摘要：随着我国桥梁技术的不断发展，钢桥面铺装改性沥青SMA混合料施工技术已在公路桥梁中广泛应用，本文结合佛山市魁奇路东延线二期工程奇龙大桥钢箱梁桥面铺装施工实例,就钢主梁桥面铺装施工技术及施工过程进行了探讨。该桥梁的钢箱梁桥面铺装结构为：4.0cmSMA-13+改性乳化沥青0.3～0.5kg/m2+3.0cmSMA-10+改性乳化沥青0.5～0.7kg/m2+4.75～9.5mm单一粒径碎石+0.7～0.9mm防水防滑层+0.3～0.5mm防水粘结层，铺装面积约8109.1平方米。笔者从理论上分析阐述了钢桥面铺装的重点难点，解决方案和措施,从施工技术上进行了认真分析, 探讨了详细的施工过程。
关键词：钢箱梁桥面；改性沥青SMA铺装；质量措施；施工技术
1. 工程概况:
魁奇路东延线二期工程大致呈东西走向，西起湖景路，途经鄱阳村、奇槎村，向东跨越东平水道，与佛山一环东延线相交后落地，终止于西龙村附近，全长约4.532km。奇龙大桥桩号范围：K2＋570～K2＋965，桥梁全长395m。奇龙大桥跨越东平水道，采用独塔空间双索面混合梁斜拉桥，跨径组合为66+69+260=395m，桥宽40.5m。本项目的钢箱梁桥面施工段落桩号约为K2+718～K2+963.78。
桥面铺装结构为：4.0cmSMA-13+改性乳化沥青0.3～0.5kg/m2+3.0cmSMA-10+改性乳化沥青0.5～0.7kg/m2+4.75～9.5mm单一粒径碎石+0.7～0.9mm防水防滑层+0.3～0.5mm防水粘结层，铺装面积约8109.1平方米。主路为一级公路标准兼顾城市道路功能。
另外为进一步做好钢桥面铺装的施工组织，探索可靠的施工工艺，选取K2+965-K3+055段右幅共三跨桥面作为试验段，合计约1500㎡（具体按实计量），试验内容为：钢桥面铺装SMA-13上面层，取消原桥面铺装方案中的AC-13上面层，本次施工不实施AC-20下面层。
2. 施工进度计划
2.1、施工进度总目标
根据合同要求，本项目计划工期28历天。
（1）、根据总计划进度要求，详细编制每道分部分项工程的计划，按照计划进行全方位的落实，并对计划进行动态控制。
（2）、本项目施工较复杂，要综合考虑各分项工程的施工顺序及各作业段的衔接，相邻标段施工单位的交叉作业沟通与协调，最终确保目标工期的实现。
（3）、协调好与周边居民、其他标段等单位的关系，确保施工组织合理有序，减少施工过程影响，确保施工封闭区的施工安全。
2.2、关键工程节点工期
本合同段的工程施工质量及技术要求相当高，施工工序连续性强，一环紧扣一环，且对气温及强度保养期要求十分严格。如何组织机械化施工，合理组织人力、物力，加强工程协调是本工程的关键之一。为此，必须统筹考虑，统一安排，合理部署，精心组织。要作好沥青面层施工前的准备工作。针对本合同段工程施工的难点，项目经理部及时召开专题会议，解决施工过程中的问题。总结和推广先进的施工方法，检查、总结施工情况，根据实际情况，调整施工力量，完善施工方案和方法，使施工顺利进行，确保工期。
3. 钢桥面铺装施工工序:
人行道：除锈+(0.2cm环氧胶)+(0.2～0.3cm+0～0.2cm粒径彩色陶粒)；
车行道：采用双层(4.0cmSMA-13+3.0cmSMA-10)改性沥青SMA铺装。
改性沥青SMA铺装施工包括双层SMA、防水粘结层及防水抗滑层等结构层次，施工顺序为：桥面板清扫去污→抛丸除锈→自检合格→报监并合格后→0.3～0.5mm防水粘结层→自检合格→报监并合格后→0.7～0.9mm防水抗滑层＋满铺面积50～60%的4.75～9.5mm单粒径碎石→自检合格→报监并合格后→0.5～0.7kg/㎡改性乳化沥青黏层→自检合格→报监并合格后＋30mm改性沥青SMA-10下面层→自检合格→报监并合格后→0.3～0.5kg/㎡改性乳化沥青粘层→自检合格→报监并合格后→40mm改性沥青SMA-13上面层→自检合格→报监并合格。
SMA的生产、摊铺、压实工艺已有成熟的施工工艺与经验。
4.钢桥面双层改性沥青SMA铺装施工工艺与质量控制
钢桥面行车道铺装层厚度施工，按照各层功能要求的不同综合进行，设计为双层SMA结构，防水粘结层与防水抗滑层厚度(含单粒径碎石层)计入铺装下层，铺装下面层厚度3.0cm，铺装上面层厚度4.0cm。
行车道钢桥面板抛丸除锈达到Sa2.5级后，为防止新鲜的钢板表面迅速锈化，必须紧跟防水粘结层涂刷施工，防水粘结层厚度0.3～0.5mm。当防水粘结层达到初期强度时(气温>25℃条件下，一般需要48小时)，在其上进行防水抗滑层施工。防水抗滑层由0.7～0.9mm的环氧粘结剂和其上满铺面积50～60％的4.75～9.5mm单粒径碎石组成，它们和铺装下面层构成了钢桥面铺装的防水隔离层。铺装层SMA13设计空隙率为3％～4％，具有良好密实性、整体性、热稳性、抗裂性以及变形能力。
铺装下层使用较硬的改性沥青和较小空隙率的混合料，保证铺装具有良好的热稳定性和密水性。铺装上面层使用弹性恢复能力较好且变形能力优良的改性沥青，以及骨料级配嵌挤良好的混合料，以保证铺装体系具有优良的热稳定性、抗裂性以及表而抗滑性能。
防水粘结层上撒布的单粒径碎石，在其上层SMA 10混合料摊铺施工过程中，嵌入SMA-10下面层中，碎石一方面牢固的固结在环氧粘结层中，另一方面与下面层SMA 10相互嵌锁，形成很高的抗剪强度，提高了铺装体系的使用性能。
4.1钢板梁桥面板清扫去污施工工艺与质量控制
由于在钢板梁的架设过程中，桥面板表面存在不同程度的油污、灰尘、杂物等，因此在桥面抛丸除锈前应进行桥面清扫除尘、标高测量，对于有油污的部位，应先用油污清洗剂进行擦洗，并用高压水枪喷射高温热水进行清洗，为后续的抛丸除锈提供良好的工作条件。整体要求做到快速、规范、环保、文明。
4.2 抛丸除锈施工工艺与质量控制
在抛丸除锈前，对钢桥面板进行一次全面的清洗工作，并进行面板外观检查，对焊缝以及钢板表面存在缺陷的位置进行记录，有必要时采取必要措施进行修补。对于钢板表面锈蚀及污染严重的局部，手工用砂纸进行打磨。
整个清洗工作完成后，采用试纸法对钢板表面进行盐分测试，达到要求后在24小时内进行钢板的抛丸除锈。
钢板表而抛丸除锈要求达到sa2.5级，采用表面清洁度标准图与抛丸除锈后的钢板表面对比的方式进行。为保证抛丸除锈质量，应至少抛丸除锈两次。用TESTEX贴纸测试以抛丸除锈的钢板表面的粗糙度，要求达到75～100um，每次验收表面的测试点不得少于3个。验收测试应采取快速检测方法，一经测试合格，应紧接着进行防锈涂层的施工，整个施工过程采用梯队流水作业形式，即抛丸除锈施工组、测试组、防水粘结层施工组依次梯队施工，尽量较少抛丸除锈后的新鲜钢板表面在空气中的裸露时间。对于阴天或湿度较大的天气，应缩短梯队各施工组的间距。抛丸除锈施工期间，遇下雨、大雾、结露等严重影响大气湿度与环境温度的天气时，严禁进行抛丸除锈施工。
4.3防水粘结层施工工艺与质量控制
抛丸除锈后的钢板表面应在45分钟内进行防水粘结层施工，最长不得超过l小时，采用梯队施工时一般可以满足30分钟的要求。
防水粘结层的施工采用人工涂刷的方式进行。溶液浓度、刮涂工具、抹擦速度等应根据室内试验确定，并挑选经验丰富的技术工人进行操作。要求涂层施工均匀，没有重涂、漏涂现象。防水粘结层涂刷完毕后，应对桥面的施工与通行人员严格管理，严禁桥面再次被油(脂)类或其它污物污染，已经完成涂刷的区域如果发生涂层损伤，在防水抗滑层施工前视损伤程度进行修补与补涂。要求涂刷后的钢面板外观平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂等现象。防水粘结层施工期间，遇下雨、结露等严重影口向大气湿度与环境温度的天气时，严禁进行施工，施工温度应控制在25℃以上。（本次防水、防滑层最终一次性做相关预埋点的拉拔和抗剪试验检测，来满足工期的紧迫性，并同时满足质量要求）
4.4防水抗滑层施工工艺与质量控制
完成防水粘结层施工后，待防水粘结层形成初期强度后(气温高于25℃条件下，一般需要48小时，防水粘结层即可形成强度)，应在24小时内进行防水抗滑层粘结料的撒布(涂刷)施工，单粒径碎石的撒布施工紧跟进行。
环氧类粘结料的各组分按照比例配置后，在搅拌器内进行搅拌均匀，搅拌时问应控制在20min～25min，搅拌时间不得低于15min以保证各组分搅拌均匀，搅拌时问不得高于25min以保证在材料初始同化前有足够的时间进行碎石撒布工作。
在施工中，对不需要撒布(涂刷)环氧类粘结料的部位应进行保护，撤布(涂刷)完环氧类粘结料的区域，在单粒径碎石施工后应进行严格的保护，严防施工机械与人员或临时通行车辆与人员对桥而的无意识污染。环氧类粘结剂的用量按照O．5mm～1.0mm控制，并根据当天的材料用量与施工面积进行复核。
要求施工人员时刻注意肉眼观察环氧粘结料的撒布(涂刷)外观，要求外观平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂、重涂等现象。若有达不到要求的，必须立即重新修整或重新涂刷。施工期间，遇下雨、大雾、结露等严重影响大气湿度与环境温度的天气时，严禁进行施工，注意对施工后桥面的防雨、防水保护。
4.5单粒径碎石撒布施工工艺与质量控制
完成环氧类粘结利的撒布(涂刷)施工后，应立即进行单粒径碎石的撒布施工。要求所撒单粒径碎石经过拌和楼的除湿、除尘．清洁、干燥，并经过筛分，粒径均匀，针片状含量小于5％，选用质地坚硬、耐磨的破碎集料。单粒径碎石应满足规范要求。
严格控制碎石撒布量，要求单粒径碎石撒布均匀、无堆积现象，与环氧类粘结料粘结牢固，并应在撒布完成后，扫除未粘结牢固的多余碎石。单粒径碎石撒布完成后，防水粘结层需要2～3天时间养护时间(具体时间需视气温而定，并通过拉拔试验与拉剪试验确认)，以达到环氧材料形成完全固化强度。
4.6热改性沥青粘结层施工工艺与质量控制
防水抗滑层与铺装下面层之间以及上、下改性沥青SMA面层之间应洒布改性乳化沥青。防水抗滑层上洒布改性乳化沥青用量0.5～0.7Kg/m2，下面层上洒布改性乳化沥青用量为0.3～0.5Kg/m2，具体用量由试验段或室内试验确定，保证有足够的改性沥青能渗入到上下面层内，提高上下面层共同工作的能力。
改性乳化沥青采用机械喷洒，在护栏、雨水进水口等局部应用刷子进行人上涂刷。
喷洒粘层沥青应符合下列要求：
（1）、施工准备工作
准备喷洒沥青的工作面，应整洁无尘埃。
（2）、气候条件
洒布沥青材料的气温不应低于25℃，风速适度。浓雾、下雨、结露等天气路面潮湿不应施工。
（3）、喷洒
①、粘层沥青应均匀洒布，喷洒过量处，应予刮除。并按《公路路基路而现场测试规程》中有关要求和方法检测洒布量，每次捡测不少于3处。
②、喷洒区附近的桥面结构物应加以保护，以免溅上沥青受到污染。
③、粘层沥青应在铺筑覆盖层之前24h内洒布或涂刷。
（4）、养护
喷洒粘层沥青后严禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通过。粘层沥青洒布后应紧接铺筑沥青层。
4.7改性沥青SMA施工工艺与质量控制
1、施工温度
改性沥青SMA的施工温度应根据沥青结合料的粘度温度曲线综合确定。
2、拌和
（1）生产SMA采用4000型以上间隙式沥青拌和机拌和，且必须配备有材料配比和施工温度的自动检测和记录设备，逐盘打印作为施工质量检测的依据。当采用现场制作的改性沥青时，基质沥青的导热油加热炉应具有足够的功率，拌和厂的电力供应能满足改性设备需要。
（2）拌和机必须配各纤维稳定剂及抗车辙剂投料装置。根据纤维及抗车辙剂的品种和形状的不同，可采取厂家指定方式添加，但均应能在拌和过程中充分分散，宜与沥青混台料拌和均匀。
①、纤维宜采用专用的纤维添加设各自动加入拌和机的拌和锅中，每次添加纤维应与拌和机的拌和周期同步进行，添加纤维在冷态条件下进行。
②、纤维宜采用专用设备自动上料，纤维应在粗细集料投入后立即加入，经5～8s干拌，再投放投入矿粉，总的干拌时间应比普通沥青混台料增加5～lO秒。
③、当缺乏机械添加设备时，也可由人工量取一定质量(或换算成体积)的纤维直接投入拌和锅中拌和。
（3）喷入沥青后的湿拌时间应增加5s，保证纤维能充分均匀地分散在混合料中，并与沥青结合料充分拌和。
（4）使用于SMA的改性沥青可以采用成品改性沥青，也可以现场制作。当为改性沥青成品时，应对其质量予以检验确认。当为现场制作时，加工工艺根据改性剂的品种和基质沥青确定，改性沥青的加工温度应符合规范要求。改性剂必须存放在室内，不得受潮，存放时间以改性剂不发生老化为度。
（5）用于SMA的各种材料必须在硬质地面上，多雨潮湿地区，细集料(含石屑)宜堆放在有棚盖的干燥条件下，当细集料潮湿使冷料仓供料困难时，应采取措施。
（6）用于SMA的矿粉必须存放在室内，保持干燥，成自由流动状态。拌和时，矿粉投放能力应符合配台比设计数量的需要，为此宜增加矿粉的设备，或将普通的矿粉投料门扩大，以减少矿粉投放时间。
3、混台料运输
（1）改性沥青SMA宜采用在吨位运料车运输。运料车在开始运输前，应在车厢及底板上涂刷层油水混合物，使改性沥青和SMA不致与车厢粘结。
（2）运输车在运输过程中必须加盖苫布，以防运料车表面混合料降温结成硬壳。
（3）运料车在运输途中，不得随意停歇。
（4）运料车卸料必须倒净，如发现有剩余，必须及时清除，防止坚硬。
（5）运料车到达现场后，应严格检查SMA混台料温度，不得低于摊铺温度要求，设计要求进行现场生产SMA混合料，以降低混合料运距，保证混合料温度。
4、混合料摊铺
（1）在铺筑SMA之前应对下层表面作以下处理：
用硬扫帚或电动丁具清扫路面，有泥士等不洁物沾污，必须且边清扫一边用高压水冲洗干净。
（2）改性沥青SMA可用普通的沥青混合料摊铺机按正常施工工艺摊铺。改性沥青SMA混合料宜使用履带式摊铺机采用半幅或全幅摊铺宽度铺筑。
（3）摊铺机开始铺筑前必须对熨平板预热至100℃以上，铺筑过程中必须开动熨平板的振动或捶击等夯实装置
（4）改性沥青SMA混合料的摊铺速度应调整到与供料速度平衡，必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。
（5）SMA混合料的摊铺温度应比普通沥青混合料的摊铺温度高1O～20℃，混合料温度在卸料到摊铺机上时测量，当路表温度低于25℃时，不宜摊铺改性沥青SMA混合料。
（6）改性沥青SMA混合料的松铺系数应通过试铺确定，一般为1.08～1.15。
（7）改性沥青SMA混台料在运输、等候及铺筑过程中，应注意观察，如发现有沥青析漏情况，应分析原因，立即采取适当降低施工温度、减少沥青用量或增加纤维数量等措施。
5、压实
（1）改性沥青SMA施工必须有足够数量的压路机，初压和复压不宜少于2台。双钢轮压路机工作时应采用水平振荡工作模式。
（2）下面层施工时，必须严格控制混合料摊铺后到钢轮压路机第一次碾压的时间间隔。初压应采用钢轮碾压，钢轮压路机不得打开振动，遍数不少于1～2遍。复压采用20t钢轮压路机，复压遍数通常为2～4遍，施工时应根据试验段最终确定。终压采用较轻的钢轮压路机(10t)紧接在复压后进行，以消除轮迹，终压遍数通常为1遍。若复压后己无明显轮迹或终压看不出明显效果时可不再终压。
（3）上面层施工时，刚轮压路机紧跟摊铺机进行初压，不得停顿。上面层初压时直接使用振动征路机，要求振动频率约50Hz，并且不造成路面推拥，遍数不少于1～2遍。复压应采用轮胎压路机(26t)，碾压区段可较初压稍长，复压应紧跟在初压后或与初压交叉进行，复压用压路机的吨位以不压碎集料，又能达到压实度为度，轮胎压路机不宜小于26吨。复压遍数通常为2～4遍，施工时应根据试验段最终确定。终压采用较轻的刚轮压路机(10t)紧接在复压后进行，以消除轮迹，终压遍数通常为1遍。若复压后已无明显轮迹或终压看不出明显效果时可不再终压。
（4）振动压路机碾压SMA应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。即压路机必须紧跟在摊铺后面碾压，碾压速度要慢，并采取高频率、低振幅的方式碾压。
（5）上面层施工时，压路机应该紧跟摊铺机向前推进地碾压，碾压长度大体相同，每次碾压到摊镝机跟前后折返碾压。SMA的碾压速度不得超过5km/h。
（6）SMA路面应严格控制碾压遍数，在压实度达到98％以上或者现场取样的空隙率不大于6％后不再作过度碾压力，如碾压过程中发现有沥青玛蹄脂部分上浮或石料压碎、棱角明显磨损等过碾压的现象时，碾压即应停止并分析原因。
（7）为了防止混合料粘轮，应适当活水使轮子保持湿润，水中可掺少量的清洗剂。
6、接缝
铺装结构与路缘相接触处应及时采用热沥青灌缝，雨季施工时，必须在摊铺施工结束后的第一次降雨前完成灌缝，同时要求灌缝要高出路面结构不小于1Ocm，以防止雨水侵入铺装结构内部。
7、开放交通及其他
SMA路面施工结束后应在静置48小时，方可开放交通。
5. 安全保证措施
为确保工程顺利进行，杜绝重大事故及人身伤亡事故的发生，把一般事故减小到最低限度，特为本工程制定如下安全措施：
5.1安全管理措施
（1）、建立安全生产领导组织和各级人员安全生产责任制度，完善各项安全生产作业管理制度，明确安全责任；
（2）、加强安全教育和安全训练，包括知识、技能和意识三个方面的内容；
（3）、采用普遍检查、专业检查和季节性检查等方式进行安全检查，消除事故隐患。
（4）、制定施工作业指导书，实施作业标准化。
（5）、所有工程在开工前必须编制有安全技术措施的施工组织设计及技术复杂的专题方案，并严格审批手续及程序。
（6）、建立严格的施工安全检查及奖罚制度。
5.2安全技术措施
（1）、专项维修工程施工时，按交通疏通组织方案实施交通围蔽，防止非施工车辆进入工作面。
（2）、施工机械：操作人员必须持证上岗；制定详细的操作安全手册，实施安全操作。
（3）、施工用电：编制临时用电施工组织计划；编制用电安全手册并按照实施；定期检查电工必须持证上岗。
（4）、交通安全：各种材料运输车除遵照一般交通规则外，在施工便道上行驶不得超过30km/小时，在便道与原有道路交叉处设置交通标志。
（5）、所有施工车辆倒车作业时必须有专人指挥。
（6）、配置足够的消防设施，做好现场临时排水工作。
6. 环境保护、水土保持保证体系及保证措施
本项目的环保目标是：严格控制建设期间的环境污染，保护生态环境，做到和谐自然。
6.1施工环境保护和水土保持管理
国家有关部门和本项目所在地政府对自然生态环境非常重视，所以，施工中的环境保护和水土保持工作至关重要。在本工程施工中，进场前后，对职工进行环境保护和水土保持方面的教育，提高全员环境保护和水土保持意识；认真贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水土保持法》的要求，积极维护当地自然环境和居民清洁适宜的生活、劳动环境，最大限度地减少施工对自然生态的破坏，保护环境，防止水土流失。
6.2环境保护和水土保持管理体系
项目经理部设专人负责环境保护和水土保持工作落实责任人，进场后及时与地方政府环境保护和水土保持机构建立联系，签订有关协议、制订报审具体办法及办理有关手续。施工中严格履行合同中对取弃土、排污等施工环境保护和水土保持方面的承诺，接受监理工程师、业主及地方政府环境保护和水土保持机构工作人员的检查，执行其对有关工作的要求。
6.3水土环境的保护措施
（1）、靠近生活水源的施工，用沟壕或堤坝同生活水源隔开，避免污染生活水源。
（2）、施工废水、生活废水按有关要求进行处理，避免直接排入农田、河流和渠道。
（3）、施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，避免超标和随意排放。
7. 结语
由于该项目属于钢桥面铺装工程，工期紧，在整个施工周期内，可能存在很多不确定因素引起的各种风险，钢桥面铺装对基层的处理要求非常高，要求无任何附着物，除锈要非常彻底，除锈完成后要及时涂刷防腐层。除锈2小时内不刷油漆，基层就会锈蚀。此外铺装层对防水防滑、铺装对粘结材料、沥青混凝土铺装层对铺装温度的要求非常高，如钢桥面的粘结层失败，可能会导致沥青砼的整体推移。
只有在施工前期对这些可能出现的风险做好辨析，并制定出相应的应对措施和应急预案，在施工过程中认真执行，才能顺利完成施工任务。从国内已成路、桥工程诸多早期病害的分析报导可知，有很多由于在不利气候环境下赶工埋下的隐患，因此当工程进度与质量发生矛盾时，我们从使用的耐久性考虑，坚持“质量、安全第一”的原则。强化过程控制，从采购控制、工艺管理、质量控制、产品标识一系列方面着手，制定相应的管理制度，严格执行图纸、规范的要求，对每道工序严格实行三检制度，及时发现质量问题，消除质量隐患。
参考文献：
1、《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2017.人民交通出版社.2017-09-01实施.
2、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004.人民交通出版社.2005-01-01实施.
3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011.人民交通出版社.2011-12-01实施.
4、《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）
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论文作者:林映涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：沥青论文; 面层论文; 桥面论文; 粒径论文; 抛丸论文; 碎石论文; 改性沥青论文; 《基层建设》2019年第6期论文;