sac沥青砼在钢桥面铺装层中的应用.docx

sac沥青砼在钢桥面铺装层中的应用 1 桥面铺装体系的问题 北江马桥大桥位于广东省肇庆四会。这是中国第一座自行设计、自行施工的公路和铁路两条交叉异板钢桥。该桥建成于1984年, 横跨北江, 公路桥和铁路桥平行支撑在同一个桥墩。公路桥为14孔64m简支钢箱梁、正交异性板钢桥面, 桥长919.6 m, 行车道9m+人行道2×1.5m, 桥梁设计荷载为汽-20、挂-100。1984年年底大桥建成后, 至今已使用了近30年。期间进行过3次桥面铺装改造, 最近的一次翻修是在2001年完成的。自2009年初开始, 桥面沥青铺装层开始出现较为明显的病害, 加之临近的国道维修导致该桥的交通量增加, 桥面病害程度加剧, 普遍出现坑洼不平, 整个桥面铺装体系均出现不同程度的损坏。 由于钢桥面铺装层易出现高温推移和车辙等病害, 而且疲劳抗裂、防水粘结等问题较突出, 北江马房大桥桥面铺装层采用高粘度、高韧性的SBS+橡胶粉复合改性沥青, 混合料采用抗车辙、低收缩、低回弹的SAC多碎石骨架密实型沥青砼, 结构层采用上面层为SAC-13、下面层为SAC-10的倒装结构, 并采用高粘结力、高密防水的双层橡胶沥青防水粘结层。具体桥面铺装结构为4cm SAC-13上面层+玻璃纤维格栅+防水粘结层+4cm SAC-10下面层+防水粘结层+环氧富锌底漆 (见图1) 。 2 sac橡胶混合料的配合比设计 2.1 胶凝剂和纤维 SAC型沥青混合料采用壳牌SBS改性沥青, 橡胶粉采用湖北宏远环保再生资源有限公司生产的宏莲牌胶粉, 集料采用封开东威石场的辉绿岩碎石, 矿粉由四会迳口镇鸿昌石粉厂生产, 纤维采用深圳海川新材料科技有限公司生产的德兰尼特纤维。经检测, 上述原材料的各项技术指标均符合施工规范及设计要求。 2.2 合成配合比及级配曲线 在充分考虑拌和楼除尘效果的情况下, 经过试配, SAC-10型橡胶沥青混合料目标配合比采用5~10mm集料∶0~3 mm集料∶矿粉∶德兰尼特纤维∶橡胶粉双改性沥青=64∶31∶5∶0.4∶7.1, 其合成配合比见表1, 目标配合比级配曲线见图2;SAC-13型橡胶沥青混合料目标配合比采用10~15mm集料∶5~10mm集料∶0~3mm集料∶矿粉∶德兰尼特纤维∶橡胶粉双改性沥青=39∶28∶29∶4∶0.4∶6.6, 其合成配合比见表2, 目标配合比级配曲线见图3。 通过混合料级配调试和相关验证试验, 所设计的SAC-10、SAC-13型橡胶沥青混合料的抗水损害性能、高温稳定性能及低温抗裂性能均满足相关规范及设计要求, 室内目标配合比设计结果可用于生产配合比设计。 2.3 热料仓筛网分级 根据目标配合比确定的最佳油石比进行生产配合比调试, 采用4000型日工间歇式沥青拌和楼, 试拌前采用砝码对拌和楼各计量系统进行校正, 确认各部件运转正常, 计量准确。 按照目标配合比的矿料比例, 以260t/h的生产量调整各冷料仓开启口及下料电机转速或频率, 使下料比例能够均衡并接近目标配合比的矿料比例, 冷料烘干加热后并经振动筛二次筛分后分别进入热料仓 (4层筛网尺寸分别为16、11、7、4mm) , 分别从各热仓取样作筛分试验。根据各热料仓的筛分结果, 结合SAC-10、SAC-13沥青混合料级配要求, 确定SAC-10型沥青混合料热料仓矿料比例为1#热料仓 (0~4mm) ∶2#热料仓 (4~7mm) ∶3#热料仓 (7~11 mm) ∶矿粉=30%∶16%∶48%∶6%, 矿粉纤维掺量为0.4%, 油石比为7.1%, 其合成配合比如图2所示;SAC-13型沥青混合料热料仓矿料比例为1#热料仓 (0~4 mm) ∶2#热料仓 (4~7mm) ∶3#热料仓 (7~11 mm) ∶4#热料仓 (11~16mm) ∶矿粉=28%∶11%∶27%∶29%∶5%, 矿粉纤维掺量为0.4%, 油石比为6.6%, 其合成配合比如图3所示。图2、图3表明生产配合比曲线都与目标配合比曲线非常接近。 3 喷砂、喷砂处理 施工时将桥面板以跨为单位进行表面预处理、喷砂处理和防腐涂装施工。在进行每一跨施工时需全跨封闭, 以防外来因素对桥面防腐涂层的破坏和再次污染。 3.1 叠置钢板的检测 在进行喷砂除锈前, 对每段钢箱梁桥面板及每段钢箱梁连接板螺栓位置进行外观检查, 记录其上的油污、粘结剂、红绣及桥面铲除原旧沥青层时对桥面板造成的伤痕和凹坑位置, 并检查箱梁钢板表面是否存在焊瘤和材料缺陷, 如有, 对缺陷处作修补后进行防腐施工。外观检查及缺陷处理完毕, 采用化油剂和电动洗地擦清洁桥面钢板, 再用高压清淡水冲洗, 确保桥面板清洁无油污、粘结剂、粉尘及其他污染物。预清洁后进行盐份测试, 盐份含量应低于0.01%。 3.2 可处理地面区域的微胶囊化 表面喷砂除锈采用具有自动