一、简介
通过相关单位检测，蚌埠市胜利路、解放路高架桥桥面铺装主要病害表现为： 1、 桥面铺装损坏严重，普遍出现网裂、龟裂、坑槽、破碎或碎裂以及桥面贯通横缝和纵形裂缝，局部水泥混凝土出现断裂现象； 2、 桥面排水不畅，导致桥面渗水严重；
3、 部分盖梁因预应力不足产生盖梁负弯矩区出现裂缝；
4、 部分箱梁梁端侧面及底面出现混凝土破碎、剥落、钢筋外露现象。
原因分析为：
1、 桥面铺装层厚度普遍偏薄，均未达到设计要求的厚度（要求13cm），承载能力较低；
2、 该桥已运营多年，目前的车辆的数量和核载已超过原设计标准，现有水泥混凝土强度已不能满足现有荷载要求；
3、 原铺装层防水不良或者防水功能失效，导致水对铺装层和结构层造成损坏。
二、建议铺装结构
1、铺装设计思路
（1）全部挖除原有水泥混凝土铺装层，若桥面板有损坏，需考虑对桥面板进行修复；
（2）挖除原有水泥混凝土后，必须恢复水泥混凝土调平层至少8cm； （3）需考虑调平层水泥混凝土的强度满足现有交通荷载的要求（设计C40水泥混凝土建议验算强度）；
（4）水泥混凝土调平层必须设置钢筋网，以保证调平层有效分布荷载，同时重点加强桥面负弯矩区调平层钢筋的配置或者采用其他办法（采用粘贴碳纤维布）以避免调平层受拉开裂；
（5）铺装层尽可能采用薄层铺装，以减轻桥面恒载；
（6）重点考虑桥面防水粘结层的设置，以增强铺装层的耐久性，同时保护桥梁结构以避免受到水损坏；
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（7）考虑铺装层结构的耐久性与防水性能，故建议采用高弹改性沥青SMA10结构。
2、结构建议 2.1建议结构
建议铺装结构如下：
表1 铺装结构
铺装层 应力吸收层 温拌高弹改性沥青SMA10（25～30mm） 改性沥青玛蹄脂（3～5mm厚，以刚好盖过其下的碎石为宜） AMP-100二阶反应型防水粘结层，用量0.2～0.4Kg/㎡ 防水粘结层 撒布1.18～2.36mm小碎石，用量0.5～0.8kg/㎡ 反应性树脂封闭层，用量0.3～0.6kg/㎡ 表面处治 调平层 原桥面 总厚度 喷砂吸尘处治，形成干燥、洁净、粗糙的界面，构造深度0.6-0.8mm 8cmC40钢纤维水泥混凝土 全部挖除原有水泥混凝土板，并清理洁净 105~110mm 2.2铺装材料技术要求
1、选用优质玄武岩石料作为桥面铺装沥青混合料用碎石集料，填料采用石灰石矿粉。粗集料、细集料及矿粉应满足我国现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的相关技术要求。
2、反应性树脂封闭层所用的撒布碎石除满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）相关要求外，还应满足表2的要求。
表2 反应性树脂封闭上层撒布碎石性能要求
技术指标 石料压碎值 吸水率 含水率 可淘洗掉的成分<0.075mm 偏平状颗粒 冲击破碎值 通过率 1.18mm 单位 % % % % % % % 要求 ≤26 ≤0.3 ≤0.3 ≤0.5 ≤10 ≤0.3 ≤10 试验方法 JTG E42-2005 T0316 JTG E42-2005 T0307 JTG E42-2005 T0305 JTG E42-2005 T0310 JTG E42-2005 T0312 JTG E42-2005 T0322 JTG E42-2005 T0302 2
2.36mm % ≥90 3、反应性树脂封闭层
反应性树脂封闭层技术指标如表3所示。
表3 反应性树脂封闭层材料技术要求 性 能 粘接强度（25℃） 剪切强度 拉伸伸长率（25℃） 低温弯曲性能（-20℃） 70℃ 25℃ 要 求 ≥1.5MPa ≥2.0MPa ≥3.0MPa ≥20% Φ20圆棒弯曲90°无裂纹 4、AMP-100二阶反应型防水粘结层
AMP-100二阶反应型防水粘结材料性能指标见表4。
表4 AMP-100二阶反应型防水粘结材料技术要求
项目 外观 延伸性 断裂延伸率 低温柔韧性，-25℃±2℃ 粘结强度，25℃ 剪切强度，25℃ 干燥性(25℃) 表干 实干 耐热性 抗冻性，-20℃ 指标 黑色粘稠液体 ≥6mm ≥80% 无断裂纹 ≥1.00MPa ≥1.00MPa ≤4h ≤12h 160±2℃，无流淌和滑动 20次不开裂 试验方法 JC/T 975-2005 GB/T 16777-1997 GB/T 16777-1997 GB/T 16777-1997 参照JC/T 975-2005，拉拔力试验仪，拉伸速度0.1MPa/S 参照JC/T 975-2005，夹角45℃，温度25℃ GB/T 16777-1997 GB/T 16777-1997 JC/T 975-2005 JC408—1991
5、沥青结合料
SMA所用结合料为6%以上的SBS改性沥青，需满足表5所列指标。
表5 SMA改性沥青技术要求 试验项目 技术指标 3
针入度（25℃，100g，5s），0.1mm 延度（5℃，5cm/min），cm 软化点，℃ 闪点，℃ 弹性恢复（25℃），% 旋转薄膜 烘箱试验 (163℃×75min) 质量损失，% 针入度比，% 延度（5℃，5cm/min），cm ≥40 ≥25 ≥65 ≥240 ≥75 ≤1.0 ≥65 ≥20 改性沥青玛蹄脂所用的改性沥青与上述SMA改性沥青相同。 6、矿物纤维
SMA需采用矿物纤维，以增加SMA混合料的抗疲劳性能，矿物纤维的添加量为混合料重量的5‰～8‰。矿物纤维的性能指标见表8。
表8 矿物纤维性能技术要求
试验项目 直径，μm 抗拉强度（断裂强度），MPa 断裂伸长率，% 熔点，℃ 要求 ≤25 ≥500 ≥3 ≥250 试验方法 JT/T 533-2004 JT/T 533-2004 JT/T 533-2004 JT/T 533-2004 7、混合料性能
铺装面层SMA10设计混合料性能需满足表9中的技术要求。
表9 改性沥青SMA10混合料性能要求
试 验 项 目 击实次数 空隙率，% 矿料间隙率，% 马歇尔稳定度，kN 冻融劈裂强度比，% 粗集料骨架间隙率VCAmix，% 沥青饱和度VFA，% 沥青混合料飞散损失，% 车辙动稳定度（60℃），次/mm -10℃弯曲极限应变*，mm/mm
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要 求 双面75次 3.0～3.5 ≥16.5 ≥6.0 ≥80 ≤VCA DRC 75～85 ≤15 ≥3000 ≥6×10-3 试验方法 JTJ 052-2000 T0705 JTJ 052-2000 T0709 JTJ 052-2000 T0729 JTJ 052-2000 T0705 JTJ 052-2000 T0733 JTJ 052-2000 T0719 JTJ052-2000 T0715 注：* 弯曲试验试件尺寸为300×100×50mm。
为保证改性沥青SMA的压实度和避免对防水粘结层的冲击，在施工碾压过程中应采用水平振荡压路机。同时为了确保SMA的压实度，需在混合料拌和过程中添加占沥青质量2～3%的中温化改性剂Sasobit，可降低施工碾压温度，以避免因薄层沥青混凝土快速散热而影响施工压实度。
8、改性沥青玛蹄脂
改性沥青玛蹄脂是由特制的改性沥青与集料按照一定的油石比（15～18%）热拌而成，其中集料可以由石屑和矿粉组成，也可以只有矿粉，石屑和矿粉指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中相应的技术要求。为增加砂胶的施工和易性拌和过程中添加占沥青质量2～3%的中温化改性剂Sasobit，改性沥青玛蹄脂需满足表10中的技术要求。
表10 改性沥青玛蹄脂性能要求
指标 软化点，℃ 流动性，s 剪切强度（60℃），MPa 空隙率，% 渗水率，ml/min -10℃弯曲极限应变，mm/mm 要 求 ≥120 ≤3 ≥0.5 ≤1 ≤1 ≥6×10-3 试 验 方 法 JTJ052-2000 日本《铺装试验法便览》 压剪试验 JTJ052-2000 JTJ052-2000 JTJ052-2000 2.3主要施工及检测设备
完成该项目所需要的主要施工和检测设备如表11所示。
表11 主要施工机械及检测设备一览表
设备名称 自动打砂机 沥青混合料拌和楼 改性沥青生产设备 具有自动调平功能摊铺机 载重大于10t的自卸车 浇注式沥青混凝土专用升温搅拌运输车（Cooker） 自重10t以上的双钢轮压路机 数量（台） 2～4 1 1 1～2 6～10 2～4 4～5 用途及要求 用于喷砂吸尘 拌和能力不低于150t/h 一个带搅拌的30t储罐 沥青混凝土摊铺 混合料运输 改性沥青玛蹄脂生产与运输 其中水平振荡压路机2～3台 5
拉拔力测试仪 渗水仪 小型施工机具 其他相关设备 1 1 检测粘结力 滚筒、人工手持式夯锤等 装载机、灌缝机等 2.4施工技术要求
1、基面处理
（1）混凝土桥面板的预处理 可采用以下方式进行：
①清扫，主要清洁较大粒径的污染物，如泥土，碎石等。
②真空清洁方法，主要清洁混凝土表面的一些细小灰尘、砂等杂物。 ③压缩空气法，基本可清除混凝土板上的所有可移动的杂物。 ④蒸汽清洁，主要清洁混凝土板上的油污等杂物。
施工时，根据桥面实际情况选择最适宜的处理方法，使桥面板形成干燥、清洁、粗糙的表面。
（2）混凝土桥面板的喷砂处理
①混凝土桥面板板采用喷砂方式进行处理。
②桥面打砂选择全自动喷砂机进行处理，采用全钢丸的喷砂方式。喷砂速度为100～300cm/min，喷砂宽度为40～80cm。
③喷砂后应清除混凝土表面全部浮浆，经处理的表面应具有粗糙有构造深度的外观。
（3）桥面喷砂处治后、反应性树脂封闭层施工前，必须保证清除所有灰尘、浮浆、油污等杂物，并确保混凝土板干净、干燥。
2、反应性树脂封闭层施工 （1）环境要求
①遇下雨、下雪、结露等天气条件时，严禁涂布作业。
②反应性树脂的固化速度和粘度受温度影响很大，施工温度宜控制在15～40℃，或者根据材料供应商的要求执行。
③涂布前，混凝土表面应清理彻底，无任何污染物。 （2）施工
①可以采用机械喷涂和人工滚涂方式进行施工。
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②反应性树脂封闭层由多组分混合而成，采用人工施涂方式时，需按照材料供应商的要求对各组分准确的称量混合。同时需专用手持机械对其搅拌，使其混合均匀。
③施工分两步进行。首先，将混合后的反应性树脂均匀施工在已处理的桥面板上，用量控制采用一定面积涂布一定量的平均用量法控制，用量为0.3～0.6㎏/㎡，施工中需注意不得出现漏涂、堆积、流淌等现象；反应性树脂封闭底层涂布后，在其未固化前，撒布1.18～2.36mm小碎石，要求小碎石撒布均匀，用量为0.5～0.8㎏/㎡，要求小碎石沉入到反应性树脂内部；反应性树脂固化后，将其表面未粘牢的小碎石扫去或用高压空气吹去；并进行清扫处理。
3、AMP-100二阶反应型防水粘结层施工
界面清洁干净，并完全干燥后，即可进行AMP-100二阶反应型防水粘结层的施工。可采用人工涂布和喷洒两种方式进行。
（1）人工涂布
施工前，将其倒入适当大小的容器中，轻微搅拌3-5min，由操作人员用滚筒将其均匀地涂布于水泥混凝土或其它处置基面上。一般推荐采用该方式。注意应尽量滚涂均匀。
（2）喷洒施工
面积不大时，可人工手持喷枪施工，由操作人员手持喷枪，均匀地涂布。面积较大时，也可采用沥青洒布车进行洒布，但需严格控制洒布量，洒布需均匀。注意，采用喷洒施工时，洒布完后要及时清洗管道，以免堵塞管道，同时注意使用大桶时必须搅拌均匀，以防止空气侵入。
注：为达到好的施工效果，AMP-100二阶反应型防水粘结层需采用两次分次实施，常温下第一次和第二次实施之间的时间间隔应在4～8小时，AMP-100二阶反应型防水粘结层施工后12小时，即可进行改性沥青玛蹄脂缓冲层的施工。
（3）施工注意事项
①本产品施工时，需要对基面进行处理。水泥混凝土或其它基面要求强度达到设计标号，表层干燥、干净，表面不得有松散浮浆、掉皮、空鼓及严重开裂现象，对于油污需用溶剂清除。
②本产品可采用人工涂刷或机械喷涂施工，涂布应均匀，同时需防止空气的
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侵入。
③本产品施工用量需根据不同路面状况进行调整。
④本产品施工时，空气温度应为0～40℃，雨天、大风及冰冻天气不宜施工。 ⑤施工过程中应禁止抽烟，严禁一切烟火。
⑥施工时需对眼睛进行防护，少量液体溅入眼睛须干净毛巾蘸清水擦尽，或就医咨询。
4、改性沥青玛蹄脂施工 （1）改性沥青玛蹄脂拌和
改性沥青玛蹄脂拌和可直接在搅拌罐（宜采用浇注式沥青混合料专用拌和设备）中进行搅拌，搅拌罐在运输车上预热10分钟，将2/3的改性沥青泵入搅拌罐并加热，开动搅拌，然后将集料分批加入搅拌罐，集料全部加入搅拌罐后，再将余下的1/3改性沥青泵入搅拌罐，搅拌升温，同时将搅拌罐运输到施工现场。
（2）改性沥青玛蹄脂摊铺
改性沥青玛蹄脂在搅拌灌中温度升至180～230℃后，提起卸料闸，将搅拌好的砂胶放入具有保温设备的手推车上，采用人工刮涂的方式（也可选用机械摊铺）将改性沥青玛蹄脂刮平，厚度控制在3～5mm。改性沥青玛蹄脂施工完毕后应没有孔隙和露空，对下卧层应充分覆盖和封闭。
（4）施工注意事项
①改性沥青玛蹄脂施工前，应对其软化点进行检测，满足要求后，方可应用于实体工程。
②运输车辆禁止在施工段范围内调头和急转弯，并按指定路线进入施工现场，行驶速度不超过5km/h，以免破坏下卧层。
③改性沥青玛蹄脂在沥青搅拌罐中存放的时间不宜超过6小时，以避免沥青老化。
④人工施工时，需要经常性检查改性沥青玛蹄脂的施工厚度，不符合要求的应立即处理。
5、SMA混合料施工 （1）SMA混合料生产
每一阶段SMA混合料拌和前，均需对拌和楼进行彻底的检修与维护，避免
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发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度慢及掺加量不够等问题。同时，对所有计量设备进行检查。
混合料拌和温度控制：石料加热190～220℃，混合料拌和后出料温度按170～185℃目标控制，不满足上述温度要求则弃料。拌和时间为干拌15～25s，湿拌30～60s，上述工艺均需现场试拌后确定。
拌和过程中应充分注意矿粉掺加、纤维掺加、Sasobit掺加、沥青用量及出料温度控制；同时，冷料仓上料速度的设置应充分考虑到加热鼓风中细集料中的粉料（＜0.3mm材料）损失，回收粉不得再次使用。
拌制好的混合料贮存时间不得超过4h。
试验室人员应按规定抽样频率取样检验并密切观察拌制混合料的质量。 拌和楼拌和工序必须采用自动控制。特殊情况下，经监理工程师同意，可少量采用人工控制（开始拌和及故障等特殊情况每次不超过5斗）。
要求每盘打印数据，并按每盘打印数据检查。
经过试拌、试验路施工确认并批准的混合料拌和工艺不得更改，如需更改，需取得监理工程师同意。
如发现任何异常情况，立即停机处理，通知摊铺现场，在未找到发生异常的原因并解决前，不得恢复施工。
（2）SMA混合料摊铺
采用一台摊铺机摊铺。摊铺机摊铺施工前，应进行全面彻底的检修，确保摊铺施工中不出现设备故障。
摊铺机应在摊铺施工前一天就位，需通过防水粘结层或缓冲层时应在白天移动。到达摊铺起点附近，放置在当日施工范围以外（不得停留在防水粘结层或缓冲层上过夜）。压路机等机械设备也应同样放置。
摊铺开始前1h左右使摊铺机就位于起点，并充分预热摊铺机熨平板。摊铺机采用挂线控制厚度（或用拖棒控制）。对此，施工单位应进行仔细研讨，采用适当的控制方式，通过试验验证确保铺装平整度与铺筑厚度。
摊铺机行走速度应尽可能放慢，以便与拌和楼拌和能力相匹配。铺装面层混合料摊铺时，摊铺机行走速度依据拌和能力，一般控制在1.5～2.0m/min范围，最高不超过3m/min。摊铺机行走时，不能在改性沥青玛蹄脂缓冲层上转弯，禁
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止摊铺机在所有铺装层面上急转弯和调头。
施工管理人员应密切注意拌和楼、运输车辆及摊铺机、压路机之间的协调统一，避免摊铺机长时间停机待料。摊铺最低温度为160℃。
（3）SMA混合料碾压
改性沥青SMA混合料碾压必须紧跟摊铺机碾压，初碾、复碾工作长度约30m，不允许超过50m。对此，施工单位应采取适宜的保证措施。•
①初碾
初碾采用自重大于10t压路机进行静压。初碾压路机每次前进时，均应前行到接近摊铺机尾部位置。每次前进后均应在原轮迹上（重复）倒退，第二次前进应重复约2/3轮宽，往返一次为碾压一遍，需碾压1～2遍。铺装表面层施工时，初碾压路机行驶速度控制在3km/h范围内。初碾必须在铺装温度140℃以上完成。
②复碾
SMA铺装层复碾采用水平振荡压路机，振荡碾压3～4遍，复碾完成时铺装温度应大于120℃。
③收迹碾压
收迹碾压采用钢轮压路机无振动碾压收迹1～2遍，收迹碾压终了温度应大于100℃。
（4）开放交通
待摊铺层自然冷却，混合料表面温度低于50℃后，方可开放交通。 2.5验收标准
五里墩立交桥面铺装的质量验收依据我国《公路沥青路面施工技术规范》及《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》。本文未规定内容及评分标准参照我国《公路工程质量检验评定标准》（JTJ F80/1-2004）执行。检测结果应满足表5.1中的质量要求。
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表5.1 桥面铺装工程施工质量要求
工程分项 喷砂 反应性树脂封闭层 AMP-100二阶反应型粘结层 检测指标 粗糙度，mm 用量，g/㎡ 用量，g/㎡ 粘结强度(25℃)，MPa 针入度(25℃)，0.1mm 改性沥青 软化点，℃ 延度(5℃)，cm 改性沥青玛蹄脂 软化点，℃ 厂拌取样9.5mm，4.75mm 2.36mm 0.075mm 要求 0.6～0.8 300～600 200～400 ≥1.0 ≥40 ≥72 ≥35 ≥120 ±2 ±3 ±2 ±0.3 合格判定 检测频度 最小60，最大1点/2000㎡ 80 最小300 1点/1000m 2最小200，最大21点/1000m 400 最小1.0 1点/2000m 1次/施工日 1次/施工日 2符合要求 最小120 级配(通过率)，％ 改 性 沥 青 SMA 混 合 料 油石比，％ 空隙率，％ 饱和度，％ 马歇尔稳定度，kN 厂拌取样 ±1.0 75～85 ≥6.0 -8% -10% 与施工级配目标值对比， 每次结果均达到要求 与设计值对比， 每次结果均达到要求 1次/施工日 与设计马歇尔空隙率对比，平均值 平均值 平均值 代表值满足要2求 1点/2000m 极值满足要求 SMA铺装厚度，mm SMA压实度，％ 铺装 现场 检测 平整度，mm 标准差 最大间隙 ≥98(以实验室全部满足要求 1点/2000㎡ 标准密度为准) ≤1.2 3 ±0.3 ≥0.8 ≤200 满足要求 满足要求 全部满足要求 平均值满足要求 平均值满足要求 全线连续 随时 每断面 1点/200m 1点/200m 横坡坡度，％ 铺砂法构造深度，mm 渗水系数，mL/min
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2.6其他要求
1、改性沥青玛蹄脂和SMA混合料必须进行完整的目标配合比设计，SMA混合料还必须进行生产配合比设计并完成试验段铺装，以确定铺装施工参数并确保铺装混合料性能的稳定。
2、由于该铺装方案的特殊性和技术含量较高的特点，采用该铺装方案进行施工的整个过程中，必须由技术单位进行全过程质量监控，该技术单位主要负责对施工单位铺装质量的控制、施工关键环节的技术指导以及对各项技术指标的合理建议等。
三、铺装结构造价分析
改性沥青玛蹄喷砂吸尘工艺名称 处治 价格（元/m） 合计（元/m）
2225~30mm高弹改性沥青SMA10 65 反应性树脂下封闭层（撒小碎石） 60 AMP-100二阶反应脂缓冲层型防水粘结材料 （3~6mm） 32 237 80 10 12
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