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浇注式沥青混凝土施工质量控制要点

浇注式沥青混凝土(gussasphalt简称GA)是一种完全悬浮式结构的沥青混凝土,由集料、矿粉和沥青组成混合料,其组成特点主要是矿粉含量高(20%-30%)、沥青含量高(7-10%),在高温下经拌和后具有一定流动性,无需碾压、形成密实不透水的铺装层。作为钢桥面铺装路用材料,浇注式沥青混凝土具有强度高、高温稳定、低温抗裂、耐疲劳、耐久、不透水、与钢板变形协调、粘结性好,便于施工、易于维护等特点。

GA最早源于德国,在欧洲和日本应用广泛,我国从上世纪 90年代末开始对浇注式沥青混合料的铺装性能进行研究,并应用于具体工程中。南京最早应用浇注式沥青混凝土是纬七路隧道江心洲夹江大桥项目,主桥钢箱梁采用“Eliminator+GA10+SMA10”的铺装结构(见表1),防水粘结层是Eliminator体系,铺装下层是30mm厚GA10,面层是30mm厚高弹改性沥青SMA10,2009年通车至今桥面铺装使用良好。南京长江四桥、南京长江大桥维修改造、浦仪公路夹江大桥钢桥面铺装均采用类似铺装结构,下面以纬七路夹江大桥GA施工为例,详述其材料性能、特殊设备、施工工艺及质量控制各环节要点。

1 材料性能指标

1.1 改性沥青

采用天然湖沥青TLA(Trinidad Lake Asphaltr的缩写,特立尼达湖沥青)和基质沥青(20-40)的混合料沥青材料,其中TLA掺量30%,TLA性能指标满足表2要求,混合后的沥青性能指标满足表3要求。

为改善施工流动性,在混合料拌和过程中添加中温化改性剂Sasobit1-3%(沥青比例),添加方法:可直接投入加热的沥青中,直接搅拌30-60min,或者直接投入混合料中与混合料一起搅拌,而不需要再额外延长拌和时间。

表1 行车道钢桥面铺装结构铺装面层 30mm厚高弹改性沥青SMA10粘层 改性乳化沥青,用量0.3~0.5kg/m铺装下层 30mm厚改性沥青GA10,表面撒布5~10mm碎石防水粘结层钢板 喷砂除锈,清洁度:Sa2.5级;粗糙度:50~100μm

表2 TLA技术要求试验项目 技术要求 试验方法针入度(25℃)0.1mm 15-30 T0604延度(5℃)cm ≥10 T0605软化点℃ 58-68 T0606闪点℃ ≥240 T0633甲苯可溶度% T0646灰分 / T0614

1.2 集料

集料采用耐磨的玄武岩破碎,粗集料大于4.75mm筛孔集料中的针片状颗粒不超过10%,且240℃保温60min压碎值不大于28%;细集料中需有一定含量的天然砂以提高混合料的流动性,天然砂应为粗、中砂且天然砂和机制砂的比例不要超过1:1,最好控制在1:2为宜;矿粉采用石灰岩磨制,其0.075mm筛孔通过率不低于80%;其它指标满足《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

1.3 级配

混合料级配满足表4要求。

1.4 GA

性能指标满足表5要求。

2 铺装施工准备控制

准备好机械设备、原材料性能试验、现场配合比设计、试验拌和与取样性能试验、铺装材料等。其中特殊机械有:带有吸尘装置的自动打砂机、防水粘结层专用拌和及喷涂设备,拌和楼(不低于200t/h),改性沥青生产设备(有保温及搅拌功能的30t储罐)、浇注式沥青摊铺机、浇注式沥青混凝土专用搅拌保温设备(Cooker车),其中Cooker的数量以浇注式在Cooker中的储存时间限制为依据。现场混合料配合比设计应满足设计提出的目标配合比要求,通过流动度、贯入度、贯入度增量、低温弯曲试验确定最佳沥青用量和级配,流动度、贯入度、贯入度增量作为控制指标,通过低温弯曲试验检验抗裂能力。

3 施工工艺及主要工序质量控制要点

3.1 喷砂除锈

(1)对钢板表面焊瘤、毛刺打磨和油脂清洗处理,焊接余高不超过5mm;(2)下雨、结露等严禁除锈作业;钢板表面温度应高于露点(露点依据相对湿度和环境温度表确定)3℃,相对湿度≤85%;(3)不同钢砂(丸粒和砂粒)组成,喷砂除锈工艺确认;(4)对于打砂机不能施工的区域或边缘,采用手提式打砂机磨平;(5)除锈后钢板表面呈近银白金属光泽,清洁无锈点,清洁度达到Sa2.5,粗糙度达到50-100μm;人工小范围打磨除锈的清洁度应达到Sa3.0。

3.2 Eliminator防水粘结层

(1)由专业化企业施工;(2)基面干燥洁净无尘,大风、雨雪、结露等气候严禁涂布,环境温度-10-40℃;(3)涂布操作:喷砂除锈合格后3h内实施防腐金属底漆Zed S94,用量为100-200g/m2,采用喷涂或人工施工;(4)E-liminator防水涂料分两层施工,每层湿膜总厚度不小于1.2mm,干膜总厚度不小于2mm,总用量2500-3500g/m2,必须喷涂施工;(5)喷涂作业时,风速较大导致出现洒布斑痕,风速大于10m/s时不得施工;(6)Eliminator完全固化后,立即喷涂Tack Coat No.2胶粘剂,用量为100-200g/m2,采用喷涂或人工施工;(7)涂布应均匀,对于漏涂、龟裂、流坠、针眼和气泡等缺陷应及时修复。