工業(yè)十路跨梅河干橋ERS 鋼橋面鋪裝施工技術(shù)

劉軍平

（中鐵七局集團(tuán)第一工程有限公司 河南洛陽(yáng) 471000）

目前我國(guó)的鋼橋面鋪裝技術(shù)主要有三種，體樹(shù)脂瀝青組合體系（ERS）鋪裝技術(shù)、美國(guó)雙層環(huán)氧鋪裝技術(shù)、英國(guó)及日本澆筑式鋪裝技術(shù)[1]。我國(guó)的專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多個(gè)ERS 鋪裝項(xiàng)目的實(shí)踐和改進(jìn)，目前已建立起鋼橋面鋪裝力學(xué)分析方法、ERS 鋪裝設(shè)計(jì)、ERS 關(guān)鍵材料試驗(yàn)研究、ERS 鋪裝施工工藝和工法、質(zhì)量控制要點(diǎn)和驗(yàn)收評(píng)定等一個(gè)完整的鋼橋面鋪裝體系，形成了一個(gè)具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鋼橋面鋪裝技術(shù)流派。

1 ERS 鋪裝結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

ERS 鋼橋面鋪裝主要由三個(gè)部分組成，典型結(jié)構(gòu)是EBCL+RA+SMA，其中EBCL 是防水抗滑粘結(jié)層，RA 是鋪裝整體化層、SMA 是作為表面功能層，各層分工明確。EBCL 具有抗剪強(qiáng)度高、粘結(jié)可靠、變形能力強(qiáng)的特點(diǎn)，EBCL 具有較好的變形能力，在與橋面鋼板間具有足夠強(qiáng)的粘接能力，與RA 之間具有較好的抗剪強(qiáng)度和拉拔[2]。

2 工程概述

工業(yè)十路跨梅河干橋是鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)工業(yè)十路上的一座新建橋梁，位于鄭州航空港經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)工業(yè)十路跨越梅河干流水系處。橋梁橋跨布置為22+56+22m，橋梁全長(zhǎng)均為100m，上部結(jié)構(gòu)為三跨連續(xù)中承式鋼桁拱橋。道路標(biāo)準(zhǔn)寬度46m。橋梁處橫斷面自北向南布置依次為：3.0m（人行道）+18.5m（車行道）+1.5m（中央分隔帶）+18.0m（車行道）+5.0m（人行道）=46.0m（紅線寬度）。

3 鋼箱梁橋面鋪裝結(jié)構(gòu)

鋼橋面鋪裝采用ERS 鋪裝體系，由EBCL+RA05+SMA13 構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)層為：鋼橋面板拋丸除銹Sa2.5 級(jí)，粗糙度80～120μ+EBCL0.9～1.1kg/m2+25mmRA05+45mmSMA。

鋼橋面鋪裝采用ERS 鋪裝結(jié)構(gòu)層如圖1 所示。

4 ERS 鋪裝施工工藝

4.1 拋丸除銹施工工藝

（1）施工環(huán)境要求：環(huán)境溫度5℃～40℃，空氣相對(duì)濕度低于90%，鋼板表面溫度大于空氣露點(diǎn)溫度3℃。

圖1 鋼箱梁橋面鋪裝結(jié)構(gòu)

（2）鋼板表面要求：干燥、無(wú)污染。

（3）磨料要求：采用金屬混合磨料（70%鋼丸和30%鋼砂），磨料必須保持清潔、干燥、不含有害物質(zhì)，如鹽分、油脂等，其性能符合GB6484-86、GB6485-86 的要求。

（4）施工工藝：噴砂前，對(duì)鋼板表面的松散物及油脂等進(jìn)行清除，確保鋼板表面干燥、無(wú)污染。采用真空無(wú)塵的除銹方法，在噴砂過(guò)程中噴砂機(jī)連續(xù)、勻速地進(jìn)行噴砂除銹工作，拋丸打砂機(jī)按2m/min 左右的速度進(jìn)行控制，每幅拋丸處應(yīng)相互搭接5cm 左右。對(duì)于拋丸機(jī)無(wú)法施工的區(qū)域和邊緣，預(yù)先采用人工打磨方式進(jìn)行處理。鋼板經(jīng)噴砂處理后，在監(jiān)理工程師的旁站下，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)了拋丸除銹后鋼板表面的清潔度和粗糙度。拋丸除銹后2h 內(nèi)，應(yīng)開(kāi)始EBCL 膠結(jié)料的刮涂施工。超過(guò)規(guī)定時(shí)間未覆蓋EBCL 膠結(jié)料的鋼板或出現(xiàn)返銹、污染的鋼板，應(yīng)重新進(jìn)行拋丸作業(yè)。

4.2 EBCL 界面施工工藝

（1）施工環(huán)境要求：EBCL 層施工時(shí)要求氣溫不得低于10℃、天氣干燥，下雨、有霧、相對(duì)濕度大于90%時(shí)不得施工，施工時(shí)鋼板高于露點(diǎn)溫度3℃以上。

（2）一般要求：施工過(guò)程中要注意安全、保持清潔，施工過(guò)程禁止吸煙。操作人員要穿防護(hù)衣和鞋套。

（3）施工工藝：拋丸施工結(jié)束后用吹風(fēng)機(jī)將鋼板界面吹干凈，確保作業(yè)面干凈、無(wú)污染。采用擋風(fēng)板將拋丸區(qū)與EBCL 刮涂區(qū)進(jìn)行隔離。立即開(kāi)始EBCL 層施工，防止拋丸處理后鋼板表面再次發(fā)生銹蝕。根據(jù)施工的面積，計(jì)算出EBCL 膠料總用量，嚴(yán)格按照廠家提供的EBCL 膠料A、B組分比例進(jìn)行混合，攪拌時(shí)長(zhǎng)不得低于60s。EBCL 層涂布量嚴(yán)格按照0.9～1.1kg/m2控制。EBCL 刮涂均勻后，立即撒布一層3～5mm 單粒徑的石子，使之完全與EBCL 膠料一起固化，石子的撒布量約為2.5～4.0kg/m2。接頭部位施工采用膠帶紙粘貼，形成一條直線，并在第二天噴砂處理時(shí)打去部分EBCL，形成干凈面，然后進(jìn)行施工。

撒布碎石后，試驗(yàn)室人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行成型EBCL 膠料的拉拔試件，并置于鋼板處同等時(shí)間、氣候養(yǎng)生，檢測(cè)EBCL 膠料的3d 的拉拔強(qiáng)度，同時(shí)應(yīng)記錄好膠料養(yǎng)生期間天氣變化情況。

4.3 RA05 層施工工藝

（1）施工環(huán)境要求：RA05 施工前應(yīng)調(diào)查號(hào)施工期間的天氣狀況，安排晴天施工。施工前清除EBCL 層表面的油污和雜物，掃除EBCL 層表面的松動(dòng)碎石。

（2）材料要求：到場(chǎng)的所用集料和RA05 拌和用膠料必須進(jìn)行原材料檢測(cè)，成型標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，測(cè)試完全固化后的RA05 馬歇爾試件相應(yīng)物理指標(biāo)。

（3）拌和：RA05 原材料由石灰石礦粉填料、0～3mm、3～5mm 兩種集料組成，生產(chǎn)時(shí)三種集料分別置于樹(shù)脂瀝青混凝土專用拌和機(jī)的三個(gè)冷料斗中，與集料一起輸送至提升斗內(nèi)。RA 干拌時(shí)間10-15s。待集料干拌結(jié)束后直接將攪拌好的RA 膠料倒入拌鍋內(nèi)。濕拌時(shí)間60-80s，以攪拌均勻?yàn)闇?zhǔn)。

（4）攤鋪和碾壓。

攤鋪：攤鋪機(jī)行走速度控制在3～5m/min 左右，攤鋪機(jī)采用整平衡梁控制RA05 混合料的厚度和平整度，依照松鋪系數(shù)確定松鋪厚度，并攤鋪時(shí)隨時(shí)測(cè)量攤鋪厚度，保證RA05 最小厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

碾壓：采用膠輪壓路機(jī)碾壓方式，碾壓分為初壓和復(fù)壓，初壓1～2遍，復(fù)壓3～4 遍，以瀝青上浮，表面致密有光感為標(biāo)準(zhǔn)。

（5）施工縫處理。

原則上RA05 一次成型進(jìn)行攤鋪，不留施工縫。如因天氣或設(shè)備故障等原因產(chǎn)生施工縫，在RA05 固化前進(jìn)行接縫處理。處理前再接縫處涂刷RA 膠料。

（6）養(yǎng)生和防水粘接層灑布。

RA05 施工結(jié)束后根據(jù)氣溫條件養(yǎng)生2-3d，使RA05 固化形成強(qiáng)度。粘結(jié)層灑布前保證RA05 層處于干燥狀態(tài)，被雨水淋過(guò)的RA 層需充分晾干或采用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)吹干后再進(jìn)行聚合物改性瀝青灑布。

（7）聚合物改性瀝青灑布：在SMA 混合料攤鋪前，應(yīng)對(duì)已固化的RA05 層表面進(jìn)行拋丸處置，使RA 層頂面裸露出新鮮的石料。然后灑布聚合物改性瀝青，灑布量為1.0～1.2kg/m2。

4.4 SMA 層施工工藝

（1）施工環(huán)境要求：SMA 施工必須在有連續(xù)晴天的時(shí)候進(jìn)行，攤鋪過(guò)程中遇雨立即停止。

（2）SMA 混合料的拌和：SMA 混合料的拌合溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，拌和時(shí)間以集料顆粒全部均勻裹覆瀝青膠結(jié)料為準(zhǔn)。改性瀝青SMA-10 加料次序和拌和時(shí)間為加礦料、礦粉、纖維，干拌15s 左右，加瀝青濕拌45s左右。

（3）攤鋪碾壓：SMA 混合料采用非接觸平衡梁裝置控制平整度和厚度，采用雙鋼輪+膠輪壓路機(jī)和水平震蕩光輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)碾壓的方式，每段的碾壓工作長(zhǎng)度控制在30～50m，一般碾壓3～4 遍即可達(dá)到密實(shí)度要求。

5 結(jié)語(yǔ)

ERS 鋼橋面鋪裝技術(shù)作為我國(guó)專業(yè)技術(shù)人員自主研發(fā)的新型防水鋪裝體系，克服了以前鋼橋面鋪裝的缺點(diǎn)，各鋪裝結(jié)構(gòu)層功能特點(diǎn)明確，兼具了抗高溫、抗車轍、防滑、防水、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，ERS 鋼橋面鋪裝技術(shù)可大力推廣于立交橋、跨江大橋等鋼橋面的鋪裝。