1、橡膠瀝青應力吸收層在潮白河大橋橋面鋪裝工程中的應用 順義分局項目監理部 段銀茂前 言復合式橋面鋪裝具有水泥混凝土結構承載能力大和柔性路面行車舒適的優點，經常成為首選的橋面結構形式。然而，復合式橋面鋪裝在使用過程中，容易產生水泥混凝土反射裂縫問題。水泥混凝土反射裂縫不但影響行車的舒適性，還對橋梁的主體結構產生極大的破壞，進而縮短橋梁的使用壽命。因此，如何預防復合式路面反射裂縫，就成了公路工程建設需要重點考慮的問題。橡膠瀝青應力吸收層整體結構是一種柔性體系，由于其優良的應力、應變消減和吸收能力，從而能夠大大減緩瀝青混凝土面層反射裂縫的產生。此外，橡膠瀝青應力吸收層還具有防水作用、粘結作用、施工速度

2、快、質量易于控制的諸多優點。本文在分析橡膠應力吸收層的工作機理基礎之上，介紹橡膠瀝青應力吸收層在潮白河大橋橋面鋪裝工程中的應用，對復合式橋面鋪裝預防反射裂縫的設計、施工、監理都具有一定的參考價值。一、工程概況（一）工程概述順平路潮白河大橋位于順平公路K9+774.60處，為順平公路上的一座特大型橋梁，其橋位于北京順義縣城東南，跨越潮白河。大橋分主橋及引橋兩部分，橋全長640.22米，其中主橋長180.0米，引橋長460.22米。主橋上部結構采用鋼管混凝土系桿拱，主孔跨徑108米，兩邊孔跨徑均為36米，全長180米。該橋經過多年的運營，至2006年，已出現了較為嚴重的病害，而且病害仍在發展，其病

3、害主要表現為如下方面：主橋橋面產生縱向裂縫、橋面板鉸縫漏水，部分露出箍筋及主筋，橋面板底縱向裂縫。橋面吊桿防水蓋脫空；墩身裂縫、鋼板銹蝕。引橋T梁外觀局部現澆段有漏水及堿集料反應現象，橋頭路基沉陷、橋頭跳車，墩蓋梁支點上緣及跨中下緣有豎向裂縫。 （二）主要維修加固工程項目經權威檢測機構與設計單位評估，需要對該橋進行維修加固。全橋維修加固主要工作內容為：吊桿更換，系桿更換、橋面板和橋面鋪裝翻新、主橋和引橋裂縫封閉等。1吊桿：設計更換吊桿，吊桿索體為雙層PE的PES（FD）7-127拉索，配套錨具上、下端皆為OVMDS（K）7-127張拉端錨具。成品吊桿采用全封閉結構進行防腐。索體鋼絲內注防腐油脂

4、，雙層HDPE之間設一隔離層。墩頭延伸至蓋板上方與防水罩相連，防水罩采用雙層罩體，多重防護，應用多種高性能隔水材料，有效防護入侵。2系桿：修補橋面時更換系桿。系桿采用FSMXGKB15-27索體，錨具采用FSM.XGKB15-27可換索式系桿索錨具。3橋面板：更換全部機動車道橋面板，新結構采用變截面簡支T梁，全橋共中梁200片，邊梁80片。4橋面鋪裝：更換主橋全橋鋪裝為“10厘米厚防水混凝土橋面+5厘米SMA-16瀝青混凝土”。5主橋和引橋裂縫封閉：（1）橋墩墩身：橋墩表面裂縫采用真空灌漿封閉、橋墩表面整體涂刷阻銹劑及防水涂料。（2）橋墩蓋梁表面：橋墩表面脫皮部分清楚干凈后用修補砂漿修復，蓋梁

5、表面整體涂刷防水涂料，內摻阻銹劑。（3）縱梁：封閉裂縫、表面整體涂刷阻銹劑及防水涂料，定期觀察并維護表面。（4）主梁：梁體表面破損部位及橫梁破損部位用修補砂漿修補，裂縫用真空灌漿封閉，邊梁外側及破損部位表面涂刷阻銹劑防水涂料。（5）蓋梁修補：裂縫用真空灌漿封閉，表面涂刷阻銹劑防水涂料。（6）蓋梁加固：蓋梁頂面粘貼鋼板，提高蓋梁承載能力10%。（7）橋頭沉陷：路面增補部分瀝青混凝土找平。（三）項目建設相關實施單位經過招標，業主選擇了項目建設實施單位，各相關單位如下：1建設單位：北京市交通委員會路政局順義公路分局。2. 設計單位：北京國道通公路設計研究院。3. 監測單位：清華大學結構工程檢測中心。

6、4. 承包單位：中國路橋工程責任有限公司。5. 監理單位：北京建工京精大房工程建設監理公司。（四）項目建設過程潮白河大橋加固工程于2007年4月1號開工，2007年7月25日交工。缺陷責任期至2009年7月25日。該橋2007年7月25日交工后，經過一年多的使用，西側（進京方向）瀝青混凝土橋面出現了局部車轍、裂縫、擁包現象。經相關的專家組、監測單位、設計單位評估，認定為：由于西側（進京方向）車流量大，且橋梁在進京方向經常處于承受超重載（北京現代汽車廠車輛運輸車、進京建筑材料貨運車）狀態所致。經過專家組、建設單位、設計單位、監理單位、施工單位研究，確定潮白河大橋西側（進京方向）瀝青混凝土橋面處理

7、方案為：將破損的瀝青混凝土路面銑刨，重做防水層，加鋪橡膠瀝青SAMI應力吸收層，4cm改性瀝青SMA-16瀝青混凝土罩面，并對交通工程標線重新施劃。由于該橋西側橋面鋪裝在缺陷責任期出現使用問題，為確保行車安全及橋梁主體結構不受破壞，綜合考慮天氣、交通影響，2010年7月13日至2010年7月15日，由中國路橋工程責任有限公司對西側橋面瀝青混凝土進行了處理。二、橡膠瀝青應力吸收層的作用機理橡膠瀝青吸收層是在水泥混凝土面板上灑布一層橡膠瀝青（23kg/m2），然后撒布等粒徑的預拌瀝青碎石（9.5mm左右，1522 kg/m2），最后通過輪胎壓路機適度碾壓使橡膠瀝青上翻（達到碎石高度的5070%左右

8、）并穩定碎石而形成的一個界面功能層。橡膠瀝青應力吸收層除了能夠大大減緩瀝青混凝土面層反射裂縫的產生，還具有以下優點：1. 防水作用橡膠瀝青應力吸收層能形成1cm左右厚度的瀝青膜，同時,其膠結材料橡膠瀝青對半剛性基層的各種空隙和縫隙的封閉作用，能有效防止水分浸入基層橋面鋪裝，起到保護基層橋面鋪裝的作用。2.粘結作用橡膠瀝青應力吸收層具有優良的粘結作用，與下面層和上鋪裝層的粘結力強，能有效將路面鋪裝層與基層粘結成一個整體，有利于結構整體受力，提高路面的使用壽命。3.施工速度快橡膠瀝青應力吸收層采用一臺橡膠瀝青灑布車和一臺碎石撒布車即可，施工完畢后即可施工瀝青混凝土面層，施工速度快。4.質量易于控制

9、橡膠瀝青應力吸收層施工時，只需嚴格控制膠結料（橡膠瀝青）質量與撒布量、碎石的撒布量、保證撒布均勻，即可保證施工質量，受人為因素影響小。用于橡膠瀝青應力吸收層的結合料和集料，必須具備以下重要特點：（一）碎石1.采用等粒徑碎石。等粒徑碎石能夠確保其上瀝青層具有良好的支承，使瀝青面層保持較為有利的受力狀態。2. 碎石顆粒本身具有一定的轉動能力，可以削減傳到瀝青層底面上的應力。（二）橡膠瀝青1.橡膠瀝青在水泥混凝土橋面鋪裝表面形成一個連續的瀝青膜，可以有效地阻止水分下滲。2.在水泥混凝土鋪裝上灑布的橡膠瀝青具有一定的厚度，橡膠瀝青彈性恢復率大，保證了其上鋪裝的瀝青面層與水泥混凝土板之間存在一定的水平相

10、對位移余量。從上述特點可以看出，橡膠應力吸收層的作用機理就是：通過界面橡膠瀝青水平剪切變形和碎石的轉動，削減和吸收由水泥混凝橋面鋪裝在裂縫處的相對位移引起的瀝青層的應力或應變，達到預防或延緩反射裂縫發生的作用。三、橡膠瀝青的生產（一）橡膠瀝青的技術指標和質量控制在橡膠瀝青使用前，必須對橡膠瀝青的質量進行檢驗，橡膠瀝青的質量尤其是粘度必須符合表1的要求才能使用，否則應不予使用。表1 橡膠瀝青技術指標檢測項目技術指標試驗方法粘度，177，(Pa.s)1.54.0T 0625針入度 (25,100g,5s)，（0.1mm） 不小于25T 0604軟化點，不小于（）54T 0606彈性恢復，25，不小

11、于（%）50T 0662（二）石料石質應堅硬、清潔、不含風化顆粒，本次橋面鋪裝處理使用了接近立方體顆粒的玄武巖碎石。所使用的石料滿足表2的技術要求。表2 橡膠瀝青應力吸收層石料技術要求項 目技術指標試驗方法堅固性12%T 0314壓碎值10%T 0316針片狀顆粒含量10%T 0312（三）橡膠瀝青的生產橡膠瀝青生產的關鍵因素是溫度的控制。生產前，基質瀝青需加熱到204226的高溫，橡膠瀝青膠結料必須在攪動狀態下反應至少應達到45分鐘，反應溫度應保持在規定的190218。其間，要不斷監測橡膠瀝青的品質（主要是粘度指標），待反應結束后，檢驗橡膠瀝青是否滿足有關的技術要求，如合格則可用于生產或施工

12、，否則，需要重新調整橡膠瀝青的配比，進一步加工。橡膠瀝青生產完成后，應將橡膠瀝青保溫儲存，用于儲存橡膠瀝青和基質瀝青的儲存罐須有加熱和保溫裝置，以使儲存罐能保持在規定的溫度，溫度范圍一般為190218。儲存灌還應有攪動裝置攪動橡膠瀝青以保持膠粉顆粒良好地分散，否則顆粒就會下沉到罐底或者上浮到表面。（四）橡膠瀝青膠結料的延遲使用和再加熱橡膠瀝青在45分鐘的反應之后，如果4小時內不使用，應停止加熱。保溫罐里的橡膠瀝青的降溫速度是不一樣的，但是如果在使用前溫度低于190就需要再加熱。橡膠瀝青冷卻后再加熱到190218稱為一個加熱循環。橡膠瀝青再加熱的循環次數不能超過兩次，但是橡膠瀝青的質量必須一直能

13、夠滿足表1的要求，尤其是最低粘度要求。當橡膠瀝青延遲時間過長時，只要橡膠瀝青處于液態，橡膠和瀝青就會反應，在這個過程中橡膠就會降解。為了使粘度恢復到規定的水平，一般需要再添加膠粉（添加量一般不超過瀝青的10%），在190218混合再反應至少45分鐘以生成滿足要求的橡膠瀝青。四、橡膠瀝青應力吸收層的施工（一）施工前準備施工前，基面的處理必須滿足規定要求，同時應徹底清除基面上的泥土、雜物，并確保基面的粗糙、干凈、干燥。需用的設備應進入待命狀態，包括橡膠瀝青灑布車、碎石撒布機、膠輪壓路機。對舊有瀝青混凝土面層銑刨作業 防水層施工（二） 施工工藝流程1.預拌碎石為保證撒布的石料與橡膠瀝青的充分粘結,石

14、料需預先采用油石比為0.400.60%的普通熱瀝青進行預裹，拌和溫度在150170。2.彈性活化橡膠瀝青的灑布在處理好的基面上噴灑橡膠瀝青。橡膠瀝青用量23kg/ ，灑布必須均勻，瀝青灑布量要嚴格控制，不宜多也不宜少，噴灑最大偏差量不應超過規定的±0.2kg/。瀝青縱向銜接應與已灑布部分重疊10cm左右。橡膠瀝青的灑布車3.撒布碎石噴灑橡膠瀝青后應立即滿鋪碎石，本次橋面鋪裝處理，碎石撒鋪量控制為1522kg/，使用碎石撒布車撒布。以滿鋪、不散失為度，對于局部碎石撒鋪量不足的地方，采用人工補足。最低撒布溫度不低于120。碎石撒布車4.碾壓采用輪胎壓路機進行壓實。碎石撒鋪后，立即進行了碾

15、壓作業。施工中為了確保碾壓的溫度，要求膠輪緊隨碎石撒布車后面碾壓，距離不能超過5米,碾壓遍數23遍為宜。表3 碾壓時間要求溫度完成碾壓時間40以上20分鐘18 至40之間10分鐘5.清掃碾壓完畢后，清除多余的沒有粘結的松散碎石，以避免影響與上層的粘結性能。6.開放交通要求橡膠瀝青應力吸收層的施工應與上面層瀝青混凝土緊湊進行，中間不開放交通。待碾壓施工完成3小時后方可開放交通，但車速不宜超過25km/h。瀝青混凝土施工 重新施劃標線（三）注意事項1.施工時，氣溫和路面溫度不易低于18。2.路面應潔凈、干燥。3.應注意風速，風速應不能影響到工程的施工。4.雨天和即將下雨的天氣不能進行橡膠瀝青應力吸

16、收層的施工。五、監理對橡膠瀝青應力吸收層的施工質量控制項目監理部在橡膠瀝青應力吸收層施工監理工作中，制訂了明確的目標、要求和保證措施，在實際工作中，嚴格人、料、機、法、環以及安全管理，順利地完成了監理工作，保證了工程質量。（一）質量控制要點1.重視施工方案的審批，在審批中提出了建設性的意見和要求。2.認真編制監理實施細則。3.認真審批材料廠家，嚴格把住了材料生產、進貨關。嚴格要求承包單位執行有關材料、施工試驗制度和設備檢驗制度。4.針對“施工準備舊路面洗銑刨防水層的施工橡膠瀝青應力吸收層瀝青混凝土成品驗收”的施工流程，堅持本道工序質量不合格或未進行驗收不予簽認，下一道工序不得施工。5.在現場管

17、理方面，堅持每天巡視工地，提出了嚴格、細致的管理要求。（二）質量控制的措施項目監理部采取了適當的組織措施、技術措施，在施工的全過程，對影響質量的五大因素實施了全面有效的控制。1.組織措施（1）建立健全了監理組織機構，專業人員配備齊全、層次分明；完善了職責分工及有關監理制度，落實了質量控制責任。根據監理工作需要，按照保證對工程實施有效監理的原則，我們配備了監理人員。監理機構設置情況如下：總監理工程師：段銀茂專業監理工程師：關立新試驗監理工程師：汪萬權（2）按質量控制程序對質量進行控制。2.技術措施（1）施工前，根據批準的施工方案、監理實施細則，監理人員熟悉和掌握有關質量評定標準及施工和驗收規范，為做好監理工作提供了有效的監理依據。（2）審查承包單位質量保證體系及現場施工管理制度；（3）審查承包單位重要崗位人員的上崗證書。（三）工程質量評定情況本次缺陷責任期施工的工程內