1.湖北省路桥集团有限公司 湖北武汉 430000；2.湖北联合交通投资开发有限公司 湖北武汉 430000
摘要：ERS组合式钢桥面铺装独特的设计理念，分工明确的结构层设计与传统双层SMA沥青钢桥面铺装相比，具备良好的抗疲劳开裂性能、完善的防水体系、良好的层间结合以及施工周期短等综合性能。攻克了钢桥面铺装施工寿命短、后期修复难度大等难题，通过ERS冷拌树脂混凝土铺装结构在豹澥互通钢匝道桥铺装养护实践，形成了一整套钢桥面铺装施工创新技术。
关键词：钢桥面铺装；ERS组合式；施工；控制
前言：环氧沥青、浇注式沥青、ERS组合式铺装是目前国内大跨径钢桥面铺装的主流技术。本文以豹澥互通钢匝道桥双层SMA沥青铺装屡修屡坏养护背景，首次在湖北省内采用ERS组合式铺装养护方案。EBCL环氧碎石防水抗滑层提高了钢板与铺装层之间的粘接和抗剪能力；悬浮密实的RA05冷拌树脂混凝土起到防水和增强铺装结构整体刚度的作用；下层冷拌环氧树脂混合料与上层SMA沥青混合料之间，设计采用二阶环氧树脂有效解决了沥青铺装层之间的推移失稳技术难题；表层SMA沥青混合料具有良好的路用性能和行车舒适性。
1 工程概况
武汉绕城高速公路（G4201）豹澥互通E匝道2号桥钢箱梁匝道桥长145m，宽12m，桥型具有“弯坡斜”的结构特点。桥面铺装面临大纵坡小半径的受力特征，以及沿线交通量大、重载比例高的交通状况。在高温和重载交通的耦合作用，原双层SMA沥青铺装层容易产生剪切破坏。早期省内数座小跨径钢桥及钢匝道桥，桥面铺装多设计采用如图1-1所示“环氧防水层+橡胶沥青胶砂+双层SMA沥青马蹄脂碎石”的铺装技术方案。
图2-1 ERS组合式钢桥面铺装结构
⑴ EBCL作为防水抗滑层，起保护钢板，并提高界面剪切强度的作用；
⑵ RA05作为刚度过渡层，起到刚度过渡、均布承载和隔温的作用；
⑶ SMA作为表面功能层，具有良好的路用性能，并改善行车舒适性的作用。
2.1 铣刨、清理钢桥面原有结构层
原双层SMA沥青铺装结构层厚度7.5㎝，为防止钢桥面板翘曲变形，焊缝高度等因素影响，避免铣刨机铣刨刮伤钢板造成机械损伤。确定铺装层铣刨深度5.5㎝，并采取机械配合人工的方式，清除剩余1.5㎝沥青混凝土和5㎜厚橡胶沥青砂胶缓冲层。
（1）、铣刨5.5㎝厚沥青混凝土，铣刨时应顺着标示的铣刨线行走，保持铣刨宽度基本一致。考虑原有沥青摊铺厚度不均匀，安排专人跟踪观察铣刨后作业面厚度，及时调整铣刨深度避免铣刨机刮伤钢板。铣刨后产生的废料采用运输车辆运至事先安排好的场地倾倒，防止造成环境污染。
（2）、铣刨机工作完后，采用机械配合人工清除剩余1.5㎝沥青混凝土。
（3）、人工采取溶剂清洗的方式对5㎜厚橡胶沥青防水粘结层进行清洁。
2.2 钢桥面喷砂除锈
1、表面预处理
在钢板喷砂除锈前，应检查钢板表面外观，对铣刨机造成钢桥面板外伤进行补焊加强，焊接时采用J502及以上等级焊条，确保桥面无焊瘤、飞溅物和毛刺等，若与之不符，则应通过机械打磨予以清除。
2、喷砂除锈
1）环境条件：钢板温度应高于露点温度3℃；相对湿度应小于或等于85%，遇下雨、结露等气候时，严禁进行桥面喷砂除锈作业。
2）磨料：抛丸所用的磨料应符合国家规定的铸钢丸和铸钢砂技术标准要求，粒度宜为0.7～1.0㎜，磨料必须保持干燥、清洁，无油污。
3）钢砂钢丸配比：考虑到施工效率和除锈质量的要求，抛丸时所用的磨料应在现场用钢丸和钢砂掺混使用，具体钢砂、钢丸配比应结合试验路确定。
4）抛丸机行走速度要调节适当，一般保持在0.5～1.0m/min，宜行走施工作业1~2遍，要求达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）规定Sa2.5级，粗糙度达到设计指标60～100μm，人工处理清洁度要求St3.0级。
5）抛丸处理后的表面应注意保护，如无需要，禁止人员进入已施工完的作业面，避免二次污染。
2.3 EBCL环氧碎石防水抗滑层施工
1）采用热鼓风机将钢板吹干燥、洁净，保证钢板表面无灰尘、油污等杂物；
2）钢板表面喷砂除锈开始4h内，必须进行EBCL环氧树脂粘结层施工。EBCL环氧树脂采用人工刮涂的方式，为准确控制EBCL涂布量，施工人员在施工作业区内，用色笔点画出单位网格线，并根据网格面积和设计涂布量进行刮涂施工，同时按每一施工段的EBCL胶料总用量进行复核。
3）使用EBCL胶料时，首先对EBCL胶料A、B组分快速搅拌30s，然后严格按照厂家提供EBCL胶料A、B组分比例，电动搅拌混合50s～60s，并做好EBCL胶料混合质量记录。按照涂布量1.0～1.2kg/㎡控制标准，专人用量杯称好EBCL胶料用量，然后倒在钢板的网格内，人工均匀地将EBCL胶料刮涂在网格里。
4）EBCL刮涂结束后立即撒布3～5㎜单粒径玄武岩碎石与刮涂的EBCL胶料随之固化形成强度，碎石撒布率要求达到满布面积的70%～80％，约2～2.5kg/㎡；
5）EBCL钢板表面禁止人员及车辆通行，并进行打围，封闭养生3～5天（实际养生时间根据试验检测后的拉拔强度结果进行调整）。
2.4 RA树脂粘层施工
1）EBCL养生达到要求后，清理EBCL层表面灰层、松动碎石等杂物。
2）EBCL树脂粘层施工时机应根据EBCL表面温度选择，涂布时间不宜过早防止RA树脂粘层固化形成强度，尽量控制在正式摊铺前15min内。
3）按照0.4～0.6kg/㎡涂布量，将RA树脂粘层均匀涂布在EBCL表面和铺装四壁接缝位置，以增强铺装结构之间的相互粘接。
2.5 RA05冷拌环氧树脂混凝土施工
1）拌合
RA05冷拌树脂混合料拌合生产采用专用JS750拌和机，各档集料根据产量分别从冷料仓依次计量投入至提升斗内，矿粉人工单独投放，矿料干拌时间10s。将预先单独搅拌均匀的RA05胶结料A、B组分，混合搅拌2min后直接投入至搅拌锅与矿料一起湿拌，湿拌时间70s，整个生产周期大致2min。
2）运输
根据JS750拌和机每小时产量，选用4台8T自卸车不间断运输RA05冷拌环氧树脂混凝土，运距为100m，以保证RA05混合料从生产到倾倒在摊铺机斗内的时间缩短至最近，车厢底板及周壁涂一薄层食用油，装料前检查运料车底板有无积水或食用油，不得有余液积聚在车厢底部。
3）摊铺
采用两台摊铺机呈梯队作业，摊铺速度控制在2～3m/min，摊铺厚度结合RA05混合料压实度的松铺系数。摊铺采用“走滑靴”的方式进行平整度控制，保证RA05冷拌树脂混合料最小厚度满足设计要求。
4）碾压
①摊铺完毕后，采用两台钢轮压路机（11T、13T）和两台胶轮压路机（26T、30T）碾压。碾压工艺为：钢轮静压2遍+胶轮碾压5遍。碾压遵循从低到高、紧跟、慢压的原则，碾压过程中钢轮压路机不得开启振动，胶轮、钢轮不许撒水和涂柴油，必须采用植物油等隔离剂。
②对钢轮压路机或胶轮压路机不及的地方采用小型振动压路机进行碾压，不得漏压以免在摊铺面形成薄弱点。
5）撒布碎石
RA05冷拌树脂混凝土碾压过程中，需在其表面撒布粒径为10～13㎜ 的玄武岩碎石，撒布率为满布的30～40%，并通过碾压使其2/3部分嵌入RA05混凝土内，1/3部分裸露在RA05冷拌树脂混凝土表面。
6）养生
RA05施工结束后需要养生2～3天，在混合料未达到设计强度前，禁止一切车辆进入RA05作业面。验证RA05强度增长的试件应置于摊铺现场同条件养生，当试件强度达标后方可开始下道工序施工。
2.6 RA05表面喷砂、二阶环氧施工
1）为增强二阶环氧粘层与RA05之间的粘接，当RA05自然养生强度达到设计要求后，需清理表面杂物与松动的碎石进行RA05表面喷砂作业。
2）RA05表面清理结束后立即进行二阶环氧粘层的涂布，涂布量为0.8～1.0kg/㎡，涂布完成后自然养生，工艺参照EBCL胶料涂布施工工艺。
2.7 SMA-13改性沥青混凝土施工
二阶环氧粘层养生固化后，清理其表面杂物，方可进行上面层SMA13的摊铺，其摊铺施工工艺同国内主流工艺相似，在此不做详细介绍。仅要注意钢桥面铺装禁止振动碾压，为确保SMA沥青混合料摊铺压实度，可选择SMA混合料内部在120~130℃温度范围时，采用胶轮压路机复压2~3遍，提高SMA沥青混合料施工质量。
结束语
根据对ERS组合式铺装养护实施方案的跟踪观测，目前铺装层表面未产生裂缝、推移和车辙等病害，使用状况良好。项目高质量、短工期、安全地完成了钢桥面铺装养护施工；同时避免了后期反复性养护维修。为高温、重载交通使用条件下，要求快速养护、快速开放交通的钢桥面铺装开辟了新的篇章。
参考文献
[1]《公路工程技术标准》JTG B01-2003
[2]《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006
[3]《公路公路沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000
[4]《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005
论文作者:张威1,马伦权2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/5
标签：沥青论文; 胶料论文; 表面论文; 钢板论文; 混凝土论文; 碎石论文; 作业论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;