浇注式沥青混凝土在连续刚构桥铺装中的应用

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摘要：随着交通量的增加和重型车辆的增多，桥面铺装出现许多病害。浇注式沥青混凝土具有良好的密水性、柔韧性、追从性及抗疲劳性能，在桥面铺装上的应用颇为广泛。本文结合工程实例，对桥面铺装破坏原因进行分析，对桥面铺装重新进行设计，并指出施工中应注意的环节，以供参考。

关键词：连续刚构桥；浇注式沥青混凝土；桥面铺装；维修

0 引言

浇注式沥青混凝土是指在高温状态下（220～260℃）进行拌合，混合料摊铺时流动性大，依靠自身的流动性摊铺成型，无需碾压，沥青、矿粉含量较大，空隙率小于1%的一种特殊的沥青混合料。浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化及疲劳耐久性，与桥面粘结性与一般沥青混凝土相比具有很大的优势。由于各地气候条件。荷载状况的不同，各国在浇注式沥青混凝土的使用上也不尽相同。

1工程概况

某主桥长为 970m 的预应力连续刚构桥，桥面的全部宽度为 31.7m，主要跨径为 520 m。 经过多年的运营，该大桥车行道桥面铺装出现了严重的破损。

1.1 出现的病害

（1）部分路面沥青面层与调平层混凝土脱离。（2）部分路面调平层露筋现象严重，对车行交通的安全带来巨大的隐患。（3）伸缩缝两侧后浇带混凝土破损严重，跳车现象极其明显。（4）桥面泄水孔排水不畅，影响铺装层的耐久性。

1.2 病害原因分析

（1）桥梁设计中仅把桥面铺装当做磨耗层考虑，认为桥面铺装是与主体结构变形协调一致而本身是不参与受力的，这是桥面铺装普遍寿命不长的原因之一。

（2）桥面铺装与主梁间缺乏有效和可靠的连接，两者的变形无法协调一致。

（3）修补的沥青混凝土未解决排水问题，桥面水下渗后滞留在桥面与铺装层之间，无法及时排出，也不可能迅速蒸发，在车辆荷载的反复作用下，其动水压力使桥面铺装与下覆层完全分离。

（4）由于结构和施工原因，如施工时主梁顶面的标高误差、平整度不好等使得桥面铺装层薄厚不均，无法保证其设计厚度，甚至无法保证最小结构厚度，在荷载的作用下应力和变形极不均匀，在最薄处首先破坏，然后向相邻的范围扩展，形成桥面系的破坏。

2 浇注式沥青混凝土铺装设计

考虑到该大桥主桥为连续刚构、引桥为T粱结构。为了彻底修复大桥桥面铺装，解决长时间重复维修的问题，本次设计考虑对原主桥及引桥桥面铺装层全幅拆除，重新施工桥面铺装层。

原设计桥面铺装为80mm C40钢纤维混凝土，通过对桥面的受力分析，新的铺装设计方案如表一。

表一 新桥面铺装方案

上面层 40mm改性沥青SMA13+5mmCSS防滑路面面层

粘 层 改性乳化沥青0.3～0.5kg/m2

下面层 35mm浇筑式沥青混凝土GA10，撒布9.5～13.2mm碎石

防水粘结层 溶剂型粘接剂200g～300g/m2

下封层 环氧树脂0.4～0.8kg/m2 撒布1.18～2.36mm碎石

桥面板 打砂、清扫、清洁、形成干燥、洁净、粗糙的表面

主梁 C50预应力钢筋混凝土

（1）防水粘结层：主要由环氧下封层（撒碎石）+溶剂型粘结剂组成。

（2）铺装下层（保护层）：35mm浇筑式沥青混凝土（GA10），浇筑式沥青混凝土应用在水泥混凝土桥面，作为铺装下层，兼有调平层的功能

（3）铺装上层：改性沥青40mmSMA13

3 施工注意事项

原桥面铺装刨铣后，对原桥梁主梁结构顶板上存在的裂缝按照以下措施进行整治：对主梁结构顶板存在的所有可见裂缝均应进行处理。对裂缝宽度小于0.15mm的裂缝进行封闭处理；对裂缝宽度≥0.15mm、

（1）施工期间主梁顶板梯度温度效应的控制

由于施工期间浇筑式沥青混凝土的出料温度较高，经过对原桥主梁结构的建模计算，为减少浇筑温度对桥梁结构的影响，施工时浇筑式沥青混凝土的出料温度需严格控制在230℃以下，且按照横桥向每次2m宽进行摊铺，待上次浇筑式沥青混凝土完全冷却后方可进行下一阶段的摊铺作业。

（2）浇注式沥青混合料拌和与摊铺施工技术要求

混合料拌和温度控制：石料加热280℃～320℃，混合料拌和后出料温度按220℃～250℃目标控制。拌和时间为干拌5～10秒，湿拌60～90秒，上述工艺均需现场试拌后确定。浇注式沥青从混合料拌和站至从加热搅拌釜中倾倒出之间的最长允许存留时间为3小时。

（3）浇注式沥青混合料的运输

从拌合楼生产出来的浇注式沥青混合料还需不断搅拌和加温，因此浇注式沥青混合料使用专门的运输设备（国外称为Cooker）。在Cooker初次进料之前，应将其温度预热至160℃左右，装入Cooker中的混合料应保持不停的搅拌，同时应让混合料升温至220℃～260℃。

（4）浇注式沥青混合料的摊铺

运至现场的浇注式沥青混合料进行刘埃尔试验，符合设计要求后方可摊铺。

①边侧限制，需设置边侧限制，防止混合料侧向流动；

②厚度控制，在摊铺前，根据桥面表面情况进行测量放样，确定一定间隔某一点的摊铺厚度，然后调整边侧限制钢板的高度。

（5）沥青路面压实

沥青路面摊铺完成后，采用轻型、水平振荡压路机进行压实，为保障桥梁结构的安全性，不得采用重型压路机及夯实等冲击型设备进行施工。

4 结语

采用浇筑式沥青混凝土处治病害，由于其具有自流淌的特点，在维修过程中不需要使用大型碾压机械，仅通过简单的拍打，即可达到平整的效果，施工简便；浇筑式沥青混凝土的拌和温度高达220℃以上，能使修补界面的旧沥青融化，有效解决界面黏结不好的问题，达到防水的目的，同时能有效防止病害的扩大和延长大桥桥面铺装的使用寿命。

参考文献：

[1]吴文军，张华，钱觉时.浇注式沥青混凝土应用现状综述[J].公路交通科技，2009，（8）：31-33.

[2]薛 昕，王 民，张 华等.浇注式沥青混凝土在桥面铺装中的应用与发展现状[J].公路交通科技，2011（5）：98-100.

[3]重庆交通科研设计院.公路刚箱梁桥面铺装设计与施工技术指南[M].北京；人民交通出版社，2006.