大桥混合梁钢桥面浇注式沥青混凝土铺装技术

瓯江大桥混合合梁桥面铺装装设计与施工工技术研究交通运输部公公路科学研究究所大桥混合梁钢桥面面浇注式沥青青混凝土铺装技技术施工技术交流流汇报人：徐全全亮2022/10/26-2-汇报内容瓯江大桥工程程概况钢桥面铺装设设计方案浇注式沥青混混凝土特点前期所完成的的工作钢桥面铺装施施工工艺和质质控体系问题与建议2022/10/26-3-瓯江大桥工程程概况位置：位于浙江诸永永高速公路温温州段得延伸伸线上。全长长4.7km。桥型：混合梁刚构桥桥桥跨布置：84+200+84=368(m)其中钢梁长80m钢混结构特点点：充分发挥混凝凝土梁与钢梁梁各自优点，，降低梁高，，结构布置灵灵活瓯江桥：根部梁高9.0m，普通通梁高12m左右；边中跨比0.42，普通通0.55左左右诸永高速公路瓯江大桥2022/10/26-4-瓯江江大大桥桥工工程程概概况况钢混混结结合合段段有格格室室后后承承压压板板式式钢梁梁侧侧采采用用变变刚刚度度钢钢箱箱梁梁，，长长2.2m，混混凝凝土土梁梁侧侧长长1.8m,总长长4.0m顶底底板板、、腹腹板板采采用用双双壁壁板板钢钢-混组组合合结结构构，，采采用用开开孔孔板板连连接接件件（（PBL）2022/10/26-5-钢桥桥面面铺铺装装设设计计方方案案1.主桥桥钢钢箱箱梁梁段段铺铺装装设设计计方方案案2022/10/26-6-钢桥面铺铺装设计计方案2.钢混结合合段铺装装设计方方案（铺铺装）2022/10/26-7-钢桥面铺铺装设计计方案3.其它细部部设计外侧路缘缘石附近近设置螺螺旋排水水管施工缝采采用贴缝缝条处治治2022/10/26-8-浇注式式沥青青混凝凝土浇筑式式沥青青混凝凝土二二十世世纪五五十年年代浇浇筑式式沥青青混凝凝土起起源于于德国国，德德文为为Gußß，意思思为““流动动路面面”，，英文文名称称为GussAsphalt。英国国称作作MasticAsphalt两者在在施工工工艺艺上有有所区区别。。浇注式式沥青青混凝凝土钢钢桥面面铺装装体系系是欧欧洲和和日本本的主主要铺铺装类类型，，其中中日本本使其其得以以长足足发展展。浇浇注式式沥青青混凝凝土铺铺装1997年在我我国香香港青青马大大桥上上首次次使用用。截至目目前已已在我我国60余座钢钢桥上上使用用。2022/10/26-9-浇注式式沥青青混凝凝土空隙率率极小小，接接近于于0，无需需碾压压便能能达到到其最最终强强度，，它不不会会出现现因因压实实不足足而表表现出出的缺缺陷病病害；；不透水水，也也不吸吸水，，对含含Cl－的溶液液及经经常性性潮气气作用用之类类的气气候影影响因因素不不敏感感。因因而不不会出出现水水损害害问题题；柔韧性性强，，对冲冲击及及颠簸簸不敏敏感；；结合料料在气气候因因素影影响下下几乎乎不会会老化化，具具有较较好的的耐久久性(使用寿寿命20年以上上)；沥青含含量较较高，，具有有较好好的抗抗开裂裂能力力。优点：：缺点：：浇注式式沥青青混凝凝土动动稳定定度约约为300~500次/mm,虽经江江阴长长江大大桥双双层浇浇注式式沥青青混凝凝土（（4年）和和安庆庆长江江大桥桥（8年）验验证，，但其其高温温稳定定性一一直是是业界界较为为关心心的问问题。。2022/10/26-10-目前已经开开展的工作作我国现有浇筑式式沥青混凝凝土钢桥面及钢钢混结合段段铺装设计计施工技术术及使用现现状调研分分析（鄂东大桥桥、重庆石石板坡大桥桥）结构形式调调研施工技术调调研使用性能调调研主要破坏形形式调研瓯江大桥气气候（降雨雨和温度））调查（中中资公司））瓯江大桥的的交通荷载载水平调查查（中资公公司）2022/10/26-11-前期所完成成的工作——使用情况调调研铺装结构桥梁名称桥梁结构主跨通车时间浇注式铺装GA+SMA重庆朝天门大桥钢桁梁5522009.4重庆菜园坝大桥钢箱拱梁4202006重庆石板坡长江大桥T型钢构3302006.8长沙三汊矶大桥钢箱梁3282006.9南京夹江大桥钢箱梁2482009.10安庆长江大桥钢箱梁5102004.10汕头礐石大桥（翻修）钢箱梁PC箱梁5182006.11山东胜利黄河大桥钢箱梁2882003.7江西南昌洪都大桥钢箱梁3652009赣州飞龙岛大桥钢箱梁1502009赣州赣江公路大桥钢箱梁4082010江西南昌英雄大桥钢箱梁3852009江苏省S342主线上跨互通钢桥钢箱梁161+1612006MA+SMA昂船洲大桥钢箱梁10182009.10深圳湾大桥钢箱梁210+1802007.7MA青马大桥钢桁梁13771998江阴大桥钢箱梁138519992022/10/26-12-前期所完成成的工作——使用情况调调研序号桥梁名称防水体系交通量使用状况1香港青马大桥Eliminator防水粘结层+MA重交通使用情况良好2江阴长江大桥沥青砂胶+GA重交通、超载严重部分防水层失效3胜利黄河大桥（翻修）环氧树脂（两层撒砂）+溶剂型粘结剂（两层）+沥青砂胶+GA中交通使用情况良好4安庆长江大桥溶剂型粘结剂+GA中交通使用情况良好5长沙三汊矶大桥环氧树脂（两层撒砂）+橡胶沥青砂胶+GA中交通使用情况良好6重庆石板坡长江大桥中交通、基本无超载使用情况良好7礐石大桥（翻修）重交通、超载严重部分防水层失效8深圳湾大桥（翻修）Eliminator防水粘结层+GA中交通使用情况良好9重庆菜园坝长江大桥中交通使用情况良好10江苏S342立交主跨桥重交通、超载严重使用情况良好11昂船洲大桥Eliminator防水粘结层+MA重交通使用情况良好12上海桥隧（长江大桥）Eliminator防水粘结层+GA轻交通使用情况良好13重庆朝天门长江大桥中交通使用情况良好“防水粘结结层+MA（GA）保护层””防水体系系调查统计计2022/10/26-13-前期所完成成的工作——使用情况调调研序号桥梁名称铺装方案使用状况1重庆朝天门大桥Eliminator+GA+SMA良好，无任何病害2重庆菜园坝大桥良好，无任何病害3重庆石板坡长江大桥环氧树脂+沥青砂胶+GA+SMA良好，无任何病害4长沙三汊矶大桥良好，无任何病害5南京夹江大桥Eliminator+GA+SMA良好，无任何病害6江苏省S342主线上跨互通良好，无任何病害7安庆长江大桥环氧树脂+沥青砂胶+GA+SMA面层一条纵向裂缝8汕头礐石大桥（翻修）慢车道铺装层出现车辙病害、划线扭曲，局部挖补9山东胜利黄河大桥面层纵向裂缝10江西南昌洪都大桥Eliminator+GA+SMA良好，无任何病害11江西南昌英雄大桥良好，无任何病害12赣州飞龙岛大桥良好，无任何病害13赣州章江大桥良好，无任何病害14赣州赣江公路大桥良好，无任何病害15深圳湾大桥Eliminator+MA+SMA良好，无任何病害16昂船洲大桥良好，无任何病害17青马大桥Eliminator+MA良好，无任何病害18江阴大桥沥青砂胶+MA车辙、开裂严重，已翻修铺装破坏情情况调查统统计2022/10/26-14-前期期所所完完成成的的工工作作———使用用情情况况调调研研香港港青青马马大大桥桥是是中中国国第第一一座座采采用用英英国国浇浇注注式式沥沥青青混混凝凝土土铺铺装装的的钢钢桥桥，，至至今今已已15年，，使使用用情情况况良良好好，，但但其其钢钢桥桥面面板板厚厚度度为为25mm；江阴长江大桥桥于1999年采用了英国国浇注式沥青青混凝土铺装装，是中国大大陆第一座采采用浇注式铺铺装的钢桥，，但一年后就就出现了崩溃溃性破坏；山东胜利黄河河大桥和安庆庆长江大桥采采用德国浇注注式沥青混凝凝土铺装，距距今10年左右，使用用情况良好；；在经过防水粘粘结层（Eliminator）、胶结料（（聚合物改性性沥青和高弹弹改性沥青、、铺装结构（（浇注式+SMA）和施工技术术（生产和运运输）等技术术改进后，浇浇注式沥青混混凝土开始大大规模应用在在大跨径钢桥桥上（近70座），整体使使用情况良好好；特别是江阴长长江大桥（交交通、气候条条件严峻）双双层浇注式沥沥青混凝土试试验段的铺设设，距今已4年，正常铺筑筑的试验段未未出现任何病病害，德国浇浇注式沥青混混凝土的高温温稳定性得到到了有效验证证。2022/10/26-15-前期所完成的的工作——使用情况调研研重庆石板坡长长江大桥是一一座刚混结合合钢构桥，采采用与瓯江大大桥相同的铺铺装结构和材材料，距今已已7年，全桥未出出现任何病害害；湖北鄂东长江江大桥刚混结结合段采用竖竖向柔性连接接处理，截至至目前使用状状况良好。2022/10/26-16-前期所完成的的工作——材料改进贯入度（mm）浇注式沥青混混凝土胶结料料改进2022/10/26-17-浇注式式铺装装优化化组成成设计计——级配设设计（（针对对高温温稳定定性））目前已已经开开展的的工作作2022/10/26-18-前期所所完成成的工工作——材料改改进SMA沥青混混凝土土胶结结料改改进桥面铺铺装用用SMA沥青经经历了了SBS改性沥沥青到到高弹弹改性性沥青青的阶阶段，，动温温度度度达到到6000次/mm以上，，大大大提高高了高高温稳稳定性性；-10度小梁梁弯曲曲破坏坏应变变达到到15E-3，是普普通SMA的3倍以上上，大大大提提高了了铺装装层的的耐疲疲劳性性能。。2022/10/26-19-前期期所所完完成成的的工工作作———材料料改改进进原材材料料和和级级配配设设计计原材材料料检检验验配合合比比优优化化设设计计与与验验证证相关关科科研研实实验验2022/10/26-20-前期所完完成的工工作——钢混结合合段铺装装方案钢混结合合段由于于材料模模量突变变等因素素的影响响，受力力较为复复杂，可可通过提提高材料料强度和和刚度以以及柔韧韧性来解解决。增加柔韧韧性和释释放应力力方案铺装上层层铺装下层层防水粘结结层钢板SMA-1035mmGA-1035mmEliminator方案一（（与主桥桥段铺装装方案相相同）铺装上层层铺装下层层防水粘结结层钢板GA-1035mmGA-1035mmEliminator方案二双双层浇注注式沥青青混凝土土2022/10/26-21-前期所完完成的工工作——钢混结合合段铺装装方案铺装上层层铺装下层层防水粘结结层钢板SMA-1035mm（切缝）））GA-1035mmEliminator方案三浇浇注式+SMA（切缝））铺装上层层铺装下层层防水粘结结层钢板EA30mmEA40mm环氧树脂脂双层环氧氧沥青混混凝土增加强度度和刚度度2022/10/26-22-前期所完完成的工工作——钢混结合合段铺装装方案铺装形式抗裂性防水性经济性施工便利性对全桥铺装性能影响浇注式+SMA优良优良较好较好较好双层浇注式优良优良较好一般一般浇注式+SMA（切缝）优良优良较好较好较好双层环氧优良优良一般较差较差四种方案案主要性性能对比比2022/10/26-23-前期所完完成的工工作——钢混结合合段铺装装方案铺装上层层铺装下层层防水粘结结层钢板SMA-1035mm（切缝））GA-1035mmEliminator选定方案案浇浇注式+SMA（切缝））延长钢混混结合段段铺装为为15米采用竖向向柔性连连接细部处治治措施交工验收阶段的工程质量检查与验收钢桥面板处理防水粘接层SMA表面层材料GA浇注式沥青混凝土GA层表面粘接层钢桥面铺铺装施工工步骤施工工艺艺钢桥面铺铺装施工工工艺和和质控体体系钢桥面板板处置钢桥面板板处置钢桥面板板清洁抛丸除锈锈施工清洁工序序：表层松散散物—钢板表面面较厚的的油和油油脂—局部受油油污染部位位。注意点：：采用溶剂剂（如甲甲苯）清清洗时，，作业人人员必须须保证个个人安全，现场场严禁吸吸烟和电电焊作业业，清洗洗后溶剂剂应集中中收集。。施工条件件：钢板板清洁、、干燥、、无污染染，表面面无焊瘤瘤、飞溅溅物、针针孔；天气预计计晴好10h、干燥，，环境温温度10℃以上、相相对湿度度小于85％、钢板表面面温度大大于实测测空气露露点温度度+3℃风速大于于10m/s、有雾、、露水、、下雨时时禁止施施工材料配置置：磨料采用用金属混混合磨料料由钢丸丸和钢砂砂组成，，二者比比例通过试验验确定；；磨料干干燥清洁洁，不含含油脂、盐盐分等有害物物质。施工工艺艺：◆喷砂作作业由喷喷砂机连连续匀速速进行除除锈。多多台喷砂机机时，作业范围要搭接。最后一遍遍抛丸除除锈，要换清洁干燥燥磨料，，禁止使使用回收收磨料。◆喷砂机机的作业业行走速速度和抛抛丸作业业的遍数数根据现现场实施施效果确确定。◆无法用用回收式式真空抛抛丸机抛抛丸的边角处及及桥面的的凹坑部位，采采用手提式真空空抛丸机机补充抛抛丸。◆喷砂作作业完成成后，回回收散落落钢砂。。◆喷砂除除锈过程程应实行行区域性性封闭施施工。◆抛丸后的钢钢板表面保持持清洁无污染染。◆规定时间未未涂刷EBCL胶料的，应重重新处理。防水粘结层防水粘结层施工条件

涂布面须清洁洁、干燥、无无浮锈、无尘尘埃。

除锈处理后3小时内开始实实施

施工环境温度度大于10℃，湿度小于90%，雾天及下雨雨时不得施工材料施工工艺质量检测Eliminator防水粘结层——成品材料。

除锈处理后后开始防腐底涂层ZedS94。

ZedS94固化后，喷涂涂Eliminator防水材料（两层）。

刷涂、滚涂或或喷涂施工TackCoatNo.2胶粘剂。

施工结束后后应封闭养护护、不得在在在胶料初始固固化前可能下雨的天天气中施工。。防水层干膜厚厚度不小于2mm常温下与钢板板之间的抗拉拉拔强度不小小于5MPaGA浇注式沥青混凝土层层GA浇注式沥青混凝土层施工准备配合比设计混合料拌合混合料运输混合料摊铺和压实成型接缝质量检查★不得在雾天天和下雨时施施工；★准确定位侧限限挡板的高度度，做好人员和和机械的准备备;★矿料级配；；★设计方法和和设计要求；；★设计流程；；★沥青加热温温度：170~190℃、集料加热温温度：280~320℃出料温度：220~250℃★干拌15s,湿伴90s，总时间115s，以均匀无花花白料为准。。★专用的运输输设备cooker、自动保温和和加热220~250℃★注意运输时时间，不得小小于45分钟★专用的摊铺铺设备、无需需碾压、如产生气泡，，应及时刺破破★施工天气晴晴时进行，★施工时间控控制在60min内，结束后封封闭交通2-3d;★尽可能不设设施工缝；若若设置，横缝缝宜在横梁间间隔约1/4处，上下层横横缝位置至少错错开1.5m，横缝界面应应涂布粘结材材料。SMA表面层施工工艺及质量检验SMA施工准备、施施工工艺、质质量控制和检检查的相应技术要要求应符合《公路沥青路面面施工技术规范》的相关规定。。配合比设计◆配合比设计计方法和技术术要求；◆配合比设计计应符合《公路沥青路面面施工技术规范》的相关规定。。体系中的SMA混凝土一般采采用高粘改性性沥青，对出料温度、、摊铺温度、、碾压温度要要求更高，应特别引起注注意。说明SMA表面层SMA沥青混混凝土：生产、摊铺和和碾压工艺与与普通路面用用SMA基本本相同，但最最好采用水平平震荡压路机机进行碾压；；纵向接缝应尽尽量采用热接接缝，且纵向向裂缝应避开开轮迹带部位位；在面层SMA施工完并清清理干净后，，行车道铺装装表面层压实实3天后，可可开放2t以以下轻型交通通，5天后可可正式开放交交通。钢桥面铺装施施工工艺和质质控体系2022/10/26-29-接缝处理：：应调整机械械配置，使使浇注式沥沥青混凝土土能够连续续摊铺，减减少横向接接缝设置，，不得已设设置横向接接缝时，应应设置于横横隔板间距距1/4处处。接缝处应采采用贴缝条条进行处治治;试验项目要求试验方法软化点（R＆B）℃≥JTGE20-2011T0604低温柔度（-20℃，30min，R=15mm）无裂纹GB18243-2000弹性恢复率（25℃）%≥JTGE20-2011T0662贴缝条技术术要求钢桥面铺装装施工工艺艺和质控体体系2022/10/26-30-施工过程中中质控标准准：喷砂除锈；；应检测粗粗糙度和洁洁净度。Eliminator施工；应检检测厚度和和拉拔强度度浇注式沥青青混凝土施施工：应检检测贯入度度和流动性性（现场目目测）、厚厚度。钢桥面铺装装施工工艺艺和质控体体系SMA施工：应检检测混合料料温度、压压实度、马马歇尔指标标、厚度、、表面抗滑滑和渗水系系数2022/10/26-31-验收标准：：钢桥面铺装装施工工艺艺和质控体体系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全部达到要求6点/1000㎡粗糙度

μm80～120最小80，最大120防水粘结层用

量

g/㎡底涂层100～200最小1001次/1000㎡Eliminator2500～3500最小2500TackCoatNo.2胶粘剂100～200最小100湿膜厚度mm≥1.2平均值满足要求1点/100㎡粘结强度(25℃)MPa≥5最小56点/1000㎡浇注式铺装用改性沥青针入度(25℃)0.1mm20～60符合要求1次/施工日软化点℃≥80延度(5℃)cm≥20浇注式沥青混合料级配(通过率)％拌合楼记录9.5mm，4.75mm2.36mm