钢桥面ERS铺装施工工法

钢桥面ERS铺装施工工法由中交第三公路工程局有限公司、广州市市政集团有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《钢桥面ERS铺装施工工法》是中交第三公路工程局有限公司、广州市市政集团有限公司完成的建筑类施工工法，完成人是刘元炜、张志宏、杨志超、安关峰、张洪彬、刘添俊。该工法适用于公路工程钢桥梁钢箱梁正交异性钢桥面板铺装施工。《钢桥面ERS铺装施工工法》主要的工法特点是：EBCL胶料冷拌冷涂，RA混合料冷拌冷铺，均不需要高温施工，降低能耗，减少废气，改善施工和生态环境。2011年9月30日，《钢桥面ERS铺装施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2009~2010年度国家二级工法。形成原因形成原因中国钢桥面铺装研究起步较晚，钢桥面铺装早期破坏现象比较严重，2009年从南京长江二桥引进了美国环氧沥青（Epoxyasphalt）桥面铺装体系，取得较好的效果后，中国钢桥面铺装大都推广应用美国环氧沥青桥面铺装体系。杭州湾大桥海中平台匝道桥钢桥面铺装原设计也是采用美国环氧沥青桥面铺装体系，但工艺不适应铺装大纵坡（7.98%）、小半径（72.0米）的匝道钢桥施工。杭州湾大桥工程指挥部邀请中交第三公路工程局有限公司以“科研施工总承包”形式，开展以实体工程为依托，联合高等院校科研院所的科技攻关。取得了“树脂沥青组合体系钢桥面铺装技术（简称树脂沥青铺装技术，英文简称ERS，EBCL+RA+SMA，EBCL一EpoxyBondingChipLayer环氧树脂粘结碎石层，RA一resinasphalt树脂沥青，SMA-Stonemasticasphalt沥青玛蹄脂碎石混合料）”这一新成果，形成了《钢桥面ERS铺装施工工法》，成功地解决了杭州湾跨海大桥大纵坡、小半径钢匝道桥施工技术难题，并推广应用于杭州市江东大桥、宁波市庆丰大桥、广州市猎德大桥等工程。由于在解决钢桥面铺装早期破坏方面，效果显著，成本仅为美国双层环氧沥青钢桥铺装体系的1/2~2/3，有经济效益和社会效益。

工法特点工法特点《钢桥面ERS铺装施工工法》的工法特点是：一、钢桥面ERS铺装体系，由EBCL界面防水粘结抗滑层、RA隔热过渡层和SMA表面功能层构成。层理清晰，功能明确，变形协调。二、充分利用中国材料与设备，施工简单、造价经济、养护方便，成本仅为美国环氧沥青钢桥铺装体系的1/2~2/3。三、SMA表面功能层具有较大的构造深度，抗滑性能较美国环氧沥青钢桥铺装体系有提高。四、EBCL环氧树脂粘结碎石层，充分发挥环氧树脂与钢板的粘结能力、碎石棱角剪力键的作用，RA树脂沥青隔热过渡层防止钢箱梁日晒导热软化SMA层底，保证了界面的防水与抗滑移性能。五、EBCL胶料冷拌冷涂，RA混合料冷拌冷铺，均不需要高温施工，降低能耗，减少废气，改善施工和生态环境。六、EBCL作为防水粘结抗滑层，具有良好的防水性能，即使铺装面层SMA和RA层发生渗水，也不会导致钢板锈蚀，发生崩溃性的破坏。操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《钢桥面ERS铺装施工工法》适用于公路工程钢桥梁钢箱梁正交异性钢桥面板铺装施工。

工艺原理《钢桥面ERS铺装施工工法》的工艺原理叙述如下：利用改性环氧树脂耐高温、高强度和可追随变形等众多优点，在光滑的钢板上形成一层界面防水粘结抗滑层EBCL（环氧树脂粘结碎石层），充分发挥环氧树脂高强度粘结能力和粘结碎石棱角的剪力键作用，约束铺装层不产生水平滑动位移。利用双组分树脂沥青混凝土强度高、空隙率小、耐高温、抗损伤能力强等特性，在EBCL层上面冷做施工成型一层RA（树脂沥青）隔热过度层，旨在保护SMA底层不受钢箱梁日晒导热软化，保护EBCL层不受MA施工时的灼烫老化和施工损伤，有效分散集中的车轮荷载，增强整体的防水效果，增加力学变形刚度台阶。利用高黏度的复合改性沥青生产的高性能MA混合料作为行车功能层，为桥面铺装提供构造深、抗滑、抗车辙、噪声小、使用寿命长等优良性能，而且降低整个铺装的造价和具有良好的可置换修复性，全寿命周期造价更为经济合理。采用“正交异性板钢桥面”结构分析模型和解析方法，检算ER标准结构的界面剪应力和拉应变指标，确定ERS铺装结构的厚度、材料性能、检验指标。

施工工艺《钢桥面ERS铺装施工工法》的施工工艺流程：施工准备→钢桥面板除锈施工→EBCL界面防水粘结层施工→RA隔温过渡层施工→SMA表面功能层施工。

《钢桥面ERS铺装施工工法》的操作要点如下：一、钢桥面板除锈施工抛丸的目的是为除去钢板表面的锈迹，使钢板表面形成新鲜的有粗糙度的清洁钢板表面，以便EBCL底涂层能牢固的与之粘结。施工中具体要求如下：1.钢桥面板抛丸除锈前，要对污染物进行人工清除或预抛丸处理，保证钢板清洁、干燥、无污染，确保钢板表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等。2.抛丸作业要选择晴好干燥的天气进行。抛丸除锈要求连续、匀速，两台抛丸机搭接宽度3~5厘米。3.对抛丸除锈机无法处理的边角部位要求用手提式打磨机进行补充处理。4.抛丸除锈过程中实行区域封闭施工，工作人员要佩戴作业帽、毛巾、手套等用品，避免汗水、头发等杂物掉落与作业面。材料设备材料设备《钢桥面ERS铺装施工工法》所用的材料及设备明细如下：一、材料该工法主要工程材料如下表1，EBCL胶料主要技术性能如下表2，环氧树脂粘结碎石（3~5毫米）技术性能如下表3，RA树脂沥青主要技术性能如下表4，SMA混合料高粘度改性沥青指标性能见相关规定。二、设备该工法采用的主要设备如下表，实际施工时，在满足工艺质量控制和施工效率的前提下，可根据具体情况适当调整。质量控制质量控制《钢桥面ERS铺装施工工法》的质量控制要求如下：一、工程质量控制标准1、钢桥面除锈施工质量执行《公路桥涵施工技术规范》JG041-2000。钢桥面除锈施工技术要求如下表。2、EBCL界面防水粘结层施工尚没有行业规范标准，施工质量控制推荐值如下表。3、RA隔温过渡层施工也尚没有行业规范标准，施工质量控制推荐值如下表。4、粘层沥青、SMA表面功能层施工质量执行《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000和《公路工程质量检验评定标准》JTGF/80-2004的相关要求。二、质量保证措施1、建立健全质量保证体系，明确各职能部门和各级人员的质量职责，明确执行者和检验者，以工作质量来保证工程质量，用工序质量保证项目质量，实现质量目标。2、根据钢桥面板的锈蚀程度，合理调整钢丸、钢砂比例及大小，抛丸速度，抛丸机行走速度等工艺参数，保证抛丸除锈质量，并防止抛丸面的二次污染、浮锈。安全措施安全措施采用《钢桥面ERS铺装施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：一、建立健全安全保证体系，明确各职能部门和各级人员的安全职责，配备专职安全员和班组兼职安全员，落实安全生产责任制。二、进行安全施工应知应会教育，内容清晰、明确、具体且通俗易懂的作业前安全技术交底。三、施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善布置各种安全标识。四、施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。现场用电采用三相五线制，移动照明用电采用三线制，配备标准配电箱和漏电保护装置。五、拌合站顶部设置避雷针，以防止雷击造成拌合站电子元件的损坏。六、做好安全防火措施，拌合站、工棚、食堂等重点防火部位配备足够的消防器材。七、建立健全安全检查制度，进行定期安全生产检查和不定期专项检查，及时采取措施消除安全隐患。环保措施环保措施《钢桥面ERS铺装施工工法》的环保措施如下：一、认真贯彻关环境保护的法规，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，随时接受相关单位的监督检查。二、对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。三、混合料运输车辆加盖苦布，防止扬尘溢撒，减少环境污染。四、拌合站保持良好的除尘设备，建立粉尘湿回收池，或建立水泥专用储罐和专用运输车，对粉尘回收再生利用。五、4级以上大风，不进行粘层沥青洒布施工，防止沥青随风飘，污染环境。六、前后场所有的沥青混合料废料、EBCL胶料、RA混合料、清洗液、施工垃圾，统一收集，集中处理。七、保持机械设备的完好，减少噪声，不扰民。八、设置固定的机修点，确保无废油污染。九、文明施工，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。效益分析效益分析《钢桥面ERS铺装施工工法》的效益分析如下：在杭州湾跨海大桥海中平台钢匝道桥（铺装面积平方米）、杭州市江东大桥（铺装面积平方米）、宁波市庆丰桥（铺装面积平方米）和广州市猎德大桥（铺装面积8894.5平方米）等4项工程，平方米钢桥面铺装应用表明，该工法具有经济效益和社会效益。一、与美国双层环氧沥青钢桥铺装体系相比，充分发挥SMA路面构造深度深，抗滑、抗高温、抗车辙、噪声小、寿命长的特点。由于采用SMA路面表层，使钢桥面ERS铺装体系建造成本平均为美国双层环氧沥青铺装体系的1/2~2/3，且抗滑性能较美国双层环氧沥青钢桥铺装体系有大幅的提高。二、与美国双层环氧沥青钢桥铺装体系相比，SMA路面表层具有可修复再生性。SMA路面层后期的大修，只需铣刨和摊铺该表面层，EBCL层和RA层作为施工的平台可以良好的保护桥面钢板不受损伤。SMA路面层的可重置性，从全寿命周期费用角度分析，造价更合理。三、与美国双层环氧沥青钢桥铺装体系相比，EBCL胶料冷拌冷涂，RA混合料冷拌冷铺，均不需要高温施工，降低能耗，减少废气，改善施工和生态环境。四、该工法充分利用中国材料与设备，技术领先，质量可控，安全可靠，造价经济，养护方便，打破了美国环氧沥青混凝土钢桥面铺装体系在中国的垄断地位，具有广泛的社会效益和广阔的推广应用前景。应用实例应用实例《钢桥面ERS铺装施工工法》的应用实例如下：一、应用工程概况1、杭州湾跨海大桥海中平台匝道钢桥杭州湾跨海大桥海中平台匝道桥是连接杭州湾跨海大桥主桥与海中平台的立交桥，由A、B、C、D、E等5条匝道钢桥组成。钢桥面为ERS铺装体系，桥面铺装设计年限15年。匝道桥总长2034.44米，铺装面积平方米，最大纵坡7.0%，最大横坡3.83%，最大合成坡度7.98%，最小曲率半径72.0米。2007年3月5日开工，2008年5月1日通车。经过一年的通车运营，特别是施工重车的通行考验，路面质量良好。海中平台钢匝道桥铺装参数一览表如下表。2、杭州市江东大桥江东大桥钢桥面铺装是设计科研施工总承包项目，合同段起止桩号K0+360~K4+692.5，全长4.3325千米。其中钢桥为852米。钢桥面行车道为ERS铺装体系，