中铁一局集团城市轨道交通工程分公司
摘要：随着在高速公路路面工程中采取的一些新型沥青混凝土技术措施，行业内对沥青结构层设计优化和工艺上提出了创新，改变了以往的施工工艺，进一步提高了路面工程施工质量。科学的对沥青结构层和工艺上的控制防水层施工提高渗水率，可有效提高耐久性沥青混凝土技术推广使用。
关键词：桥梁工程；耐久性；沥青混凝土；桥面铺装；防水层
前言
江苏省沥青路面建设提出了“双十路面”目标，为了桥面铺装也能够同期实现20年的设计寿命，需要在技术上精益求精，加强新材料新工艺的研究应用。如何基于全寿命周期角度，解决好重载交通下桥面铺装方案选择、结构材料优化及其施工过程和后期使用中存在的难题，形成全寿命周期的桥面铺装成套技术方案，无疑将是锡通过江通道公路北引桥建设的重点与难点。本工程所在区域属于较典型的北亚热带季风气候，夏季高温多雨，年极端气温最高39.7°C，铺装层使用状况受环境影响较大。锡通过江通道公路通车后将很快分担苏通和江阴的过江交通，交通量会对铺装层使用状况产生不利影响。
本文依托于中铁一局集团有限公司锡通过江通道公路接线工程XT-NT4标高速公路项目，锡通过江通道公路北引桥起讫桩号K17+676.36～K20+595.16，长2.919km，从生产工艺这个中间环节入手进行对比分析，重点介绍耐久性沥青铺装施工技术的应用。
1耐久性沥青铺装施工技术原理
项目通过省内类似项目现状调查及分析，针对锡通过江通道公路引桥存在流量大重载比高、长大纵坡、桥面高风速大等特点，对北引桥桥面铺装进行了结构优化和专题研究并通过了评审，提出了北引桥上行采用4.5cm 高黏（SMA-13）+不粘轮乳化沥青粘层+6cm高强密水沥青混合料（HMAC-13）+不粘轮乳化沥青防水粘结层，下行采用2.5cm超薄铺装（U-PAVE）+不粘轮乳化沥青粘层+8cm高强密水沥青铺装（HMAC-13）+不粘轮乳化沥青防水粘结层的耐久性桥面铺装方案，该方案具有防水粘结效果优良、高温性能优异等特点，已有较好的工程实践基础，技术经济性能好。
2耐久性桥面铺装方案
耐久性桥面铺装结构上行方向下层采用6cmHMAC-13高强密水沥青混合料，上层采用4.5cm SMA-13，下行方向下层采用8cmHMAC-13高强密水沥青混合料，上层采用2.5cmU-PAVE超薄铺装。
采用耐久性铺装方案具有优点表现为：（1）高强密水混合料可压实性好，可靠度高；（2）铺装下层空隙率小，与不粘轮乳化沥青形成综合性的结构防水体系；（3）铺装层采用高强高模量型沥青混合料，高温性能更有保障；（4）车载式抛丸大幅提高界面质量和效率。
其中，不粘轮乳化沥青属于环保、冷用、快速固化型水性材料，褐色液体，无腐蚀性，无害，无污染，可喷涂法施工，渗透性好，防水粘结效果优良，有效解决混凝土桥面铺装“白斑”、砼面板与沥青铺装层间推移等病害。
基于结构防水的需求，在耐久性桥面铺装中采用高强密水混合料HMAC-13。高强密水的概念来源于法国高模量沥青混合料以及美国永久性路面概念中的中面层高模量沥青混合料，采用改性沥青复配高模量剂沥青技术。
采用高黏SMA-13铺装技术，相比常规沥青混合料，高温稳定性强：60℃混合料的动稳定度超过6000次/mm，适用于夏季高温、重载交通条件下的沥青路面上面层。
U-PAVE沥青混合料是在PG-76-22 SBS改性沥青、高质量玄武岩集料的基础上，添加具有温拌-抗车辙效果的复合型添加剂，从而达到提升路用性能的效果。
3 施工工艺及质量控制标准
1）HMAC-13沥青混合料施工
（1）拌合
严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高20℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃。
拌和时间由试拌确定。所有集料颗粒全部裹覆沥青结合料，高强密水HMAC-13沥青混合料以复合高模量剂、沥青混合料拌和均匀为度，先将高模量剂与集料干拌，推荐干拌时间15s，然后加入沥青进行拌和，拌和时间约40s。
（2）运输
运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走篷布，以资保温或避免污染环境。
（3）摊铺
沥青混合料摊铺宜采用走钢丝法控制摊铺厚度。两台摊铺机摊铺层的纵向接缝，应采用斜接缝，避免出现缝痕。由两台摊铺机梯队作业，两台摊铺机搭接5~10cm，间距不应超过5~10m。
摊铺应选择在当日高温时段进行，路表温度低于15℃时不宜摊铺。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。
（4）压实成型
沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤，配备足够数量的压路机。为保证压实度和平整度，初压应在摊铺后较高温度下进行，不得在低温状态下反复碾压，防止磨掉石料棱角、压碎石料，破坏石料嵌挤。
桥面上应减少振动压实。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压，压路机的适宜碾
2）U-PAVE沥青混合料施工
（1）拌合
U-PAVE混合料每盘生产周期为60~70s，首先矿料和复合增效剂干拌5~10s 后，加入沥青和矿粉拌合30~40s；过程中严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。集料温度应比沥青高10～20℃，热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃。U-PAVE沥青混合料的施工温度控制范围见表4-5。
（2）运输
料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走篷布，以资保温或避免污染环境。
（3）摊铺
U-PAVE混合料摊铺厚度要采用非接触式平衡梁的方式控制。摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按2～4m/min 予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。
（4）碾压
针对薄层铺装降温速度快的特征，并结合试验路压实进行适当调整。
4结语
桥面沥青混凝土铺装层在结构和防水层上进行创新优化，改变常规以往施工技术，分析了桥面铺装结构损坏的原因；提出水泥混凝土桥面铺装结构功能要求；根据结构厚度、防水层对厚度的要求、平整度对厚度的要求、施工工艺对厚度的要求，提出水泥混凝土桥面沥青混合料铺装结构设计方法并进行了混合料厚度设计；同时进行了桥面铺装的排水结构设计与防水层设计，最后总结提出了高强密水混合料HMAC-13，采用改性沥青复配高模量剂沥青技术，以指导桥面铺装设计与施工。
参考文献：
[1]朱照宏，许志宏.柔性路面设计理论与方法[M].上海：同济大学出版社，1987.
论文作者:刘阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/2
标签：沥青论文; 桥面论文; 耐久性论文; 卸料论文; 引桥论文; 厚度论文; 防水层论文; 《基层建设》2019年第15期论文;