1、,甌江大橋混合梁橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)研究,交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所,混合梁鋼橋面澆注式瀝青混凝土施工技術(shù),匯報人：徐全亮 二O一三年十月,2020/9/22,-2-,匯報內(nèi)容,甌江大橋工程概況 鋼橋面鋪裝設(shè)計方案 澆注式瀝青混凝土特點(diǎn) 前期所完成的工作 鋼橋面鋪裝施工工藝和質(zhì)控體系 問題與建議,2020/9/22,-3-,甌江大橋工程概況,位置：位于浙江諸永高速公路溫州段得延伸線上。全長4.7km。 橋型：混合梁剛構(gòu)橋橋跨布置： 84+200+84=368(m)其中鋼梁長80m鋼混結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：充分發(fā)揮混凝土梁與鋼梁各自優(yōu)點(diǎn)，降低梁高，結(jié)構(gòu)布置靈活甌江橋：根部梁高9.0m，普通梁高12m左右；邊

2、中跨比0.42，普通0.55左右,2020/9/22,-4-,甌江大橋工程概況,鋼混結(jié)合段,有格室后承壓板式 鋼梁側(cè)采用變剛度鋼箱梁，長2.2m，混凝土梁側(cè)長1.8m,總長4.0m 頂?shù)装?、腹板采用雙壁板鋼-混組合結(jié)構(gòu)，采用開孔板連接件（PBL）,2020/9/22,-5-,鋼橋面鋪裝設(shè)計方案,1. 主橋鋼箱梁段鋪裝設(shè)計方案,2020/9/22,-6-,鋼橋面鋪裝設(shè)計方案,2. 鋼混結(jié)合段鋪裝設(shè)計方案（鋪裝）,2020/9/22,-7-,鋼橋面鋪裝設(shè)計方案,3. 其它細(xì)部設(shè)計,外側(cè)路緣石附近設(shè)置螺旋排水管 施工縫采用貼縫條處治,2020/9/22,-8-,澆注式瀝青混凝土,澆筑式瀝青混凝土二十

3、世紀(jì)五十年代澆筑式瀝青混凝土起源于德國，德文為Gu，意思為“流動路面”，英文名稱為GussAsphalt 。英國稱作Mastic Asphalt兩者在施工工藝上有所區(qū)別。 澆注式瀝青混凝土鋼橋面鋪裝體系是歐洲和日本的主要鋪裝類型，其中日本使其得以長足發(fā)展。澆注式瀝青混凝土鋪裝1997年在我國香港青馬大橋上首次使用。 截至目前已在我國60余座鋼橋上使用。,2020/9/22,-9-,澆注式瀝青混凝土,空隙率極小，接近于0，無需碾壓便能達(dá)到其最終強(qiáng)度，它 不會出 現(xiàn)因壓實不足而表現(xiàn)出的缺陷病害； 不透水，也不吸水，對含Cl的溶液及經(jīng)常性潮氣作用之類的氣候影響因素不敏感。因而不會出現(xiàn)水損害問題； 柔

4、韌性強(qiáng)，對沖擊及顛簸不敏感； 結(jié)合料在氣候因素影響下幾乎不會老化，具有較好的耐久性(使用壽命20年以上)； 瀝青含量較高，具有較好的抗開裂能力。,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,澆注式瀝青混凝土動穩(wěn)定度約為300500次/mm,雖經(jīng)江陰長江大橋雙層澆注式瀝青混凝土（4年）和安慶長江大橋（8年）驗證，但其高溫穩(wěn)定性一直是業(yè)界較為關(guān)心的問題。,2020/9/22,-10-,目前已經(jīng)開展的工作,我國現(xiàn)有澆筑式瀝青混凝土鋼橋面及鋼混結(jié)合段鋪裝設(shè)計施工技術(shù)及使用現(xiàn)狀調(diào)研分析 （鄂東大橋、重慶石板坡大橋） 結(jié)構(gòu)形式調(diào)研 施工技術(shù)調(diào)研 使用性能調(diào)研 主要破壞形式調(diào)研 甌江大橋氣候（降雨和溫度）調(diào)查（中資公司） 甌江大橋的交

5、通荷載水平調(diào)查（中資公司）,2020/9/22,-11-,前期所完成的工作使用情況調(diào)研,2020/9/22,-12-,前期所完成的工作使用情況調(diào)研,“防水粘結(jié)層 + MA（GA）保護(hù)層”防水體系調(diào)查統(tǒng)計,2020/9/22,-13-,前期所完成的工作使用情況調(diào)研,鋪裝破壞情況調(diào)查統(tǒng)計,2020/9/22,-14-,前期所完成的工作使用情況調(diào)研,香港青馬大橋是中國第一座采用英國澆注式瀝青混凝土鋪裝的鋼橋，至今已15年，使用情況良好，但其鋼橋面板厚度為25mm； 江陰長江大橋于1999年采用了英國澆注式瀝青混凝土鋪裝，是中國大陸第一座采用澆注式鋪裝的鋼橋，但一年后就出現(xiàn)了崩潰性破壞； 山東勝利黃河

6、大橋和安慶長江大橋采用德國澆注式瀝青混凝土鋪裝，距今10年左右，使用情況良好； 在經(jīng)過防水粘結(jié)層（Eliminator）、膠結(jié)料（聚合物改性瀝青和高彈改性瀝青、鋪裝結(jié)構(gòu)（澆注式+SMA）和施工技術(shù)（生產(chǎn)和運(yùn)輸）等技術(shù)改進(jìn)后，澆注式瀝青混凝土開始大規(guī)模應(yīng)用在大跨徑鋼橋上（近70座），整體使用情況良好； 特別是江陰長江大橋（交通、氣候條件嚴(yán)峻）雙層澆注式瀝青混凝土試驗段的鋪設(shè)，距今已4年，正常鋪筑的試驗段未出現(xiàn)任何病害，德國澆注式瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性得到了有效驗證。,2020/9/22,-15-,前期所完成的工作使用情況調(diào)研,重慶石板坡長江大橋是一座剛混結(jié)合鋼構(gòu)橋，采用與甌江大橋相同的鋪裝結(jié)構(gòu)和

7、材料，距今已7年，全橋未出現(xiàn)任何病害； 湖北鄂東長江大橋剛混結(jié)合段采用豎向柔性連接處理，截至目前使用狀況良好。,2020/9/22,-16-,前期所完成的工作材料改進(jìn),貫入度（mm）,澆注式瀝青混凝土膠結(jié)料改進(jìn),2020/9/22,-17-,澆注式鋪裝優(yōu)化組成設(shè)計 級配設(shè)計（針對高溫穩(wěn)定性）,目前已經(jīng)開展的工作,2020/9/22,-18-,前期所完成的工作材料改進(jìn),SMA瀝青混凝土膠結(jié)料改進(jìn),橋面鋪裝用SMA瀝青經(jīng)歷了SBS改性瀝青到高彈改性瀝青的階段，動溫度度達(dá)到6000次/mm以上，大大提高了高溫穩(wěn)定性； -10度小梁彎曲破壞應(yīng)變達(dá)到15E-3，是普通SMA的3倍以上，大大提高了鋪裝層的

8、耐疲勞性能。,2020/9/22,-19-,前期所完成的工作材料改進(jìn),原材料和級配設(shè)計,原材料檢驗 配合比優(yōu)化設(shè)計與驗證 相關(guān)科研實驗,2020/9/22,-20-,前期所完成的工作鋼混結(jié)合段鋪裝方案,鋼混結(jié)合段由于材料模量突變等因素的影響，受力較為復(fù)雜，可通過提高材料強(qiáng)度和剛度以及柔韌性來解決。,增加柔韌性和釋放應(yīng)力方案,鋪裝上層,鋪裝下層,防水粘結(jié)層,鋼板,SMA-10 35mm,GA-10 35mm,Eliminator,方案一（與主橋段鋪裝方案相同）,鋪裝上層,鋪裝下層,防水粘結(jié)層,鋼板,GA-10 35mm,GA-10 35mm,Eliminator,方案二 雙層澆注式瀝青混凝土,2

9、020/9/22,-21-,前期所完成的工作鋼混結(jié)合段鋪裝方案,鋪裝上層,鋪裝下層,防水粘結(jié)層,鋼板,SMA-10 35mm（切縫）,GA-10 35mm,Eliminator,方案三 澆注式+SMA（切縫）,鋪裝上層,鋪裝下層,防水粘結(jié)層,鋼板,EA 30mm,EA 40mm,環(huán)氧樹脂,雙層環(huán)氧瀝青混凝土,增加強(qiáng)度和剛度,2020/9/22,-22-,前期所完成的工作鋼混結(jié)合段鋪裝方案,四種方案主要性能對比,2020/9/22,-23-,前期所完成的工作鋼混結(jié)合段鋪裝方案,鋪裝上層,鋪裝下層,防水粘結(jié)層,鋼板,SMA-10 35mm（切縫）,GA-10 35mm,Eliminator,選定方

10、案 澆注式+SMA（切縫）,延長鋼混結(jié)合段鋪裝為15米 采用豎向柔性連接 細(xì)部處治措施,交工 驗收 階段 的工 程質(zhì) 量檢 查與 驗收,鋼 橋 面 板 處 理,防 水 粘 接 層,SMA 表 面 層,材 料,GA 澆 注 式 瀝 青 混 凝 土,GA 層 表 面 粘 接 層,鋼橋面鋪裝施工步驟,施工工藝,鋼橋面鋪裝施工工藝和質(zhì)控體系,鋼橋面板處置,鋼橋面板處置,鋼橋面板清潔,拋丸除銹施工,清潔工序：表層松散物鋼板表面較厚的油和油脂局部受油 污染部位。 注意點(diǎn)：采用溶劑（如甲苯）清洗時，作業(yè)人員必須保證個人安 全，現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙和電焊作業(yè)，清洗后溶劑應(yīng)集中收集。,施工條件：鋼板清潔、干燥、無污染，

11、表面無焊瘤、飛濺物、針孔； 天氣預(yù)計晴好10h、干燥，環(huán)境溫度10以上、相對濕度小于85、 鋼板表面溫度大于實測空氣露點(diǎn)溫度+3 風(fēng)速大于10m/s、有霧、露水、下雨時禁止施工,材料配置：磨料采用金屬混合磨料由鋼丸和鋼砂組成，二者比例 通過試驗確定；磨料干燥清潔，不含油脂、鹽分等有害物質(zhì)。,施工工藝： 噴砂作業(yè)由噴砂機(jī)連續(xù)勻速進(jìn)行除銹。多臺噴砂機(jī)時，作業(yè)范圍要 搭接。最后一遍拋丸除銹，要換清潔干燥磨料，禁止使用回收磨料。 噴砂機(jī)的作業(yè)行走速度和拋丸作業(yè)的遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場實施效果確定。 無法用回收式真空拋丸機(jī)拋丸的邊角處及橋面的凹坑部位，采用手 提式真空拋丸機(jī)補(bǔ)充拋丸。 噴砂作業(yè)完成后，回收散落鋼砂

12、。 噴砂除銹過程應(yīng)實行區(qū)域性封閉施工。 拋丸后的鋼板表面保持清潔無污染。 規(guī)定時間未涂刷EBCL膠料的，應(yīng)重新處理。,防水粘結(jié)層,防 水 粘 結(jié) 層,施工條件,涂布面須清潔、干燥、無浮銹、無塵埃。 除銹處理后3小時內(nèi)開始實施 施工環(huán)境溫度大于10，濕度小于90% ，霧天及下雨 時不得施工,材料,施工工藝,質(zhì)量檢測,Eliminator防水粘結(jié)層成品材料。,除銹處理后開始防腐底涂層Zed S94。 Zed S94固化后，噴涂Eliminator防水材料（兩層）。 刷涂、滾涂或噴涂施工Tack Coat No.2膠粘劑。 施工結(jié)束后應(yīng)封閉養(yǎng)護(hù)、不得在在膠料初始固化前 可能下雨的天氣中施工。,防水層

13、干膜厚度不小于2mm 常溫下與鋼板之間的抗拉拔強(qiáng)度不小于5MPa,GA澆注式瀝青混凝土層,GA 澆注式 瀝青 混凝 土層,施工準(zhǔn)備,配合比 設(shè)計,混合料 拌合,混合料 運(yùn)輸,混合料攤鋪 和壓實成型,接 縫,質(zhì)量檢查,不得在霧天和下雨時施工； 準(zhǔn)確定位側(cè)限擋板的高度，做好人員和機(jī)械的準(zhǔn)備;,礦料級配； 設(shè)計方法和設(shè)計要求； 設(shè)計流程；,瀝青加熱溫度：170190、集料加熱溫度：280320 出料溫度：220250 干拌15s,濕伴90s，總時間115s，以均勻無花白料為準(zhǔn)。,專用的運(yùn)輸設(shè)備cooker、自動保溫和加熱220250 注意運(yùn)輸時間，不得小于45分鐘,專用的攤鋪設(shè)備、無需碾壓、如產(chǎn)生氣

14、泡，應(yīng)及時刺破 施工天氣晴時進(jìn)行， 施工時間控制在60min內(nèi)，結(jié)束后封閉交通2-3d;,盡可能不設(shè)施工縫；若設(shè)置，橫縫宜在橫梁間隔約1/4處，上下層橫 縫位置至少錯開1.5m，橫縫界面應(yīng)涂布粘結(jié)材料。,S MA 表 面 層,施工工藝及 質(zhì)量檢驗,SMA施工準(zhǔn)備、施工工藝、質(zhì)量控制和檢查 的相應(yīng)技術(shù)要求應(yīng)符合公路瀝青路面施工 技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。,配合比設(shè)計,配合比設(shè)計方法和技術(shù)要求； 配合比設(shè)計應(yīng)符合公路瀝青路面施工 技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。,體系中的SMA混凝土一般采用高粘改性瀝青， 對出料溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度要求更高， 應(yīng)特別引起注意。,說明,SMA表面層,SMA瀝青混凝土：,生產(chǎn)、攤鋪

15、和碾壓工藝與普通路面用SMA基本相同，但最好采用水平震蕩壓路機(jī)進(jìn)行碾壓；,縱向接縫應(yīng)盡量采用熱接縫，且縱向裂縫應(yīng)避開輪跡帶部位； 在面層SMA施工完并清理干凈后，行車道鋪裝表面層壓實3天后，可開放2t以下輕型交通，5天后可正式開放交通。,鋼橋面鋪裝施工工藝和質(zhì)控體系,2020/9/22,-29-,接縫處理：,應(yīng)調(diào)整機(jī)械配置，使?jié)沧⑹綖r青混凝土能夠連續(xù)攤鋪，減少橫向接縫設(shè)置，不得已設(shè)置橫向接縫時，應(yīng)設(shè)置于橫隔板間距1/4處。,接縫處應(yīng)采用貼縫條進(jìn)行處治;,貼縫條技術(shù)要求,鋼橋面鋪裝施工工藝和質(zhì)控體系,2020/9/22,-30-,施工過程中質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)：,噴砂除銹；應(yīng)檢測粗糙度和潔凈度。,Eliminator施工；應(yīng)檢測厚度和拉拔強(qiáng)度 澆注式瀝青混凝土施工：應(yīng)檢測貫入度和流動性（現(xiàn)場目測）、厚度。,鋼橋面鋪裝施工工藝和質(zhì)控體系,SMA施工：應(yīng)檢測混合料溫度、壓實度、馬歇爾指標(biāo)、厚度、表面抗滑和滲水系數(shù),2020/9/22,-31-,驗收標(biāo)準(zhǔn)：,鋼橋面鋪