钢桥桥面铺装设计说明 (Elinminator+SMA+SMA)

1、- -钢桥桥面铺装设计施工说明1.概述2.技术标准及设计依据2.1 道路等级：2.2设计车速：2.3 设计荷载：2.4 设计年限：2.5设计标准2.6 设计交通量累计标准轴载：2.7自然气候：桥位区气象特征表3.钢桥面铺装设计使用条件3.1 钢桥面铺装使用温度确定3.2 钢桥面板构造参数3.3桥面沥青铺装设计要求1沥青铺装层要求具有良好的抗车辙性能钢桥面的热储作用使得沥青铺装层的温度显著高于路面面层的温度。因此，如何保证桥面沥青铺装层在重交通荷载作用下具有较高的高温稳定性，以期能够有效地防止或延缓沥青铺装层车辙的出现，是桥面铺装设计的技术关键。2沥青铺装层要求具有良好的抗疲劳开裂性能在交通荷载

2、作用下，桥面铺装层要随同钢板变形，而产生反复的挠曲变形，特别是在钢板U形加劲肋顶部对应的铺装外表将产生反复弯曲应力应变而开裂。因此，铺装设计要重点考虑沥青铺装层的抗疲劳开裂性能。3沥青铺装层与钢板之间应具有良好的层间结合能力交通荷载作用下，桥面铺装层与钢板要同步变形；气候环境条件作用下，沥青铺装构造层以及钢板要产生不同的温缩变形，这使得各构造层包括钢板之间产生较大的弯拉应力和剪切应力，并导致层间脱离，引起铺装层破坏。因此，要求沥青铺装层与钢板之间必须具有良好的层间结合力。4沥青铺装层对桥面板等钢构造应具有良好的保护作用水极易导致钢板锈蚀，降低铺装构造层的耐久性和桥梁钢构造的使用寿命。因此，在铺

3、装设计中，还要重点考虑铺装构造体系对钢板的保护作用和防腐作用。5沥青铺装具有良好的抗滑性能桥面铺装面层抗滑性能的好坏，对交通平安有重要作用，桥面铺装设计应考虑保证具有良好的抗滑性能，以确保交通平安。4.钢桥面铺装构造设计钢桥面铺装行车道构造设计钢桥面行车道铺装层厚度考虑功能要求的不同，分多层设计，铺装构造见图4.1。图4.1 钢桥面铺装构造示意图钢桥面板在施工、营运过程中一般会发生锈蚀，为保护桥梁构造的耐久性，在铺装前应对钢桥面进展喷砂除锈处理。根据喷砂除锈国标GB8923-88，要求钢桥面喷砂除锈清洁度到达Sa2.5级，即“非常彻底的喷射除锈，钢材外表无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂

4、层等附着物，任何的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。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到达50100m。防水粘结层在桥面铺装构造中除了具有防水效果之外，还应具有：良好层间结合力及防腐效果；良好的低温抗裂性和随从变形能力；良好的水稳性和耐久性等。针对上述性能要求，本工程采用英国生产的甲基丙烯酸类树脂及系列材料Elinminator防水粘结体系作为防水粘结层，该材料在国外经受大量实体工程验证，在国内局部桥梁也进展了应用，使用效果良好。在喷砂除锈合格后3h内，喷涂底涂层Zed S94，待其固化后，喷涂甲基丙烯酸类树脂两层和胶粘剂2号，在每层喷涂完约1h23后喷涂下一层。

5、钢板底涂层Zed S94是一种在空气中自然固化的、溶剂型、单一组分锌磷酸盐底涂层，在钢板喷砂除锈之后3h内使用，可以增强甲基丙烯酸类树脂与钢板外表的黏合。底涂层还具有抗腐蚀性，可以隔离钢板与空气接触，防止外表被氧化或腐蚀。甲基丙烯酸类树脂采用一种粉末催化剂固化施工，直接喷涂在底涂层上形成一层坚韧、柔性的无缝防护层，不含溶剂，直接通过化学反响，固化成固态。Bond Coat SA1030胶粘剂是一种聚合物改性沥青基热熔胶粘合剂，固化后，形成一个整体封闭的体系，并与其后热施工的SMA严密粘接。沥青混凝土铺装构造下层采用改性沥青SMA10，具有良好密实性和整体性。铺装上层选用改性沥青SMA13，主要

6、考虑到面层功能性要求，对铺装面层的综合性能要求较高，要具有良好的高温稳定性、抗滑性能、低温抗裂性、平整度、抗疲劳性能等，还要空隙率小、水稳性好。因此，选用SMA13作为面层构造类型。同时，为了增强沥青砼铺装上下层之间的结合力，在SMA13与SMA10铺装层之间洒布改性乳化沥青。5. 铺装材料及性能要求5.1防水粘结层Elinminator防水粘结体系钢桥面喷砂除锈清洁度到达Sa2.5级、粗糙度到达50100m后，喷洒各防水粘结层材料，性能指标见表5.1。表5.1 Elinminator防水粘结体系技术要求试 验 项 目要 求试验方法Zed S94底涂层施工温度 -1040干膜厚度 m50甲基丙

7、烯酸类树脂拉伸强度MPa11.8ASTM D638断裂延伸率 130粘结强度钢(25) MPa5.0见附录1低温柔性-20，20mm弯曲，90无裂纹见附录2Bond Coat SA1030胶粘剂铺装下层为SMA时用材料施工预热温度 175200活化温度 90面层施工最低间隔时间 h0.55.2沥青混凝土铺装层用改性沥青铺装下层SMA10用改性沥青指标应到达PG82-22的技术要求，铺装上层SMA13用改性沥青指标应到达PG76-28的技术要求，改性沥青技术要求分别如表5.2、表5.3所示表5.2 铺装上面层用高弹改性沥青技术要求试 验 项 目要 求试验方法针入度 25 0.1mm50100JT

8、J 052-2000 T0604软化点 70JTJ 052-2000 T0606延度 5 cm70JTJ 052-2000 T0605粘 度 135 PaS3JTJ 052-2000 T0625弹性恢复率25 %90JTJ 052-2000 T0662闪 点 250JTJ 052-2000 T0611旋转薄膜烘箱老化质量变化，不大于0.5JTJ 052-2000 T0610针入度比(25) %65软化点变化 升高8降低2弹性恢复率25 %80延度 5 cm40PG分级PG7628AASHTO-TP1/TP5表5.3 铺装下面层用高粘改性沥青技术要求试 验 项 目要 求试验方法针入度 25 0.

9、1mm3060JTJ 052-2000 T0604软化点 75JTJ 052-2000 T0606延度 5 cm30JTJ 052-2000 T0605弹性恢复率25 %80JTJ 052-2000 T0662闪 点 250JTJ 052-2000 T0611粘 度 60 PaS20000JTJ 052-2000 T0625旋转薄膜烘箱老化质量变化，不大于0.5JTJ 052-2000 T0610针入度比(25) %65软化点变化 升高8降低2弹性恢复率25 %70延度 5 cm20PG分级PG8222AASHTO-TP1/TP55.3集料及矿粉粗集料、细集料及矿粉应满足我国公路沥青路面施工技

10、术标准JTG F40-2004中的表4.8.2、表4.9.2及表4.10.1中的要求。特别强调粗集料的1：3细长扁平颗粒含量必须15%，1：5细长扁平颗粒含量应5%；洛杉矶磨耗损失应小于28%；粗集料磨光值不小于42BPN。集料分级规格：14.759.5mm:大于9.5mm含量小于15%，小于4.75mm集料含量10%。22.364.75mm:2.364.75mm粒径含量80%。302.36mm:大于2.36mm含量15%。钢桥面铺装中不使用天然砂。施工中应保持矿粉枯燥无结团，结团的矿粉不得直接使用。5.4纤维纤维是用于SMA混合料中的稳定剂，根据室内试验研究结果，采用矿物纤维，以增加SMA混

11、合料的抗疲劳性能，性能指标见表5.3。表5.4 矿物纤维性能技术要求试 验 项 目要 求试验方法直 径 m25JT/T 533-2004抗拉强度断裂强度MPa500JT/T 533-2004断裂伸长率 %3JT/T 533-2004熔点 250JT/T 533-20045.5改性乳化沥青在铺装下层完工后，在其上涂布一层改性乳化沥青,用量为0.30.5Kg/，增强铺装上下层的结合力。改性乳化沥青性能要求如表5.5所示。表5.5 改性乳化沥青技术要求试 验 项 目要 求试验方法1.18mm筛上余量 %0.1JTJ052-2000 T0652贮存稳定性5d %5JTJ052-2000 T0655粘

12、度 C25.3 s825JTJ052-2000 T0621蒸发残留含量 % 55JTJ052-2000 T0651蒸发残留物性质针入度250.1mm40100JTJ052-2000 T0604延度5 cm20JTJ052-2000 T0605软化点 55JTJ052-2000 T06065.6混合料级配与性能要求铺装下层使用SMA10级配，铺装上层使用SMA13级配，上下层SMA混合料级配应满足表5.6表、5.7中要求。铺装上、下层沥青用量油石比范围5.87.0%。均需现场进展配合比设计并检验性能后确定，设计混合料性能需满足表5.8中的技术要求。表5.6 铺装层SMA10混合料级配序号通过筛孔

13、mm通 过 率 %113.210029.59010034.75324842.36203051.18172560.60142070.30121880.15101690.075813表5.7 铺装层SMA13混合料级配序号通过筛孔mm通 过 率 %113.29010029.5507534.75203442.36152651.18142460.60122070.30101680.1591590.075812表5.8 铺装混合料性能要求混合料类型铺装下层SMA10铺装上层SMA13沥青用量(油石比) %5.87.05.87.0VMA矿料间隙率 %17.017.0空隙率 %2.04.02.54.5马歇尔

14、试验稳定度KN6.26.2冻融劈裂强度比 %808060车辙动稳定度次/mm35003000弯曲极限应变-10 70008000注：弯曲试验试件尺寸为30010050mm。6.主要工序的施工工艺要求6.1喷砂除锈在钢桥面板上选择面积约100块区域，分别用不同的钢砂组成、不同工艺进展试喷砂除锈处理,由施工单位检测监理旁站钢板清洁度和粗糙度，确认钢桥面板喷砂除锈工艺。6.2 防水粘结层在喷砂除锈检验合格的钢桥面板上选择面积约100m2块区域，喷洒甲基丙烯酸类树脂材料，确定喷洒工艺。在喷砂除锈检验合格后3h内喷涂底涂层Zed S94，用量为100200g/，采用直径为0.0250.035英寸的喷孔进

15、展喷涂。待其固化后，喷涂甲基丙烯酸类树脂，分两层施工，总用量25003500g/，干膜总厚度最小2mm，每层涂完1h就可以喷涂下一层；粘合剂SA1030 是一种改性聚物沥青基热熔胶粘合剂。将粘合剂SA1030 放进夹套熔锅，用油浴间接加热。预热温度介于175至200之间，随即用橡皮滚轴压涂于已固化防水膜。涂布率为1.25 kg/至 1.75 kg/间。施工时，应以直尺或其它工具将粘合剂SA1030 与短期接头和搭接区域分隔。粘合剂SA1030施工后需要至少30 分钟冷却，才可进展面层施工。铺装下层施工时，粘合剂SA1030 的外表应该无水份和其它污物。6.3 SMA混合料的施工6.3.1改性沥

16、青加工与贮存铺装用改性沥青均须经过试加工，并进展性能检测合格后，方可在钢桥面铺装施工过程中按标准的加工工艺加工改性沥青。改性沥青加工工艺推荐如下:沥青温度175180,参加改性剂后融胀搅拌10分钟,胶体磨研磨2030分钟(沥青升温到180后研磨23遍即可),改性沥青出料温度180190,上述工艺需经现场试加工确定。应详细记录每次加工的沥青初始温度、参加改性剂后的温度、出料温度、胶体磨研磨次数等加工工艺资料。现场应准备有保温及具有搅拌功能的改性沥青贮罐。施工中贮存温度不超过190。贮存能力应不低于30吨。改性沥青加工后，应以每一施工日取样12次，进展针入度、软化点、延度等关键指标的试验检测。每加

17、工一釜改性沥青均应用涂膜、撕膜法检验是否加工均匀。已加工改性沥青如因施工原因而需要贮存24小时以上时,应低温贮存(1505,搅拌),停顿施工48小时以上时,应冷却静止贮存，施工前应升温至175185,并搅拌至少30分钟后才能使用。施工前，现场改性沥青加工厂商应向监理工程师提供生产能力、质量检测等内容的报告。6.3.2 SMA混合料生产每一阶段SMA混合料拌和前，均需对拌和楼进展彻底的检修与维护，防止发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度慢及掺加量不够等问题。同时，对所有计量设备进展检查。混合料拌和温度控制：石料加热200240，混合料拌和后出料温度按170195目标控制，不满足上述温度要求那

18、么弃料。拌和时间为干拌510s，湿拌3060s，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。拌制好的混合料贮存时间不得超过4h。试验室人员应按规定抽样频率取样检验并密切观察拌制混合料的质量。拌和楼拌和工序必须采用自动控制。特殊情况下，经监理工程师同意，可少量采用人工控制开场拌和及故障等特殊情况每次不超过5斗。要求每盘打印数据，并按每盘打印数据检查。经过试拌、试验路施工确认并批准的混合料拌和工艺不得更改，如需更改，需取得监理工程师同意。如发现任何异

19、常情况，立即停机处理，通知摊铺现场，在未找到发生异常的原因并解决前，不得恢复施工。铺装层每施工段需进展拌合混合料总量的计算及厚度检验，应按35mm计算用量。6.3.3SMA混合料的运输钢桥面铺装改性沥青SMA混合料运输应采用载重10t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展。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；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，制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清

20、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场摊铺为止，运料及等待时间不超过1.5h。6.3.4 SMA混合料摊铺钢桥面行车道SMA铺装施工，采用一台摊铺机摊铺。摊铺机摊铺施工前，应进展全面彻底的检修，确保摊铺施工中不出现设备故障。摊铺机应在前一天根本就位，需通过防水粘接层时应在白天移动。到达摊铺起点附近，放置在当日施工范围以外不得停留在防水粘接层上过夜。压路机等机械设备也应同样放置。钢轮压路机直接在浇注式上行走时，需铺垫橡胶皮橡胶皮应干净，无油污或沥青等杂物。摊铺开场前1h左右使摊铺机就位于起点

21、，并充分预热摊铺机熨平板。摊铺机采用挂线控制厚度或用拖棒控制。对此，施工单位应进展仔细研讨，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1.52.0m/min范围，最高不超过3m/min。摊铺机行走时，不能在浇注式混凝土层上转弯，制止摊铺机在所有铺装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，防止摊铺机长时间停机待料。摊铺最低温度为160。6.3.5 SMA混合料的压实 改性沥青SMA混合料碾压必须紧跟摊铺机碾压，初碾、

22、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的水平震荡压路机震荡碾压。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12遍。铺装外表层施工时，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或者胶轮压路机，振荡碾压34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12遍，收迹碾压终了温度应大于120。在边缘、角落及雨水井周围难以用大型压路

23、机压实的部位，需采用小型压路机及人工操作的机动夯锤夯实。特别是铺装下层在雨水井周围部位，必须有23人，采用人工夯锤紧跟摊铺机，在混合料温度较高时，人工夯实，保证这些部位混合料的密实性。注：假设遇温度较低时施工，或者为提高施工的可操作性，提高混合料的压实度等施工质量，可添加沥青质量1.01.5%的中温化添加剂Sasobit，那么混合料的生产及施工温度可降低1030。6.4改性乳化沥青粘层在铺装下层及铺装上层之间设置改性乳化沥青粘层。改性乳化沥青粘层的施工应由对改性乳化沥青生产及满布均具备实践经历的施工队伍施工。粘层用改性乳化沥青为重交AH-70#沥青参加3%以上改性剂，乳化制备成性能稳定的改性乳

24、化沥青。改性乳化沥青粘层用量为0.30.5Kg/。改性乳化沥青粘层在铺装面层混合料摊铺前一天施工(必须在面层混合料摊铺8小时前完工)，要求洒布均匀并根本满布。6.5交通开放在面层SMA施工完并清理干净后，冷却到40以下后可开放交通。7.铺装施工质量控制与检测钢桥面铺装施工质量的控制采用工序控制方法，同时对铺装材料、混合料及每一铺装层采用质检控制方法检测并证实铺装施工控制效果。工序控制方法控制质量，即是从钢板喷砂除锈到铺装施工完毕的每一层面施工过程中，对影响施工质量的因素进展严格控制，如控制施工条件、控制施工设备、施工工艺等，到达高质量桥面铺装的目的。7.1设备计量标定施工前，应对各种生产设备及

25、检测设备进展计量标定，其中，主要的设备的计量标定应经过计量部门计量检定合格。凡自带标定装置的设备如核子密度仪等、可在监理旁站情况下进展计量标定。7.2 钢桥面铺装施工质量控制在此，列出了铺装各层面施工的主要质量控制点，施工单位可以根据施工质量控制的需要，增加控制点及制定控制措施。1喷砂除锈质量控制点:1钢板是否已经清洗干净，无油迹；2施工条件温度与湿度；3粗糙度与清洁度。2防水粘结层质量控制点:1原材料性能；2施工条件温度与基面状况；3涂布量满布、厚度及均匀性；4涂刷工艺；5粘结强度。3螺旋排水管质量控制点：螺旋排水管的顺直与位置根本固定。4改性沥青SMA混合料生产主要控制点:(1)改性沥青性

26、能；(2)集料性能；(3)级配及热料仓二次级配；(4)矿粉掺加量；(5)纤维是否稳定掺加；(6)拌和时间与拌和温度；(7)沥青用量；(8)贮存时间。5改性沥青SMA混合料运输主要控制点:(1)运输过程中保温措施；(2)运输车行驶及等待摊铺时间控制；(3)在防水粘结层上行驶的本卷须知；(4)卸料时与摊铺机的配合；5卸料时混合料温度。6改性沥青SMA混合料摊铺主要控制点:(1)摊铺平整度；(2)摊铺机行走速度；(3)松铺厚度；(4)摊铺温度。7改性沥青SMA混合料碾压 主要控制点：(1)压实工艺(压实遍数，是否紧跟摊铺机碾压，碾压工作面长度不超过30米等)；(2)碾压温度保证；(3)压实度通过控制

27、碾压工艺控制压实度；(4)施工缝部位压实度的保证。8施工缝设置与处治主要控制点:(1)施工缝位置；(2)纵向施工缝附近压实度。9粘层洒布质量控制点:1改性乳化沥青的性能；2洒布量及均匀性；10防、排水处理主要控制点:(1)钢桥面板的排水(泄水孔)；(2)横坡保证；3填缝料的连续与饱满。8.钢桥面铺装施工质量的控制性检测钢桥面铺装施工质量的控制性检测，主要目的在于更好地控制施工质量，以及利于监理工程师更好地掌握工程质量。主要包含以下控制性检验内容:1喷砂除锈应 检 测：1清洁度：到达Sa2.5级；2粗糙度：50100m。检测频度：1清洁度：3点/200；2粗糙度：3点/200。检测方法：1清洁度

28、：比照GB8923-88标准图片，用放大镜观测；2粗糙度：用塑胶帖纸法测量。2防水粘结层的涂布应 检 测：1外观：要求平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂现象；2用量：底涂层：100200g/，甲基丙烯酸类树脂：25003500g/，胶粘剂SA1030：1.25 kg/m21.75 kg/m2；3粘结强度：5Mpa。检测频度:1外观：随时；2用量：每1000该桥面积小，仅需检测1次；3粘结强度：1点/100。检测方法:1外观：目测；2用量：按用量和施工面积计算。3粘结强度：按附录1试验方法进展。检测后，如发现不能满足要求的部位，在附近加测3点，如证实施工质量达不到要求，应返工。3改性沥青SMA

29、混合料拌和 改性沥青SMA混合料拌和时，应进展以下检测:(1)施工控制检测出料温度：上下层混合料的目标出料温度为140160。 (2)质量检验性检测改性沥青取样试验：每一工作日取样12次。进展针入度、软化点、延度等关键指标检测。改性沥青SMA混合料取样:抽提筛分油石比、级配；马歇尔(VMA、空隙率Va及饱和度VFA等)。4改性沥青SMA混合料运输、摊铺主要应进展(1)温度检测:铺装下层混合料运输至现场摊铺前每车混合料检测三点温度，平均值低于125时应废弃；(2)摊铺厚度：摊铺后用插入法量测SMA混合料松铺厚度，并根据松铺系数估算铺装层厚度，供摊铺机调整混合料摊铺厚度使用。摊铺方向每5米一个测定

30、断面，一个测定断面2个测点。5改性沥青SMA混合料压实采用工序控制法控制：保证混合料的出厂温度，到场温度及摊铺温度，按试验路所验证的碾压工艺如碾压组合方式，碾压遍数等条件进展碾压确保铺装的压实效果。每日完成的每一施工段落，应采用总混合料用量计算检验铺筑厚度。原那么上不进展破坏性检测。9. 照像与摄像记录对钢桥面铺装施工的每一段的每层面均应进展照像及摄像记录。照像记录应记录施工单位自检试验、监理旁站或抽检验情况及每一层面的近景与全景、施工中发现问题局部。照像时,应在旁边立块黑板,标明时间、桩号位置及照像对象情况。施工过程及每一层面完成后应用摄像机详细摄录层面情况,如喷砂除锈、防水粘结层、SMA混

31、合料等施工及完了状态。录像记录应完全记录桥面铺装施工过程中发现的异常问题。应采用黑板详细标明所录对像情况、摄像地点、时间等,辅助摄录工作。10.验收标准钢桥面铺装的质量验收主要依据我国沥青路面验收标准进展。除要求前述施工中质量控制与检测结果满足本实施细那么的规定以外，未规定内容及评分标准参照我国公路工程质量检验评定标准JTJ F80/1-2004执行。检测结果应满足表10.1中的质量要求。表10.1 钢桥面铺装工程施工质量要求工程分项检测指标要求合格判定检测频度喷砂除锈清洁度 级Sa2.5全部到达要求3点/200粗糙度 m50100最小50，最大100防水粘结层用 量 g/底涂层：100200施工面积平均：最小100每1000甲基丙烯酸类树脂25003500施工面积平均：最小2500胶粘剂SA103012501750施工面积平均：最小100粘接强度25MPa5最小51点/100改性乳化沥青粘层用量 g/300500施工面积平均，最大500g每1000改性沥青SMA混合料级配通过率厂拌取样9.5mm4.75mm，2.36mm0.075mm532与施工级配目标值比照，每次结果均到达要求3次/施工日油石比厂拌取样0.3与设计值比照，每