大跨徑鋼橋面鋪裝施工技術(shù)

大跨徑鋼橋面鋪裝施工技術(shù)廣東省交通集團(tuán)有限公司廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司

主要內(nèi)容研究背景正交異性鋼橋面鋪裝層組成和要求常用環(huán)氧瀝青種類ChemCo環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝日本環(huán)氧瀝青混凝土施工特點(diǎn)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要成果應(yīng)用項(xiàng)目簡(jiǎn)介研究背景我國(guó)從1980年代開始修建正交異性橋面板鋼橋，對(duì)正交異性鋼橋面鋪裝的研究最早開始于廣東馬房橋。在此期間鋪裝層主要采用密級(jí)配SMA，并從南京長(zhǎng)江二橋開始采用環(huán)氧瀝青混凝土作用鋪裝材料，從江陰長(zhǎng)江大橋開始采用澆注式瀝青混凝土。我國(guó)的鋼橋面鋪裝材料初期以雙層SMA為主，但雙層SMA方案在世界其他國(guó)家應(yīng)用較少，近年開始應(yīng)用環(huán)氧瀝青及澆注式瀝青混凝土鋪裝材料，這表明我國(guó)鋼橋面鋪裝材料也在不斷改進(jìn)和完善。

我國(guó)初建的鋼橋橋面板相對(duì)較薄，多為12mm厚，最近新建鋼橋橋面板厚度已經(jīng)提高到14mm或16mm，這也反映出設(shè)計(jì)人員開始從鋼橋面板剛度角度綜合考慮鋼橋面鋪裝問(wèn)題。幾種典型結(jié)構(gòu)病害形式我國(guó)鋼橋面鋪裝使用情況表明，雙層SMA鋪裝出現(xiàn)早期破壞情況較嚴(yán)重，主要是高溫車轍、橫向推移、縱向推移、開裂等病害；澆注式瀝青混凝土橋面鋪裝也出現(xiàn)早期車轍、開裂損壞，這些橋面鋪裝大部分在3年內(nèi)出現(xiàn)病害，4年左右開始翻修；環(huán)氧瀝青橋面鋪裝表現(xiàn)較好，但部分橋梁也出現(xiàn)了鼓包和開裂病害。

研究目的：通過(guò)對(duì)鋼橋面鋪裝損傷機(jī)理及耐久性養(yǎng)護(hù)方面進(jìn)行研究，為鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

雙層SMA鋪裝車轍病害

雙層SMA鋪裝推移、脫層

澆注式鋪裝車轍病害

澆注式+SMA鋪裝車轍

環(huán)氧瀝青鋪裝鼓包線形開裂

環(huán)氧瀝青鋪裝鼓包開裂發(fā)展-浸水

正交異性鋼橋面鋪裝層組成和要求在鋼橋面上鋪筑瀝青鋪裝層的目的主要有3個(gè)：1.提供舒適抗滑性能的行駛路面；2.提供平整的行駛路面，以彌補(bǔ)橋面板的不平整；3.提供防水層，保護(hù)橋面板。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)組成

通常由粘結(jié)層、粘附層、緩沖層、磨耗層等組成。鋪裝各層如下：1.粘結(jié)底層（bondinglayer）：提供鋼板表面與緩沖層之間的可靠粘結(jié)；2.緩沖層（isolationlayer）：保護(hù)鋼板，避免腐蝕，并在鋼板與磨耗層之間形成一個(gè)柔性過(guò)渡；3.粘附層（adhesionlayer）：提供磨耗層與緩沖層之間的可靠粘結(jié)；4.磨耗層（wearinglayer）：傳遞交通荷載，提高必要抗滑構(gòu)造，及平整度。當(dāng)然在實(shí)際鋪裝結(jié)構(gòu)中，可以通過(guò)一種材料獲得幾個(gè)功能，或一個(gè)功能進(jìn)一步由幾層材料共同承擔(dān)。

鋪裝材料性能要求

對(duì)于鋼橋面鋪裝材料一般需要滿足以下基本要求：1.鋪裝材料需要具有抗車轍性能；2.鋪裝材料具有低溫抗裂性能；3.各層鋪裝材料之間需要具有可靠的粘結(jié)；4.鋪裝材料提供充分的抗滑能力。典型鋪裝材料：環(huán)氧瀝青瀝青混凝土

環(huán)氧瀝青是將環(huán)氧樹脂加入瀝青中，與摻入瀝青中的固化劑反應(yīng)，形成不可逆的熱固性材料。這種材料改變了瀝青的熱塑性質(zhì)，環(huán)氧瀝青混合料具有優(yōu)良的物理力學(xué)性質(zhì)，也具有良好的路用性能。環(huán)氧瀝青屬于雙相材料，其中連續(xù)相為熱固性環(huán)氧樹脂，非連續(xù)相為瀝青，環(huán)氧瀝青混凝土集料的最大粒徑一般為10mm。

典型鋪裝結(jié)構(gòu)環(huán)氧瀝青瀝青混凝土特點(diǎn)與應(yīng)用環(huán)氧瀝青在低溫時(shí)具有良好的韌性，高溫時(shí)不熔化，環(huán)氧瀝青路面具有更優(yōu)良的穩(wěn)定性，具有優(yōu)異的抗裂性，同時(shí)具有密水性。環(huán)氧瀝青混合料在高溫、低溫情況下均表現(xiàn)出優(yōu)良的抗疲勞性能，具有良好的耐久性能，在橋面鋪裝上有廣泛的應(yīng)用。環(huán)氧瀝青作為鋼橋面鋪裝材料與鋼板組成較理想的復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠?qū)φ划愋凿摌蛎嫫鸬皆鰪?qiáng)剛度作用，減小鋼橋面撓度，延長(zhǎng)鋼橋面板的使用壽命。常用環(huán)氧瀝青種類

常用的環(huán)氧瀝青主要分為：從拌和溫度分為：熱拌環(huán)氧瀝青、溫拌環(huán)氧瀝青、常溫環(huán)氧三類。從產(chǎn)地分為：美國(guó)、日本、國(guó)產(chǎn)三類。ChemCo環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝

實(shí)施流程：

備料→設(shè)備調(diào)試→防腐涂裝→噴灑防水粘結(jié)→中央分隔帶鋪裝→混合料生產(chǎn)→運(yùn)輸→下層攤鋪→碾壓成型→接縫處理→噴灑粘結(jié)層→混合料生產(chǎn)→運(yùn)輸→上層攤鋪→碾壓成型→接縫處理→養(yǎng)護(hù)

防腐層噴砂除銹1．采用多臺(tái)拋丸機(jī)并行直線連續(xù)拋丸的方式，每幅拋丸處應(yīng)互相搭接5～10mm。2．經(jīng)拋丸處理后的鋼板表面不應(yīng)有焊渣、焊疤、灰塵、油污、水和毛刺等，其清潔度應(yīng)達(dá)到Sa2.5級(jí)，粗糙度應(yīng)為Rz40～80μm。3．對(duì)于不適于拋丸的少數(shù)部位可使用機(jī)械打磨。除銹等級(jí)為St3.0級(jí)。4．對(duì)于已經(jīng)拋丸結(jié)束，未噴涂涂料的鋼板表面，必須采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，盡快報(bào)驗(yàn)進(jìn)入油漆噴涂工序。防腐涂裝1．噴涂作業(yè)宜使用高壓無(wú)氣噴涂法，在邊角處預(yù)涂和少量補(bǔ)涂時(shí)可采用刷涂法。2．涂層應(yīng)均勻，無(wú)漏噴、干噴，無(wú)龜裂、流墜、針眼和氣泡等缺陷。3．施工時(shí)應(yīng)連續(xù)自測(cè)濕膜厚度，以獲得要求的干膜厚度。防水粘結(jié)層與粘層1.施工條件：環(huán)境溫度：>10℃相對(duì)濕度：<90%風(fēng)力：<10m/s2.施工前要確認(rèn)施工期間不會(huì)出現(xiàn)雨、霧天氣。3.確定灑布方向時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)向的影響，并采用措施防止粘結(jié)料對(duì)鋼橋面及其他非作業(yè)區(qū)的污染。噴灑的粘結(jié)層應(yīng)均勻、連續(xù)，用量準(zhǔn)確。噴灑區(qū)邊緣保持橫平豎直，且嚴(yán)格控制噴灑區(qū)邊緣粘結(jié)層灑布量。超量、漏灑或少灑的地方應(yīng)予以糾正，并及時(shí)對(duì)噴灑超量的地方用木鏟進(jìn)行處理（不得破壞橋面防腐涂裝層）。

粘結(jié)料噴灑后的48h內(nèi)應(yīng)完成環(huán)氧瀝青混合料的攤鋪碾壓作業(yè)，如因故不能按時(shí)攤鋪碾壓，在混合料攤鋪前應(yīng)按0.35L/㎡用量重新噴灑粘結(jié)料。為達(dá)三到防三止污三染及三減輕三對(duì)粘三結(jié)層三的破三壞，三攤鋪三過(guò)程三中承三包商三可采三用邊三側(cè)供三料的三方式三，以三避免三運(yùn)料三車輛三在粘三結(jié)層三上通三行環(huán)氧三瀝青三混凝三土鋪三裝層施工三準(zhǔn)備三：開始三拌和三前的1小時(shí)三應(yīng)完三成對(duì)三環(huán)氧三瀝青三結(jié)合三料混三合計(jì)三量機(jī)三的標(biāo)三定，三確保三組分A與組三分BV以正三確的三比例三混合三。開始三攤鋪三前的3小時(shí)三應(yīng)檢三查作三業(yè)面三的粘三結(jié)層三表面三有無(wú)三缺陷三或污三染、三是否三均勻三、干三燥，三如有三缺陷三應(yīng)及三時(shí)處三理。混合三料的三拌制貯油三罐內(nèi)三材料三的預(yù)三熱1．在三拌制三環(huán)氧三瀝青三混合三料之三前夜三，要三預(yù)先三將A及BV加熱三脫筒三，分三別泵三入各三自的三廠內(nèi)三貯油三罐中三。2．貯三油罐三內(nèi)的三加熱三溫度三為：A加熱三至87三±3三℃；BV加熱三至12三8±三3℃，應(yīng)三始終三保持三這一三溫度三?；旌先系娜柚苹旌先系娜韬腿龝r(shí)間三應(yīng)經(jīng)三過(guò)試三拌確三定，三環(huán)氧三瀝青三混合三料每三鍋的三拌和三時(shí)間三宜控三制在40三~5三0s，其三中干三拌時(shí)三間不三得少三于3s。拌和三的環(huán)三氧瀝三青混三合料三應(yīng)均三勻一三致，三所有三礦料三顆粒三應(yīng)全三部裹三覆環(huán)三氧瀝三青結(jié)三合料三，無(wú)三花白三料、三死料三、無(wú)三結(jié)團(tuán)三成塊三或粗三細(xì)集三料離三析現(xiàn)三象，三混合三料溫三度在11三0℃三~1三21三℃范圍三內(nèi)并三基本三保持三穩(wěn)定三。增設(shè)三臨時(shí)三料斗三混合三料拌三和質(zhì)三量與三溫度三的檢三查混合三料的三攤鋪攤鋪三寬度1．應(yīng)三根據(jù)三“每三幅應(yīng)三在一三個(gè)工三作日三內(nèi)連三續(xù)攤?cè)佂耆伞比脑齽t選三擇合三適的三攤鋪三寬度三。2．縱三縫宜三設(shè)置三在車三道線三處，三與腹三板或三縱向三加勁三肋的三橫向三間距三不應(yīng)三小于10三cm。3．?dāng)側(cè)亴尤齻?cè)向三若為三自由三邊時(shí)三，攤?cè)亴捜葢?yīng)三比鋪三裝層三設(shè)計(jì)三寬度三超寬10三cm。攤鋪三速度1.攤鋪三機(jī)必三須緩三慢、三均勻三、連三續(xù)不三間斷三地?cái)側(cè)仭?.攤鋪三速度三應(yīng)根三據(jù)供三料能三力及三各料三車送三料單三上的三“容三許卸三料時(shí)三間”三確定三，以三勻速三攤鋪三為原三則，三并盡三可能三減少三攤鋪三過(guò)程三中的三拉料三與魚三尾紋三等現(xiàn)三象的三產(chǎn)生三，非三特殊三情況三不得三隨意三變換三攤鋪三速度三或中三途停三頓。3.攤鋪三過(guò)程三中應(yīng)三派專三人均三勻翻三動(dòng)螺三旋布三料器三與熨三平板三之間三的混三合料三，并三及時(shí)三清除三“死三料”壓路三機(jī)組三合及三碾壓三遍數(shù)1．碾三壓緊三跟攤?cè)仚C(jī)三進(jìn)行三。2．碾三壓過(guò)三程按三初壓三、復(fù)三壓、三終壓三三個(gè)三階段三進(jìn)行三。具三體碾三壓遍三數(shù)與三壓路三機(jī)組三合應(yīng)三通過(guò)三試鋪三確定三，在三正橋三施工三時(shí)可三根據(jù)三現(xiàn)場(chǎng)三情況三適當(dāng)三調(diào)整三。3．使三用輪三胎壓三路機(jī)三時(shí)，三必須三檢查三各輪三胎的三磨耗三及壓三力是三否相三等，三防止三因輪三胎軟三硬不三一影三響面三層的三橫向三平整三度。碾壓三溫度1．派三專人三負(fù)責(zé)三檢測(cè)三碾壓三溫度三，保三證初三壓終三了溫三度不三低于82三℃，終三壓終三了溫三度不三低于65三℃。2．當(dāng)三溫度三不滿三足要三求時(shí)三，要三查明三原因三，采三取有三效措三施，三并杜三絕再三次發(fā)三生。開放三交通1.環(huán)氧三瀝青三混凝三土鋪三裝的三養(yǎng)護(hù)三期暫三定為30三~4三5天，三具體三時(shí)間三應(yīng)根三據(jù)；2.環(huán)境三溫度三與現(xiàn)三場(chǎng)試三驗(yàn)結(jié)三果確三定；3.環(huán)氧三混凝三土攤?cè)佔(zhàn)钊笠蝗?，三成?~三8組馬三歇爾三試件三；成型三完畢三將其三放在三鋼橋三上，三與鋪三裝層三在相三同的三自然三環(huán)境三下養(yǎng)三護(hù)；4.每隔7天，三取一三組馬三歇爾三試件三，進(jìn)三行穩(wěn)三定度三試驗(yàn)三；5.當(dāng)測(cè)三試穩(wěn)三定度三≥固三化試三件穩(wěn)三定度三的75三%時(shí)，三可開三放小三車通三過(guò);當(dāng)≥95三%時(shí)，三可完三全開三放交三通。日本三環(huán)氧三瀝青三混凝三土施三工特三點(diǎn)日本三大近三代化三成株三式會(huì)三社的TA三F環(huán)氧三瀝青三與美三國(guó)Ch三em三Co公司三的環(huán)三氧瀝三青施三工過(guò)三程差三別較三大，三近代三化成三株式三會(huì)社TA三F環(huán)氧三瀝青三施工三過(guò)程三是先三把環(huán)三氧主三劑與三固化三劑混三合，三并在三混合三料拌三合過(guò)三程中三直接三加入三拌合三倉(cāng)，三與集三料、三瀝青三拌合三，拌三合出三環(huán)氧三瀝青三混合三料。一般三環(huán)氧三樹脂三及固三化劑三與瀝三青比三例為35：65（或50：50），三混合三料拌三合溫三度為16三0~三18三0℃，可三施工三時(shí)間三約為2h。TA三F環(huán)氧三瀝青三特點(diǎn)TA三F環(huán)氧三瀝青三與Ch三em三Co公司三的環(huán)三氧瀝三青相三比，三混合三料可三施工三時(shí)間三較長(zhǎng)三，施三工控三制相三對(duì)難三度較三低，三而且三養(yǎng)生三期短三，也三非常三適合三維修三工程三。環(huán)氧三瀝青三施工三控制環(huán)氧三瀝青三混凝三土的三施工三過(guò)程三和機(jī)三理與三普通三瀝青三混合三料施三工具三有顯三著差三別，三主要三表現(xiàn)三為：1.環(huán)氧三瀝青三混凝三土施三工是三一個(gè)三化學(xué)三反應(yīng)三過(guò)程三，因三此對(duì)三施工三各環(huán)三節(jié)的三溫度三和時(shí)三間要三求非三常嚴(yán)三格，三如果三超過(guò)三規(guī)定三時(shí)間三或溫三度要三求，三材料三必須三廢棄三，一三般控三制精三度要三求精三確到三時(shí)間三為1m三in和溫三度為1℃；2.環(huán)氧三瀝青三混凝三土一三般設(shè)三計(jì)空三隙率三低于3%，基三本處三于不三透氣三狀態(tài)三，因三此施三工過(guò)三程中三環(huán)氧三瀝青三混凝三土中三嚴(yán)禁三進(jìn)入三水，三否則三將產(chǎn)三生鼓三包開三裂病三害；3.環(huán)氧三瀝青三混凝三土完三成施三工后三需要三一定三時(shí)間三的養(yǎng)三生期三，因三材料三不同三養(yǎng)生三期可三能需三要7~三45天；4.環(huán)氧三瀝青三混凝三土造三價(jià)昂三貴，三約是三普通三瀝青三混凝三土造三價(jià)的10倍，三因此三如果三施工三控制三失誤三將造三成較三高的三損失三。環(huán)氧三瀝青三施工三控制三關(guān)鍵三環(huán)節(jié)為保三證鋼三橋面三鋪裝三工程三質(zhì)量三，環(huán)三氧瀝三青鋪三裝施三工中三的技三術(shù)難三點(diǎn)和三質(zhì)量三控制三與保三證的三關(guān)鍵三環(huán)節(jié)三主要三包括三：1.施工三設(shè)備三、組三織管三理、三施工三工藝三控制三是保三證環(huán)三氧鋪三裝質(zhì)三量的三關(guān)鍵三環(huán)節(jié)三，工三作中三編制《鋼橋三面環(huán)三氧瀝三青鋪三裝施三工技三術(shù)指三南》、《鋼橋三面環(huán)三氧瀝三青鋪三裝施三工質(zhì)三量控三制方三案》，做三好前三期準(zhǔn)三備、三檢查三和培三訓(xùn)工三作。2.原材三料備三料，三尤其三是集三料備三料的三質(zhì)量三、規(guī)三格、三含水三量對(duì)三環(huán)氧三鋪裝三質(zhì)量三影響三非常三大，三混合三料質(zhì)三量特三性的三穩(wěn)定三性問(wèn)三題十三分突三出。三在加三大檢三測(cè)頻三率同三時(shí)，三應(yīng)用三控制三圖等三統(tǒng)計(jì)三工具三作為三主要三檢測(cè)三手段三，保三證施三工質(zhì)三量的三穩(wěn)定三，進(jìn)三行及三時(shí)的三質(zhì)量三糾錯(cuò)三與改三進(jìn)。環(huán)氧三瀝青三施工三控制三關(guān)鍵三環(huán)節(jié)3.試驗(yàn)三段檢三驗(yàn)、三評(píng)價(jià)三、完三善工三作是三保證三環(huán)氧三鋪裝三質(zhì)量三的關(guān)三鍵前三提條三件，三通過(guò)三試驗(yàn)三段的三試鋪三、檢三驗(yàn)、三改進(jìn)三來(lái)保三證主三橋鋪三裝質(zhì)三量的三可靠三性。4.做好三雨季三施工三的預(yù)三防措三施，三尤其三做好三原材三料的三防水三、防三潮措三施，三并做三好施三工過(guò)三程的三防水三控制三和檢三驗(yàn)。5.施工三過(guò)程三控制三是環(huán)三氧瀝三青鋪三裝施三工質(zhì)三量的三關(guān)鍵三，施三工過(guò)三程精三確控三制施三工時(shí)三間、三溫度三、工三藝過(guò)三程等三環(huán)節(jié)三，及三時(shí)發(fā)三現(xiàn)問(wèn)三題并三改進(jìn)三處理三。主要三創(chuàng)新三點(diǎn)1.管理三創(chuàng)新在鋼三橋面三鋪裝三施工三中，三按照三項(xiàng)目三分類三建立三基于三職能三小組三的精三細(xì)化三管理三體系三，在三保證三和提三高環(huán)三氧瀝三青鋼三橋面三鋪裝三質(zhì)量三方面三起到三顯著三效果三，“三基于三職能三小組三的項(xiàng)三目施三工精三細(xì)化三管理三”項(xiàng)三目獲三得第三十八三屆廣三東省三企業(yè)三管理三現(xiàn)代三化創(chuàng)三新成三果一三等獎(jiǎng)三。主要三創(chuàng)新三點(diǎn)2.工藝三創(chuàng)新結(jié)合三鋼橋三面環(huán)三氧瀝三青粘三層油三施工三的特三點(diǎn)，三開發(fā)三鋼橋三面環(huán)三氧瀝三青自三動(dòng)灑三布裝三置及三側(cè)向三布料三裝置三，改三變了三原來(lái)三人工三灑布三及運(yùn)三輸車三直接三行駛?cè)硨尤偷娜┕とに嚾?，提三高了三施工三質(zhì)量三。開發(fā)三了日三本環(huán)三氧瀝三青智三能投三放裝三置，三代替三了人三工投三放，三計(jì)量三更加三準(zhǔn)確三，環(huán)三氧組三分?jǐn)嚾韪泳齽?，三降低三了人三工勞三?dòng)強(qiáng)三度，三使日三本環(huán)三氧大三規(guī)模三施工三變成三可能三。研究三了大三跨徑三鋼橋三面日三本環(huán)三氧瀝三青鋪三裝施三工方三法（三專利三號(hào)：ZL三2三00三91三00三36三67三2.三7）（三發(fā)明三專利三）人工三灑布機(jī)械三灑布人工三投入設(shè)備三投入智能三投放三裝置主要三創(chuàng)新三點(diǎn)設(shè)備三創(chuàng)新鋼橋三面環(huán)三氧瀝三青自三動(dòng)灑三布裝三置（三專利三號(hào)：20三07三10三03三06三82三.0三20三07三20三05三77三97三.4）（三發(fā)明三專利三）簡(jiǎn)易三環(huán)氧三瀝青三混合三料側(cè)三向布三料裝三置（三專利三號(hào)：20三07三20三05三19三51三.7）（三實(shí)用三新型三專利三）針對(duì)三環(huán)氧三瀝青三后續(xù)三養(yǎng)護(hù)三，開三發(fā)了三鋼橋三面環(huán)三氧瀝三青綜三合養(yǎng)三護(hù)車三，能三實(shí)現(xiàn)三裂縫三、鼓三包及三坑槽三熱料三維修三工作三（專三利號(hào)三：20三11三20三50三29三71三.8）（三實(shí)用三新型三專利三）開發(fā)三了瀝三青攪三拌站4級(jí)溫三度控三制系三統(tǒng)，三精確三控制三混合三料溫三度在±2三℃針對(duì)三環(huán)氧三瀝青三施工三中的三“死三料”三，開三發(fā)了三攤鋪三機(jī)“三死料三”自三動(dòng)清三除裝三置智能三灑布三小車環(huán)氧三瀝青三綜合三養(yǎng)護(hù)三車側(cè)向三喂料三設(shè)備“死三料”三清理三裝置主要三成果三應(yīng)用1.湛江三海灣三大橋三，雙三層Ch三em三Co美國(guó)三環(huán)氧三瀝青三，20三06年施三工，三局部三鼓包三、裂三縫病三害