维普资讯 http://www.cqvip.com 公 路 与 汽 运 总第１２１期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １８５ 浇注式砼在磐石大桥桥面铺装大修中的应用 荣垂强 ，彭艺斌。 （１．汕头公路工程质量监督站，广东汕头 ５１５０４１；２．长沙理工大学，湖南长沙４１００７６） 摘要：介绍了浇注式沥青砼在汕头磬石大桥钢桥面铺装层翻修工程中的应用情况，分析了 浇注式沥青砼材料特性、施工特点；就螺栓连接钢桥面铺装层改造工程中的常见施工缺陷——螺 栓区浇注式厚度偏大进行了分析，并提出了相应处理措施。 关键词：桥梁；钢桥；桥面铺装；浇注式沥青砼 中图分类号：Ｕ４４３．３３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—２６６８（２００７）Ｏ４一Ｏ１８５一Ｏ３ 汕头磐石大桥为我国早期钢箱梁桥的代表，于 Ｅ４２－－２００５试验方法）见表２和表３。 １９９９年２月建成通车。为正交异性板加劲钢箱梁 表１ ＧＡ１０用改性沥青试验检测结果（未掺湖沥青） 与ＰＣ箱梁混合结构半悬浮弹性体系斜拉桥，主桥 检测项目 检测结果技术要求 长９０６ ｍ，其中钢箱梁部分７１８ ｍ，主跨５１８ ｍ。 汕头磐石大桥原铺装结构为双层ｓＭＡ，该铺装 层在通车前４年（到２００３年夏天）未出现大的病害， 仅表现为局部车辙和推移开裂。由于近２年来过往 该桥的车辆逐年增多（目前已经达到３万辆／ｄ），且 重载车比例与日俱增，铺装层出现严重的推移开裂 破坏，影响车辆的安全行驶，于２００６年１１月开始实 施整体翻修。 针对该桥结构特点，结合桥位区气候、交通特点 表２粗集料技术要求及检测结果 及原铺装层使用状况，采用浇注式沥青砼下层＋ ｓＭＡ一１０上层的铺装结构进行翻修。浇注式沥青 砼具有高温拌和后流动性好、采用浇注方法摊铺施 工无需碾压、不透水（空隙率极小）、耐腐蚀、耐磨 耗、极具粘韧性（适应变形能力强）、对钢桥面追从 性好等特点，较适于大跨径钢箱梁钢桥面铺装工程。 本文对该桥桥面铺装翻修施工进行分析。 表３细集料技术要求及检测结果 １原材料与级配 试验项目 萎 １．１沥青胶结料 本工程所用浇注式沥青砼的胶结料采用ＳＢＳ 改性沥青掺湖沥青制备而成。由于该桥钢桥面板较 薄，要求浇注式沥青砼具有良好的（低温）变形性能； 浇注式沥青砼胶结料含量高（７．５ ９／６～９．０ ９／６）， 同时，交通量、重载车所占的比例均较大，要求浇注 矿料悬浮于胶结料中，整体性强，其热稳定性主要来 式沥青砼具有较好的高温稳定性。该桥所用ＳＢＳ 自于胶结料，对石料的强度要求不高（满足规范要求 改性沥青的技术指标及检测结果见表１。 即可）。如表２所示，粗集料的洛杉矶磨耗损失为 １．２矿料 ２７．４％，满足要求。 粗集料、细集料选用当地的花岗岩，河砂采用韩 １．３矿料级配 江中砂。各种集料及填料的检测结果（采取ＪＴＧ 浇注式沥青砼矿料呈连续级配（见表４），矿粉 维普资讯 http://www.cqvip.com 公 路 与 汽 运 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １８６ 第４期 ２００７年７月 用量较高，主要是为了满足高温稳定性的需要。实 践表明，矿粉含量过高（即粉胶比过高），将对低温弯 曲性能产生较大负面影响。为此，将０．０７５ ｍｍ通 过率调整为２５．１ 。 表４ ＧＡ１０混合料的级配 … 下列筛孔（ｍｍ）通过率／ １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．３ ０．１５ ０．０７５ 一 合成级配 目标级配 １００ １００ ９９．６ ９９．８ ７２．７ ７５．５ ５３．４ ５５．３ ４５．２ ４７．８ ３８．８ ４１．３ ３Ｏ．３ ３１．３ ２５．５ ２７．１ ２３．９ ２５．１ 要求范围 １ＯＯ ８Ｏ～１００ ６３～８０ ４８～６３ ３８～５２ ３２～４６ ２７～４Ｏ ２４～４Ｏ ２０～３Ｏ ２ ＧＡ１Ｏ性能检测 ２．１ ＧＡ１０用改性沥青 对于浇筑式沥青砼，其车辙破坏主要是由材料 抗剪能力不足导致的，车辙形成中塑性流动阶段占 主体。ＧＡ１０细集料含量高，而沥青混合料的粘弹 特性来源于沥青结合料，合理选取沥青结合料对钢 桥面铺装层的高温稳定性能具有重要意义。选用合 适的、对温度敏感性较低的沥青结合料，可以在一定 程度上减小铺装车辙量。ＧＡ１０车辙试验所用改性 沥青（未掺湖沥青）的技术指标见表５。 表５ ＧＡ１０车辙试验所用改性沥青的 基本性能（未掺湖沥青） ２．２ ＧＡ１０沥青混合料的性能 浇注式沥青砼的评价指标有别于其他密级配混 合料，其施工和易性通过刘埃尔试验评价，表征混合 料的流动性，一般要求控制在２０～６０ Ｓ。考虑该桥 桥面螺栓构造及防撞护栏等特殊部位施工难，将 ＧＡ１０的流动性控制在２０￣３０ Ｓ，以保证施工顺畅， 同时有效保障螺栓等部位封水。汕头地区高温（２５ ～３８℃）持续时间长，要求铺装层具有良好的热稳 性，确定铺装下层工作温度为６０℃。采用贯入度和 贯入度增量评价其热稳性，结果见表６。 表６ ＧＡ１０的性能试验结果 ２．３现场检测 浇筑式砼具有孔隙小（＜１ ）、几乎不透水的特 点，但由于存在施工纵缝，桥面存在防水隐患。为确 保桥面防水体系的完整，浇筑施工完毕，于施工缝处 按规范进行现场渗水试验。ＧＡ１０接缝处的平均渗 水系数为２５ ｍＬ／ｍｉｎ，几乎不渗水。 粘结强度采用拉拔试验进行验证。在实验室预 制数块方形钢板并喷砂除锈、喷涂防水粘结层，然后 在现场成型浇注式沥青砼进行拉拔粘结强度试验。 平均粘结强度达到２．０ ＭＰａ，而且破坏面全在拉拔 头与浇注式砼的粘结位置，无钢板处粘结层破坏的 现象，保证了铺装结构的抗剪切滑移性能。 ３ ＧＡ１Ｏ的摊铺施工 ３．１ 边侧 分８幅摊铺，在２２０～２５０℃铺设时，浇注式沥 青混合料在摊铺区域内产生流动，必须提供边侧限 制以防其侧向移动，同时保证形成竖直、光滑、规则 边缘轮廓，便于与下幅浇注式砼纵缝处的粘结处理 和及时拆除侧限。采用４根２ ７５０ ｍｍ（长）×１００ ｍｍ（宽）×５０ ｍｍ（高）的槽钢（用于无螺栓区）与１ 根７５０ ｍｍ（长）×７５ ｍｍ（宽）×３５ ｍｍ（高）的槽钢 （用于螺栓区）形成一个挡板单元，每４块长槽钢加 １块短槽钢几乎与一段箱梁等长（１２ ｍ），短槽钢多 出来的２５ ｃｍ正好插入长槽钢之下，形成近乎等高 的平顺钢性侧限。钢质挡板便于快速涂抹脱模用色 拉油及顺利脱模，从而保证脱模后其边缘光滑。 ３．２厚度的控制 测量好轨道位置，在边侧用槽钢外侧将 ２ ７５０ ｍｍ×３００ ｍｍ×５０ ｍｍ松木板布于无螺栓 区、５００ ｍｍ×３００ ｍｍ×１５ ｍｍ硬质竹纤板布于螺 栓区作为螺栓区的过渡板布，组成沥青摊铺机的行 驶轨道。将摊铺机开到松木板上后先将其预热到 １６０℃左右，再利用摊铺机的自动水平设备调整整 平板两侧高度，使整平板下的净高达到浇注式砼的 设计厚度。若摊铺厚度需变化，则利用不同厚度的 木质胶合板作为填隙片垫于松木板下，从而调节走 维普资讯 http://www.cqvip.com 公 路 与 汽 运 总第１２１期 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １８７ 轨高度，达到调节浇注式砼厚度的目的。 ３．３浇注式沥青混合料生产与注意事项 １）浇注式沥青混合料所用沥青粘度大、含量 高，在生产前应清理运料小车、储罐或卸料斗并涂刷 隔离剂（一般采用机油）。 ２）混合料拌和温度控制。如果矿粉未加热， 则石料加热温度应为２９０～３３０℃（本工程为３１０ ℃），混合料拌和后出料温度按２２Ｏ～２５０℃控制。 ３）湖沥青的处理。由于湖沥青采取人工后期 投料，为保证浇注式砼的出料质量，须先将湖沥青敲 成直径３～５ ｃｍ的小块。但为了防止湖沥青在拌和 楼加热温度不足时无法完全熔化而重新结块成团， 提前的时间不能过早。 ４）矿粉与沥青的用量决定成料的材料性能与 施工性能，且两者的用量比普通沥青砼高很多，现场 无法准确抽检，故生产时须特别注意。 ５）冷料仓上料速度的设置应充分考虑加热鼓 风中细集料与粉料（直径小于０．３ ｒａｍ）的损失。细 料与粉料的损失可能引起胶料的凝聚力不足，导致 浇注式表面出现麻面。 ３．４浇注式沥青混合料的运输 浇注式沥青混合料需使用专门的运输设备（国 外称为Ｃｏｏｋｅｒ）。在Ｃｏｏｋｅｒ初次进料前，应将其温 度预热至１６０℃左右。对装入Ｃｏｏｋｅｒ中的混合料， 应不停地搅拌并加热，使混合料升温至２２０～２５０ ℃。但应尽量避免浇注式沥青混合料的温度过高或 在高温的Ｃｏｏｋｅｒ车中停留太长时间，高于２５０℃ 时，停留时间不能超过１ ｈ；２２０～２５Ｏ℃时，停留时 间不能超过４ ｈ。沥青混合料在Ｃｏｏｋｅｒ中的搅拌时 间应在４０ ｍｉｎ以上。 ３．５行车道摊铺 Ｃｏｏｋｅｒ车倒行至摊铺机前方，把混合料通过其 后面的卸料槽直接卸在钢桥面板上。摊铺机整平板 紧贴前方布料板左右移动，把浇注式沥青混合料铺 开。摊铺机向前移动时，利用整平板把沥青混合料 整平到控制厚度。纵向接缝条放置的距离应与摊铺 机的前进速度协调，尽量降低接缝条的污染。施工 前整平板需预热且将其下部的残余沥青彻底清理干 净，以防因整平板不洁导致浇注式砼出现麻面。摊 铺机的整平能力应与Ｃｏｏｋｅｒ车的运输能力相匹配 （两者皆适当低于拌和楼的拌和能力）。若现场出现 短时的断料，则放慢摊铺机的前进速度，等待后继料 到场后再恢复正常的前进速度，若后场出现异常情 况而停机，则利用边侧用槽钢形成规则的边缘， 确保横缝质量。为确保纵向接缝质量，在纵缝处，离 摊铺机前１～２ ｍ人工撒布浇注式砼，利用浇注式 砼本身的温度及摊铺机前进中的持续供热熔化接缝 条，同时紧跟摊铺机后由工人使用木制的刮板修整 拍紧，使结合部位进一步结合良好，尽量消除接缝。 一台推进式碎石撒布机紧随摊铺机之后，调整碎石 撒布机、摊铺机及小型钢轮（将碎石撒布机撒布的碎 石压人浇注式砼中）之间的距离，确保碎石的嵌入 效果。 ・ ４常见施工缺陷的处理 ４．１螺栓区浇注式砼偏厚的事前控制 钢桥面测量结果：①在摊铺机轨道位置，纵向 螺栓净距大于５ ｃｍ，横向净距为５～１０ ｃｍ，螺栓区 平均高出钢板面３．４ ｃｍ（浇注式砼的设计厚度为４ ｃｍ），桥面钢板无明显变形。②南北２个主塔附近 各有３排螺栓高度在３７～４０ ｍｍ；在两端桥头钢混 搭接处也各有１排螺栓高度在３６～４０ ｍｍ，与浇注 式砼的设计厚度（４ ｃｍ）几乎等高。 针对上述问题，提出如下解决方案：①螺栓处 走轨板采用５００ ｍｍ×３００ ｍｍ×１５ ｍｍ的硬制竹 纤板，并且在其下部螺栓空隙里放置与螺栓头等高 的小竹纤板条，提高竹纤板走轨的刚度。②在螺栓 处，降低摊铺机的行驶速度，让浇注式砼有一定的时 间自由流动与变形，减小摊铺机通过后该区域浇注 式砼“体积回弹”。③在螺栓区不撒布碎石。④将 主塔附近３排螺栓偏高处浇注式沥青砼铺装厚度变 更为４５ ｒａｍ；主塔以外区域铺装厚度保持４０ ｍｍ不 变；过渡区域为两侧各１２ ｍ（一段箱梁的长度），厚 度由４５ ｍｍ过渡为４０ ｍｍ。主塔附近区域利用４ ｍｍ厚的木质胶合板作为填隙片铺于松木板之下调 节走轨的高度，过渡区域只在靠近主塔的６ ｍ范围 内利用４ ｍｍ厚的的木质胶合板作为填隙片铺于松 木板之下，剩余６ ｍ则不垫高，借助浇注式砼的自 流性使该区域浇注式砼的厚度均匀过渡。 ４．２摊铺过程中局部气泡的处理 在施工过程中，为赶工期曾尝试夜晚施工，晚上 ８点后摊铺的浇注式砼出现大量气泡。经咨询得 知，当天的最高湿度高达８Ｏ ，且当地在太阳下山 后２ ｈ左右湿度开始增加，考虑到白天此现象较少， 认为高湿度是导致气泡产生的主要原因。因此，除 安排专人于石屑撒布机前后执工具对气泡进行 维普资讯 http://www.cqvip.com 公 路 与 汽 运 Ｈｉｇｈｗａｙｓ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １８８ 第４期 ２００７年７月 高速公路小桥涵单板受力成因及处治 贾 钢 （河北省石安高速公路管理处，河北石家庄０５００３１） 摘 要：分析了桥涵单板受力的形成原因，介绍了石安（石家庄一安阳）高速公路桥涵单板受 力的维修方法，从设计、施工两个方面提出了改进建议。 关键词：桥涵；单板受力；防治措施 中图分类号：Ｕ４４５．７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—２６６８（２００７）Ｏ４—０１８８—０３ 我国运输市场的激烈竞争，导致超载车辆急剧 增加，给公路桥梁造成严重损坏，中小桥梁主要表现 使用钢模，预留的楔状铰接缝较光滑，不利于铰缝砼 的连接。 为单板受力和伸缩缝损坏等病害。单板受力病害降 低了桥涵的承载能力，使上部主要承重构件处于非 常不利的受力状态，加速了桥涵上部结构病害的发 展，给安全行车带来严重隐患。本文结合石安（石家 庄一安阳）高速公路工程实际，对桥涵单板受力形成 原因进行分析，并探讨处理措施。 ２）施工原因，如振捣不密实、盖梁标高控制偏 高导致铺装层厚度减小。 ３）铰缝、铺装层砼标号偏低，构造配筋偏细、偏 稀，造成整体强度难以满足要求。 ４）超重车主要在行车道渠化行驶，单板受力就 发生在行车道所在桥板位置。 １单板受力形成原因 单板受力是桥面板铰缝砼脱落、梁板之间的横 向联系被破坏，单块空心板单独承受车轮荷载作用 的病害形式。主要表现为桥面沥青砼层出现松散、 ５）设计荷载为汽一超２０，验算荷载为挂车一 １２０，设计荷载最重车为５５ ｔ，而行驶其上的７０～８０ ｔ的超重车辆非常普遍，有些车重已达到１３０ ｔ。作 用在单独空心板上的荷载比设计时的标准荷载成倍 增加，桥板在这些荷载的作用下，挠度大大增加，在 车轮的反复作用下容易形成桥板开裂，严重时断板 坍塌。超重车荷载造成空心板产生较大挠度、铰缝 推移、车辙等病害，桥面下部铰缝砼纵向开裂、脱落， 使桥面不能形成整体受力。形成单板受力的原因： １）预制空心板时，为了保证质量，侧模板通常 砼脱落，这是形成单板受力的主要原因。 扎破处理外，还利用鼓风机对摊铺机前方５ ｍ内的 钢桥面进行鼓风除湿，取得一定效果。当湿度高于 ８０ 时，不宜进行浇注式砼的摊铺施工。 方案，较好地保证了该处的施工质量。本工程完工 通车仅２个月，实施效果还有待时间的考验。 参考文献： ５ 结 语 采用下层浇注式沥青砼＋上层ＳＭＡ的铺装结 构对汕头署石大桥钢桥面铺装进行整体翻修，混合 ［１］ 张 力，陈仕周．钢桥面铺装技术的研究与发展［Ｊ］．公 路，２００１（１）． ［２］王建伟，程刚，樊叶华．浇注式沥青混凝土钢桥面铺 装施工工艺试验研究［Ｊ］．公路，２００３（１２）． ［３］张志宏．关于钢桥面沥青混凝土铺装层界面抗剪问题 的研究［Ｊ］．公路，２００３（１２）． ［４］王祺，韩道均，陈仕周，等．混凝土桥面沥青铺装层病 害分析及处治方法［Ｊ］．中外公路，２００６，２６（３）． 收稿日期：２Ｏ０７一Ｏ３—１２ 料检测结果显示，各项技术指标均满足设计要求。 现场检测结果显示，局部浇注式沥青砼纵缝处渗水 系数为２５ ｍＬ／ｍｉｎ，未达到完全不透水的效果，可 能与施工细节处理因素有关，需在以后工程中加强 这方面的质量控制。本工程较好地克服了箱梁段螺 栓连接施工难的问题，摸索出一套切实可行的铺装
