碎石的同時(shí)，為保證澆注式GA10瀝青混合料與碎石結(jié)合良好，采用滾筒碾壓碎石，滾筒加配重。

（4）處理邊界與接縫。在鋪筑接縫處GA10混合料前，為保證先后不同的攤鋪層能很好的粘結(jié)，先使用貼縫條對(duì)瀝青接縫處進(jìn)行粘貼，然后使用布料板均勻鋪開混合料，調(diào)整攤鋪機(jī)的高度直至達(dá)到鋪裝層高度，根據(jù)規(guī)定要求采用攤鋪機(jī)攤鋪瀝青混合料，當(dāng)反向接縫處混合料出現(xiàn)松散麻面等情況時(shí)，立刻采用人工進(jìn)行合理處理。對(duì)已經(jīng)攤鋪好的混凝土進(jìn)行接縫界面檢查，清除出現(xiàn)下層發(fā)生脫落，松散麻面的GA10瀝青混凝土，為保證GA10瀝青混凝土的整體性和密實(shí)性，先預(yù)熱處理縱向接縫，同時(shí)在縱向邊縫處對(duì)縱向接縫貼一條貼縫條。攤鋪機(jī)攤鋪后，應(yīng)安排專門人員及時(shí)處理接縫出現(xiàn)麻面、漏鋪的地方，必要時(shí)，可使用噴槍加熱軟化已經(jīng)鋪裝好的鋪裝層，為保證鋪裝層平整，使用工具對(duì)鋪裝層表面進(jìn)行搓揉，將預(yù)拌碎石壓入鋪裝層。攤鋪時(shí)為方便GA10混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，在GA10瀝青混凝土的行車道邊緣處留出由人工刮平的規(guī)定的寬度。該邊緣寬度施工時(shí)，鋪裝邊緣的瀝青混合料通過(guò)攤鋪機(jī)的布料器運(yùn)送至邊緣，該處混合料的夯平采用小型夯實(shí)機(jī)具由人工進(jìn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

施工中，澆注式瀝青混凝土鋪裝施工質(zhì)量均滿足規(guī)定要求。施工近二年的該鋼橋鋪裝層跟蹤觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，該橋面鋪裝層具有良好的使用性能，為在鋼橋面橋面鋪裝中應(yīng)用澆注式瀝青混凝土積累了新的技術(shù)資料。

[1]李洪濤，鐘建馳.江陰大橋澆注式瀝青混凝土橋面鋪裝[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào),2001,31(3A):69-72.

[2]涂常衛(wèi)，黎增豐，凌子如.混凝土橋面鋪裝病害與設(shè)計(jì)和施工的關(guān)系淺析[J].公路，1999（2）：17-22.

[3]盧正宇,梁超,張志宏.廈門海滄大橋鋼橋面鋪裝[J].中外公路，2002,20(1):53-55.

[4]李洪濤,黃衛(wèi),吉林.澆注式瀝青混凝土橋面鋪裝施工技術(shù)簡(jiǎn)介[J].橋梁建設(shè)，2004（5）：25-28.

Applicable Research on Gussasphalt Concrete of Long-span Steel Deck Pavement

XIONG Yan1LI Limin1ZHAO Xinggui2
(1.Hunan City University,Yiyang 413000；2.Chongqing Highway Administration Bureau,Chongqing 401147)

Deck Paving is a technical problem in the construction of long span bridges.The conditions and requirements of the application of surfacing are far more stringent than these of ordinary road pavements.Combined with a Bridge,by a lot of indoor experiments,pavement and with a lot of indoor experiments,raw materials of gussasphalt asphalt concrete are selected,and its mixtures proportioning design are put forward.At the same,its optimal asphalt content of are determined.Construction techniques of gussasphalt concrete are elaborated in details.

gussasphalt asphalt concrete；steel deck pavement；mix proportion；construction

TU528+2

A

1673-1980(2012)05-0132-04

2012-04-28

湖南省教育廳資助科研項(xiàng)目（09C208）

熊焱（1970-），女，湖南益陽(yáng)人，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榈缆饭こ獭?/p>