钢桥面铺装结构设计说明EB+单层SMA.docx
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钢桥面铺装结构设计说明EB+单层SMA
钢桥沥青铺装结构设计
（KanTau-EB+高粘SMA-13）
上海道路桥梁（集团）有限公司
上海城建道路工程有限公司
上海康道路桥工程技术有限公司
2016.7
目录
1.设计规范及依据1
2.铺装结构设计1
2.1铺装结构组合1
2.2防、排水设计1
3.原材料技术要求2
3.1防腐防水粘结层2
3.2沥青混合料铺装层4
3.3沥青混合料级配及性能要求7
4.铺装施工技术要求8
4.1施工前技术准备8
4.2桥面钢板表面处理9
4.3防腐防水粘结层9
4.4沥青玛蹄脂（SMA）混合料的施工10
4.5交通开放12
5.施工质量验收12
1.设计规范及依据
（1）《公路沥青路面设计规范》JTGD50-2006
（2）《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004
（3）《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011
（4）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011
（5）《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》JT/T722-2008
（6）《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》JTGF80/1-2004
（7）《城市桥梁工程施工质量与验收规范》CJJ2-2008
（8）《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》
2.铺装结构设计
2.1铺装结构组合
KanTau-EB防腐防水粘结体系（0.5cm）+高粘改性沥青SMA-13（3～5cm）。
表2.1KanTau-EB防腐防水粘结体系+高粘SMA-13铺装结构组合
铺装层
高粘改性沥青SMA-13
厚度：
30～40mm
5mmKanTau-EB防腐防水粘结体系
改性沥青砂胶
厚度：
3～5mm
反应型防水粘结剂
100～300g/㎡
KanTau-EB树脂封闭层，撒1.18-2.36mm碎石
环氧树脂500-700g/㎡，碎石500-800g/㎡
KanTau-EB树脂封闭层，撒0.6-1.18mm碎石
环氧树脂200-400g/㎡，碎石300-400g/㎡
环氧富锌漆防腐涂装
厚度：
50～100μm
钢板
喷砂除锈
清洁度：
Sa2.5级，粗糙度：
50～100μm
2.2防、排水设计
（1）铺装表面路面水的排除，由道路纵、横坡排水至桥面雨水集水井。
（2）铺装摊铺施工前，应事先对各边缘构造采用防水涂料（反应型防水粘结剂）进行涂刷处理。
（3）为排除铺装结构层间水，在排水一侧的沥青混合料边缘，应设置导水管（内径20mm）。
（4）导水管应设置在下面层的边缘。
排水管放置、固定后，即可继续进行后续施工。
（5）导水管与雨水集水井的衔接构造，详见桥梁专业设计图。
（6）上面层与边缘构造物之间贴接缝材料，从而防止铺装和构造物之间有雨水下渗，从而保护铺装和钢桥面板。
3.原材料技术要求
3.1防腐防水粘结层、改性乳化沥青粘层
3.1.1防腐防水粘结层
钢桥面喷砂除锈等级应达到Sa2.5级，表面粗糙度为Rz50μm～100μm。
及时涂布环氧富锌漆，要求见表3.1-1。
表3.1-1环氧富锌漆的主要性能指标
试验项目
技术要求
试验方法
25℃表干时间min
≤30
JC/T975-2005
25℃完全固化时间d
≤7
JC/T975-2005
25℃与钢板的粘接强度，MPa
≥5.0
见《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》
然后涂布KanTau-EB材料及其撒布碎石（要求用玄武岩或者辉绿岩），要求分别见表3.1-2和表3.1-3。
表3.1-2KanTau-EB技术要求
试验项目
要求
试验方法
粘接强度（25℃）
MPa
≥5.0
见《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》
剪切强度
60℃
MPa
≥1.0
25℃
MPa
≥3.0
拉伸伸长率（25℃）
%
≥20
低温弯曲性能（-10℃）
Φ20圆棒弯曲90°无裂纹
表3.1-3撒布碎石的主要性能指标
项目
要求
试验方法
吸水率
≤2%
JTGE42-2005T0330
含水率
≤0.3%
JTGE42-2005T0332
通过率
0.3-0.6mm碎石
0.3mm
≤15%
JTGE42-2005T0327
0.6mm
≥85%
1.18-2.36mm碎石
1.18mm
≤15%
2.36mm
≥85%
待KanTau-EB固化后，即可涂布反应型防水粘结剂。
需满足表3.1-4的要求。
表3.1-4反应型防水粘结剂的主要性能指标
项目
要求
试验方法
延伸性
≥6.5mm
GB/T16777-1997
断裂延伸率
≥80%
GB/T16777-2008
低温柔韧性，-15℃±2℃
无断裂纹
GB/T16777-2008
与底层的粘结强度，25℃
≥1.0MPa
《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》附录E
干燥性（25℃）
表干
≤4h
GB/T16777-2008
实干
≤8h
GB/T16777-2008
反应型防水粘结剂完成后待溶剂完全挥发后再进行改性沥青砂胶的施工，材料性能如表3.1-5所示。
表3.1-5改性沥青砂胶的主要性能指标
项目
单位
要求
试验方法
软化点（R&B）
℃
≥120
T0604-2011
流动性
s
≤3
《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》附录F
抗流淌性（倾角75°，温度75℃，时间1h）
mm
≤0.5
JT/T203-1995
剪切强度（50℃）
MPa
≥0.5
JC/T975-2005
空隙率
%
≤1
T0704-2011
3.2沥青混合料铺装层
3.2.1沥青材料
（1）高粘改性沥青
沥青玛蹄脂（SMA）混合料应采用高粘改性沥青，其技术指标应符合表3.2-1的规定。
为保证沥青性能稳定，应使用成品改性沥青。
表3.21沥青玛蹄脂（SMA）混合料用高粘改性沥青结合料技术要求
技术指标
单位
技术要求
试验方法
针入度（100g,25℃,5s）
0.1mm
40~60
JTGE20-2011T0604
针入度指数PI
≥-0.4
延度（5℃,5cm/min）
cm
≥40
JTGE20-2011T0605
软化点
℃
≥90
JTGE20-2011T0606
闪点
℃
≥230
JTGE20-2011T0611
溶解度
%
≥99
JTGE20-2011T0607
离析，软化点差（48h）
℃
≤2.5
JTGE20-2011T0661
弹性恢复率（25℃）
%
≥80
JTGE20-2011T0662
RTFOT后残留物
质量损失
%
≤±0.5
JTGE20-2011T0610或T0609
针入度比25℃
%
≥55
延度5℃
cm
≥20
3.2.2集料及矿粉
（1）沥青铺装用粗集料应选用硬质岩石如玄武岩或辉绿岩。
粗集料必须由具有生产许可证的采石企业生产。
粗集料必须有一定的强度、硬度和耐磨性，应为清洁、干燥、表面粗糙、无风化、无杂质的2级以上破碎碎石。
（2）沥青路面的细集料包括机制砂、天然砂、石屑。
细集料必须由具有生产许可证的采石企业生产。
应采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当的颗粒级配，不得采用山场的下脚料。
（3）矿粉应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料。
矿粉应松散，不含泥土、杂质和团粒，通过0.074mm筛子细粒的重量比应大于70%，不得采用沥青混合料拌和机的回收粉或粉煤灰做填料。
（4）沥青玛蹄脂（SMA）混合料粗集料、细集料的技术指标应符合表3.2-2、表3.2-3的规定。
表3.22粗集料技术要求
技术指标
单位
技术要求
试验方法
石料压碎值
%
≤18
JTJE42-2005T0316
石料高温压碎值（200℃）
%
≤20
洛杉矶磨耗损失
%
≤24
JTJE42-2005T0317
视密度
t/m3
≥2.60
JTJE42-2005T0304
吸水率
%
≤2.0
JTJE42-2005T0307
对沥青的粘附性
-
≥5级
JTJE42-2005T0616
坚固性
%
≤12
JTJE42-2005T0314
针片状颗
粒含量
粒径≥9.5㎜
%
≤10
JTJE42-2005T0312
粒径＜9.5㎜
≤15
水洗法<0.075mm颗粒含量
%
≤1
JTJE42-2005T0310
软石含量
%
≤1
JTJE42-2005T0320
石料磨光值
BPN
≥45
JTJE42-2005T0321
注：
1多孔玄武岩的视密度可放宽至2.5t/m3，吸水率可放宽至3%，并应得到主管部
门的批准；
2石料磨光值是为表层抗滑需要而试验的指标，石料冲击值可根据需要进行。
表3.23细集料技术要求
指标
单位
技术要求
试验方法
视密度
t/m3
≥2.50
JTJE42-2005T0330
坚固性（>0.3mm部分）
%
≤12
JTJE42-2005T0340
砂当量
%
≥60
JTJE42-2005T0334
含泥量（小于0.075mm的含量）
%
≤3
JTJE42-2005T0333
亚甲蓝值
g/kg
≤25
JTJE42-2005T0349
棱角性（流动时间）
s
≥30
JTJE42-2005T0345
（5）沥青混合料所用的矿粉的技术要求应符合表3.2-4的规定
表3.24矿粉技术要求
技术指标
单位
技术要求
试验方法
视密度
t/m3
≥2.50
JTJE42-2005T0352
含水量
%
≤0.5
JTJE42-2005T0332
粒度
范围
<0.6mm
%
100
JTJE42-2005T0351
<0.15mm
%
90～100
<0.075mm
%
80～100
外观
无团粒结块
目测
亲水系数
<1
JTJE42-2005T0353
塑性指数（%）
%
<4
JTJE42-2005T0354
加热安定性
实测记录
JTJE42-2005T0355
（6）沥青混合料用粗、细集料的尺寸规格应符合表3.2-5、表3.2-6的规定。
表3.25沥青混合料用粗集料规格
规格
公称
粒径
（mm）
通过下列筛孔的质量百分率（%）
31.5
26.5
19.0
13.2
9.5
4.75
2.36
0.6
S10
10～15
-
-
100
90-100
0-15
0-5
-
-
S11
5～15
-
-
100
90-100
40-70
0-20
0-5
-
表3.26沥青混合料用细集料规格
规格
公称
粒径
（mm）
通过下列筛孔的质量百分率（%）
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
S14
3～5
100
90-100
0-15
-
0-3
-
-
-
S15
0～5
100
90-100
60-90
40-75
20-55
7-40
2-20
0-10
S16
0～3
-
100
80-100
50-80
25-60
8-45
0-25
0-15
3.2.3纤维稳定剂
为了增强SMA的稳定性，采用聚酯纤维稳定剂，掺加比例为混合料质量的0.2%～0.3%。
纤维应在200℃的干拌温度下不变质、不发脆，不危害身体健康。
用于SMA的聚酯纤维具体要求如表3.2-7所示。
表3.28聚合物纤维材料技术指标
表3.2-8聚酯纤维性能指标
试验项目
单位
规格
比重
g/cm3
1.36～1.4
纤维类型
束状单丝
纤维长度
mm
6．12
直径
μm
20±5
熔点
℃
≥250
燃点
℃
约554
抗拉强度
Mpa
≥500
断裂伸长率
%
≥15
高温收缩率
%
≥15
3.2.4接缝材料·导水管
上面层与边缘构造物之间贴接缝材料，从而防止铺装和构造物之间有雨水下渗，从而保护铺装和钢桥面板，接缝材料的技术指标见表3.2-9。
为排除铺装结构层间水，在排水一侧的沥青混合料边缘，应设置导水管（内径20mm）。
导水管应设置在下面层的边缘。
排水管放置、固定后，即可继续进行后续施工。
导水管的技术要求见表3.2-10。
表3.29接缝材料技术要求
序号
试验项目
单位
要求
试验方法
1
针入度
mm
＜6
T-MSQ-218
2
流值
mm
＜5
3
拉伸量
mm
＞3
表3.210导水管标准性状
试验项目
公司规格
内径
20±1.0mm
材质
塑料或不锈钢
形状
网状
3.3沥青混合料级配及性能要求
3.3.1沥青混合料级配要求
（1）沥青玛蹄脂（SMA）混合料，宜采用表3.3-1的级配范围。
表3.31沥青玛蹄脂（SMA）混合料矿料级配范围表
级配类型
通过下列筛孔（mm）的质量百分率（％）
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
SMA-13
100
90-100
50-75
20-34
15-26
14-24
12-20
10-16
9-15
8-12
3.3.2沥青混合料性能要求
（1）沥青玛蹄脂（SMA）混合料性能，应符合表3.3-2的规定。
表3.32沥青玛蹄脂（SMA）混合料技术要求
技术指标
单位
技术要求
试验方法
马歇尔试件击实次数
次
双面75
JTGE20-2011T0702
空隙率VV
%
3.0-4.0
JTGE20-2011T0705
矿料间隙率VMA
%
≥17
JTGE20-2011T0705
粗集料骨架间隙率VCAmix
%
≤VCADRC
JTGE20-2011T0705
沥青饱和度VFA
%
75～85
JTGE20-2011T0705
稳定度
kN
≥8.0
JTGE20-2011T0709
流值
mm
2～5
JTGE20-2011T0709
肯塔堡飞散试验的混合料损失或浸水飞散试验
%
≤15
JTGE20-2011T0733
析漏量
%
≤0.1
JTGE20-2011T0732
残留稳定度
%
≥85
JTGE20-2011T0709
冻融劈裂强度比
%
≥80
JTGE20-2011T0729
车辙动稳定度（60℃）
次/mm
≥6000
JTGE20-2011T0719
低温弯曲极限应变（-10℃，50mm/min）
με
≥4000
JTGE20-2011T0715
渗水系数
ml/min
≤50
JTGE20-2011T0730
4.铺装施工技术要求
4.1施工前技术准备
（1）铺装施工前应进行施工图设计交底，以充分理解设计意图，并了解相邻结构的衔接形式、施工方案以及交通组织要求等。
（2）钢桥面沥青铺装层施工前应对钢桥面进行检查，发现拼装焊接不合格部位，应先行纠正，重新拼装；拼装后的钢桥面纵、横坡应符合设计要求，并应保持干燥、整洁。
（3）钢桥面铺装施工（包括试铺路段施工）前，应根据合同及施工要求准备好铺装施工所需的机械设备（包括水平振动压路机）、试验检测设备，所有设备应保持良好的工作状态，计量设备必须检定合格。
（4）进行钢桥面沥青铺装层试验检测的实验室应具有相应资质，试验人员应持证上岗，仪器设备必须检定合格。
（5）应进行原材料质量及性能检验，并应进行沥青混合料目标配比设计及性能检验，以保证铺装材料均能满足设计要求。
（6）应完成钢桥面铺装详细的施工组织设计，并经监理批准。
4.2桥面钢板表面处理
（1）沥青面层铺装前，必须重新对钢桥面板进行现场打砂处理，
（2）钢板除锈等级、除锈粗糙度满足设计要求。
4.3防水粘结层
4.3.1防水粘结层
（1）防水粘结层涂布时气温不低于15℃。
风速大于4级、有雾、露水、下雨或相对湿度大于90%时以及在大量扬沙天气时不得施工。
（2）涂布防水粘结层前，作业区内要绝对保持干燥：
不得将水源带进作业区；不得在作业区内喝水；严禁吐痰、吸烟。
若桥面板不干燥时，应提前1h，用高压热空气（70℃～80℃）烘干桥面板。
应设立专人检查桥面水分，并对发现的水分立即采取处理措施。
（3）应根据施工要求和现场具体条件制定防水粘结剂涂布方案，洒布量应满足设计要求。
（4）KanTau-EB施工
涂刷KanTau-EB前先进行表面清扫，达到无积尘、覆盖物及表面水，KanTau-EB用量范围应符合设计要求。
（5）钢板表面处理后4小时内施工。
KanTau-EB涂布时需一边涂布一边撒碎石，保证碎石嵌在KanTau-EB中。
两层KanTau-EB涂布间隔时间不得小于4h。
第二层KanTau-EB+碎石完成后固化时间不小于12h方可进行下一道工序。
（6）反应型防水粘结剂的总涂布量标准为0.3～0.4Kg/㎡，每次0.15～0.2Kg/㎡，分两次涂布。
如进行一次涂布，则需先进行试涂方可进行。
使用能够均匀涂布的滚筒刷进行涂布，下雨的情况应立即停止施工。
（7）反应型防水粘结剂涂布完成后应至少干燥4h小时以上,并进行现场观测，待溶剂全部挥发后方可进行下一道工序的施工。
（8）粘结剂含有可燃性有机溶剂，应严禁明火。
4.3.2沥青砂胶工序的施工
反应型防水粘结剂施工4～8小时后即可刮涂橡胶沥青砂胶。
沥青砂胶工序包括改性粘结料的生产、沥青砂胶的拌和及沥青砂胶缓冲层的刮涂，是铺装工程施工的关键工序。
改性粘结料由改性设备现场生产，主要的工艺流程是将沥青温度175～180℃,加入改性剂后融胀搅拌10分钟,胶体磨研磨20～30分钟（升温到180℃后研磨2～3遍即可）,特种改性沥青出料温度180～200℃。
先将集料按比例称量，然后将石料加热至100℃以上；搅拌罐在运输车上预热10分钟，将2/3的特种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特种改性沥青泵入搅拌罐，搅拌升温，同时将搅拌罐运输至大桥施工现场。
特种改性沥青砂胶温度升至200℃以上后，提起卸料闸，将防水胶砂倒入特制的铁桶中，并置于手推车上加热保温，采用人工刮涂的方式将沥青砂胶刮平，厚度控制在3～6mm。
4.4沥青玛蹄脂（SMA）混合料的施工
4.4.1沥青玛蹄脂（SMA）混合料施工的环境条件
（1）应密切注意气候情况，与气象部门及时联系，确切掌握施工当天及近期天气情况，以指导生产。
沥青玛蹄脂（SMA）混合料的摊铺应避免在雨天进行。
当桥面滞水或潮湿时，应停止施工。
（2）摊铺施工时气温应保证在15℃以上；如气温在15-10℃间，须添加温拌剂以利于压实；气温低于10℃时应停止施工。
4.4.2沥青玛蹄脂（SMA）混合料的拌和生产
（1）沥青玛蹄脂（SMA）混合料的拌和生产，必须在沥青拌和厂（场、站）采用拌和机械拌制。
（2）加入纤维的时间必须在每次放下粗集料之后，并宜在放下细集料的同时加入，使纤维和矿料一起干拌。
干拌时间比普通沥青混合料延长10s-15s。
湿拌时间视具体情况需增加5s。
（3）沥青混合料出厂时不得超过最高温度。
沥青混合料出厂前，须经试验中心委派人员目测并逐车检测温度，合格后填写发料单才能出厂，发现花白料或温度质量不合要求者，按废料处理。
应经常观测混合料放料过程中的冒烟情况，如冒浓浓的青烟，需注意检查是否超过了规定温度。
（4）沥青玛蹄脂（SMA）混合料拌制时生产、摊铺温度应符合表4.4-1的规定。
表4.41高粘改性沥青（SMA）混合料生产、摊铺温度要求（℃）
成品改性沥青加热温度
175～185
集料加热温度
190～220
混合料出厂正常温度
175～185
混合料最高温度（废弃温度）
195
混合料贮料仓贮存温度
贮料过程中温度下降不超过10
摊铺温度，不低于
165
初压开始温度，不低于
160
碾压终了的表面温度，不低于
90
开放交通时的路表温度，不高于
50
4.4.3沥青玛蹄脂（SMA）混合料的运输及摊铺
（1）沥青玛蹄脂（SMA）混合料运输采用载重10t以上的自卸车运输，运输车辆数量应足够保证施工作业的连续进行。
运输车辆先将底盘及车轮清洗干净，防止泥土杂物掉落在铺装施工范围内。
（2）为防止沥青玛蹄脂（SMA）混合料粘于运输车车箱底部，在装料之前，应使用专门的沥青混合料隔离剂在车厢底部均匀涂一薄层，不得有隔离剂集中的现象。
运输过程中，加盖帆布保温。
（3）运输车辆不得在钢桥面上急转弯及调头，运输车辆必须按指定路线进入施工现场，在钢桥面上行驶速度不超过10km/h。
（4）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，不得在浇注式混凝土层上转弯，禁止摊铺机在所有铺装层面上急转弯和调头。
（5）施工管理人员密切注意拌和楼、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。
4.4.4沥青玛蹄脂（SMA）混合料的压实
（1）沥青玛蹄脂（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，不得超过50m。
（2）正常施工时，初压温度不应低于165℃，在165℃～175℃之间。
气温较低时，其碾压温度还应比上述控制温度高10℃～15℃，而且初压和复压工序应紧密衔接进行，混合料松铺厚度、压路机组合形式、碾压速度和碾压遍数宜参照试验路情况实施，压实工艺可参考表4.4-2。
表4.42压路机械组合形式、碾压速度、碾压遍数
压路机
类型
规格
初压
复压
终压
速度
（km/h）
遍数
速度
（km/h）
遍数
速度
（km/h）
遍数
钢轮压路机
10～12t
2～3
1
-
-
-
-
钢轮压路机（水平振荡）
10～12t
-
-
3～5
3～4
-
-
钢轮压路机
12～16t
-
-
-
-
4～6
>2
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