1、浅谈钢桥面 RA05 树脂沥青砼施工技术【摘要】大跨径钢桥面铺装方案技术原理钢桥面铺装一直是桥梁工程中的一项技术难题，与混凝土桥面铺装相比，容易产生无法满足设计要求、应变过大、成品后早期损坏大等现象， 因此钢桥面铺装一方面要解决铺装材料的防水问题， 另一方面要处理在钢板界面处高应变，高温及光滑表面情况下，铺装材料的界面稳定问题。围绕上述核心问题的处理，产生了环氧沥青混凝土和 ERS 这两种不同理念的钢桥面铺装技术。本文结合宁波象山港某项目桥面 RA05 树脂沥青砼的施工，简要介绍钢桥面 RA05 树脂沥青砼施工技术要点，为广大同行给予借鉴。 【关键词】桥面铺装 沥青混凝土 RA05 树脂沥青砼
2、 中图分类号：U443.33 文献标识码： A 文章编号： 前言 大跨径钢桥面桥面铺装目前多采用环氧沥青混凝土和树脂沥青混凝土(1) 环氧沥青混凝土钢桥面铺装：环氧沥青混凝土是一种匀质铺装体系，即整个铺装结构是由一种材料组成，这种铺装体系认为传统用于混凝土桥面的铺装材料不适用于钢桥面， 因而寻求一种完全替代的铺装材料，这种材料就是环氧沥青混凝土。环氧沥青混凝土以其优 异的材料性能，完全满足了钢桥面板对铺装材料性能的所有要求，即与钢板具有 良好的粘结性，温度适应性以及和钢板变形的追随性。环氧铺装体系源于美国， 实际施工时将环氧混凝土分为两层施工，第一层 20mm，第二层 25mm，总厚度 为 5
3、5mm。钢板表面要求进行防腐涂装，钢板与第一层沥青混凝土之间刷涂沥青 粘结层，第一、二层沥青混凝土之间刷涂沥青结合层。 (2)树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装：树脂沥青组合体系（ERS）采用一种完全不同于环氧沥青混凝土体系的理念， ERS 认为钢桥面铺装的核心问题是钢板与铺装材料界面的处理，它首先把钢板表 面 “改造” 成类似混凝土桥面的界面， “改造” 成功后， 传统改性沥青混凝土 （SMA） 仍可适用于钢桥面铺装。ERS 一种非匀质铺装材料铺装体系。 ERS 改造钢板的过程分为两步，第一步在钢板表面涂刷 EBCL 材料，并在上 面撒布碎石，利用 EBCL 与钢板的强粘结性能，将碎石粘附
4、在钢板表面，形成一个极为粗糙且牢固的表面，提高了整个钢桥面铺装界面的抗剪强度，同时也达到 了防水防腐的目的；第二步在 EBCL 层上铺设 20mm 厚的树脂沥青（RA05） ，树 脂沥青具有较高的弹性模量，能适应较大的材料应变，从而起到将钢板刚度进行 过渡的作用， 同时树脂沥青具有较好的高温适应性和耐疲劳性能， RA05 层与 EBCL 层共同将钢板改造成类似混凝土桥面的铺装材料工作界面。RA05 施工完成后，就可以按照传统混凝土桥面的做法采用普通铺装材料，即首先施工一层防水层， 之后上层采用改性沥青混凝土 SMA。下面就结合宁波象山港某项目桥面 RA05 树脂沥青砼的施工，对树脂沥青的施工过
5、程加以阐述。 二、材料要求 1 集料 RA05 树脂沥青混凝土应采用洁净、干燥、无风化、无杂质的集料，集料规格有 03mm，35mm 两种，集料技术指标要求见表 1-1、表 1-2。 表 1.1-1 细集料的技术要求 指 标 单位 标准值 表观相对密度 不小于 t/m3 2.60 坚固性（ 0.3mm 部分） 不小于 % 12 砂当量不小于 % 60 棱角性(流动时间)不小于 S 30 含水量 不大于 % 0.5 吸水率 不大于 % 2.0 亚甲蓝值不大于 g/kg 5 表 1.1-235mm 碎石的技术要求 指 标 单位 标准值 表观相对密度 不小于 t/m3 2.60 坚固性（ 0.3mm
6、 部分） 不小于 % 12 砂当量不小于 % 60 棱角性(流动时间) 不小于 S 30 小于 0.075mm 的含量（水洗法） ，不大于 % 1 吸水率不大于 % 2.0 2、填料 填料宜采用石灰岩中的强基性等憎水性石料经磨制的矿粉，其质量应符合表 1.2-1 的技术要求。 表 1.2-1 矿粉质量要求 指标 单位 标准值 表观相对密度 不小于 t/m3 2.50 含水量 不大于 % 0.5 粒度范围 0.6 0.15 0.075 % % % 100 90100 75100 外观 无团粒结块 亲水系数 1 塑性指数 4 加热安全性 实测 3、RA 胶料 表 1.3-1RA 胶料性能要求 试验
7、项目 单位 技术要求 试验方法 指干时间（25） h 1.0 指干法 固化时间（25） h 72 断裂伸长率（25） % 30 直接拉伸试验 三、施工准备 1、施工设备及材料 RA05 主体施工准备工作要求：主要人员全部到位，工作任务安排定岗定位；0-3mm、3-5mm 碎石进行袋装，现已堆放在料棚内，RA 胶料现已储存在拌和站的 A、B 罐内，10-13mm 碎石已水洗，每袋重量按 20Kg 包装，堆放在料棚内，保持材料干燥。所有原材料经检测合格，并已经监理单位审批；RA05 拌和站已标定，摊铺机、胶轮压路机已经进场。 2、钢桥面的抛丸及清理 RA05 施工前钢桥面要进行钢砂抛丸处理，采用带
8、吸尘装置的移动式自动真空无尘打砂机，彻底去除钢板的表面锈蚀、油污、尘土等。除锈后的垃圾，采用编织袋装好，统一用运输车运走。钢桥面在抛丸后表面光洁度达到 Sa2.5 级，粗糙度达到 60-100m 的技术要求。 3、EBCL 防水抗滑粘结层施工 抛丸施工结束后用吹风机将钢板界面吹干净后（清扫人员在打砂过后工作时必须穿鞋套）应立即开始 EBCL 层施工，防止抛丸处理后钢板表面再次发生锈蚀。 EBCL 层施工时要求天气干燥、气温不得低于 10，有雾、下雨或相对湿度大于 90时不得施工。 EBCL 胶料涂布量按照方格网控制，用量 0.91.1kg/m2。然后立即洒布一层 35mm 单粒径的石子，使之与
9、 EBCL 胶料一起固化。石子要求干燥、清洁，洒布量为 2.53.5kg/m2。撒布碎石要求均匀、满布不重叠、无堆积，形成牢固的抗滑表层。 EBCL 施工要详细记录当时的钢板温度、大气温度和胶料拌和温度，参照试验室确定的温度时间控制及时调整施工的时间，试验室常温 25的指干时间需 6-8h 左右，EBCL 胶料应在固化前涂刷完毕。 施工结束后，立即用专用清洗液将各种量具和涂刷工具清洗干净。 防水抗滑粘结层由 EBCL 胶料和在其上撒布的 35mm 粒径的碎石共同组成，EBCL 胶料指标见表 3-1，碎石指标见表 3-2。碎石采用洁净、无风化的岩石。 表 2.3-1 EBCL 胶料性能要求 试验
10、项目 单位 技术要求 试验方法 拉拔强度（70） MPa 3 ASTM D 638 拉拔强度（25） MPa 8 ASTM D 638 拉剪强度（70） MPa 1 抗剪试验 拉剪强度（25） MPa 3 抗剪试验 指干时间（25） h 10t1 指干法 固化时间（25） h 72 拉拨试验 断裂伸长率（25） % 5 直接拉伸试验 粘度 适于刮除，不流淌 表 2.3-235mm 碎石的技术要求 指 标 单位 标准值 表观相对密度 不小于 t/m3 2.60 坚固性（ 0.3mm 部分） 不小于 % 12 砂当量不小于 % 60 棱角性(流动时间) 不小于 S 30 小于 0.075mm 的含
11、量（水洗法）不大于 % 1 吸水率不大于 % 2.0 四、配合比 RA05 混合料由 0-3mm、3-5mm 集料、矿粉、树脂沥青（胶料）和聚酯纤维一起冷拌而成。RA05 混合料级配及用油量必须满足表 3.1-1，并且混合料的马歇尔空隙率、稳定度、流值、残留稳定度、冻融劈裂、低温弯曲等都必须符合规范表 3.1-2 要求。 表 3.1-1 通过率 范围 筛孔尺寸 油石比 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 % 上限 100 100 72 55 43 30 22 16 8-18 下限 100 90 55 35 25 16 12 8 表 3.1-2 试验项目
12、技术要求 试验方法 3 天马歇尔稳定度 kN(70) 30 双面击实 50 次 流值 0.1mm 2040 T0702-2000 击实空隙率% 02 T0702-2000 车辙动稳定度次/mm(70) 10000 T0719 水稳定性：残留马歇尔稳定度 % 85 T0729 冻融劈裂试验残留强度比 % 80 T0729 -10低温弯曲极限应变 10-6 2500 T0728 现列举宁波象山港某项目 RA05 配合比如下表： 混合料类型 下列各种矿料所占比例（%） 油石比 （%） 聚酯纤维掺量 （%） 1#料（35mm） 2#料（03mm） 矿粉 RA05 28 69 3 8.0 0.1 五、
13、机械设备 RA05 施工需要设备为:RA 专用拌和站、沥青摊铺机、胶轮压路机、装载机。 现列举宁波象山港某项目 RA05 施工机械如下表 序号 机械设 备名称 型号 规格 国别 产地 额定功率 （kw）或容量 数量 备注 1 RA 专用拌合站 3000 型 江苏 110T 1 2 沥青摊铺机 福格勒 2100 1 3 胶轮压路机 徐工 301 徐州 30T 1 4 装载机 徐工 徐州 3T 1 5 水准仪 拓普康 宁波 / 1 六、 施工技术方案 1、RA05 施工工艺 1） 、EBCL 界面涂 RA 胶料 为保证 EBCL 和 RA05 之间的粘结可靠，在施工 RA05 前，应对已固化的 E
14、BCL 层顶面进行清洁，去除可能的油污、灰尘等杂物，然后在 EBCL顶面涂刷一层 RA 胶料，然后再进行 RA05 混合料的摊铺。RA 胶的涂布量约 0.3-0.5Kg/m2，用刷子涂刷均匀。 2） 、一般要求 RA05 施工前应详细调查施工期间的天气情况，晴好天气才能安排施工。清除 EBCL 表面的杂物和油污，扫除 EBCL 表面松动的石子。对到场RA05 拌和用胶料进行检测，成型标准马歇尔试件，测试完全固化后 RA05的马歇尔试件的相应指标。 2、RA05 拌和 1） 、拌和机、场地 拌合场地全部采用水泥硬化，集料堆放在搭建料棚里，RA05 混合料采用树脂沥青混凝土专用 3000 型拌和机
15、进行生产。拌和站采用全自动电脑控制，拌合油石比依据室内试验配比的结果选用，并验证 RA05 马歇尔试件性能指标。 2） 、拌合生产 RA05 包括 03mm 和 35mm 两种集料，两种集料都采用袋装，施工前保持干燥。矿粉采用矿粉罐，容量为 100T，两种集料分别置于树脂沥青混凝土专用拌和机两个斗中，根据 RA05 混合料配合比设计中矿粉和两种集料所占重量比分别输入电脑。RA05 混合料每一盘的拌和量应事先确定，以保证油石比精确。 RA05 胶料分 A 和 B 两组分组成，分别置于 A 和 B 两个大罐容器内保持搅拌均匀。RA05 拌合生产时，分别泵送 A、B 胶料至各自称量斗进行称重，然后将
16、称量好的 AB 料放入混合锅进行 A+B 的搅拌，预计 A+B 胶料搅拌时间不少于 30s。当称量好的石料和矿粉及纤维等进入拌和锅并干拌均匀后放入搅拌好的 A+B 胶料，进行 RA05 混合料的拌合生产，预计湿拌搅拌时间不少于 60s，以 RA05 混合料的拌合均匀度判定需要的拌合时间。纤维按混合料 0.1%的重量比添加，与矿质集料一起干拌。 3） 、卸料和运输，控制时间 拌和完毕的 RA05 混合料直接放入运料卡车，卡车装运混合料应注意先装卡车的后端然后再装前端，争取先拌和完毕的混合料先摊铺。室内的研究结果表明，新研制的 RA05 混合料有比较充裕的施工时间，一般在6 小时内 RA05 不会固结，运输、摊铺碾压的时间应比较从容。施工现场要根据试验段实地测得的 RA05 混合料的表干固化时间安排在实际桥梁上的运输和摊铺作业时间。 3、RA05 摊铺和碾压 1） 、摊铺控制 摊铺机行走速度一般为 23m/min，主要取决于拌合的产量。摊铺一车料的时间一般不超过 60min。 2） 、厚度控制 根据经验暂定松铺系数为 1.2，以保证实际压实后的厚度满足设计要求。试验段应通过测量摊铺前和碾压完成后的标高差计算得到实际的松铺系数。 3） 、RA05 摊铺宽度
