ERS钢桥面铺装施工管理分析

余全永

（河南省许平南高速公路有限责任公司，河南 平顶山 467211）

常规沥青混合料作为钢桥面铺装不容易获得预期的使用效果，有不少的桥面铺装投入运行不久即出现推移、开裂、坑槽等病害。因此，钢桥面铺装一直以来是国内外公认的一项技术难题。纵使出现了以美国为代表的环氧沥青和以英国、日本为代表的浇筑式沥青铺装层，在一定程度上解决了这一问题，但是由于施工养护周期长、需要专用施工设备和费用昂贵等方面的限制，在钢桥养护方面应用较少。2005年我国自主研发的EBCL+AC+SMA钢桥面铺装层结构开始应用于西陵长江大桥，达到了预期结果；2007年左右发展为ERS铺装层，并逐渐走向技术成熟。鉴于ERS铺装层在南方很多大跨径钢桥上的应用取得成功，其作为一项在河南省内的新技术、新材料和新工艺，被引进并应用在盐洛高速某钢箱梁桥上。

1 钢桥面处治方案设计

结合钢桥面铺装养护的特点及对盐洛高速公路某钢桥面铺装病害处治工程钢桥面铺装局部产生的不同病害分析，综合考虑价格成本、施工便宜性、方案技术性能、交通封闭压力等多种因素，合计将原铺装层全部铣刨，重新铺筑ERS铺装层，以延长钢桥面铺装病害处治工程钢桥面铺装的使用寿命，确保行车安全ERS钢桥面铺装由EBCL＋RA＋SMA组成，EBCL（Epoxy Bonding Chips Layer）作为防水抗滑黏结层，主要起到保护钢板并提高界面剪切强度的作用；RA（Resin Asphalt）作为刚度过渡层，主要起到刚度过渡、均布承载和隔温的作用；SMA作为表面功能层，主要起改善行车舒适性的作用。

2 施工流程及施工工艺

ERS施工流程：破除清理→抛丸（喷砂除锈）→EBCL施工→RA10施工→抛丸及二阶环氧树脂黏层→高弹SMA13施工。EBCL、RA胶料和二阶环氧树脂黏层施工期间环境要求：环境温度不低于10℃，空气相对湿度不高于85%，钢板表面温度不低于空气露点温度3℃，风速不高于10m/s。

2.1 破除清理

钢桥面原铺装采用双层密级配改性沥青技术，钢桥顶板采用环氧富锌漆作防腐涂装，防水黏结层采用壳牌SBS改性黏性沥青，铺装单层厚度均为3.6cm，总厚度为7.2cm。

采用人工切缝，确定施工区域，然后采用机械开挖，对于机械清理不到的工作界面四周剩余结构层，采用电镐和铁凿利用人工方式清除干净。由于残留结构层与钢板黏结非常牢固，清理极其困难，挖除清理工作难度很大，经研究讨论后采用了“溶剂清洗+铲除”方法清除钢板剩余黏结层，保证钢板尽可能完好，最后对界面进行清除处理，保证界面整体的洁净。

2.2 抛丸（喷砂除锈）

（1）抛丸前应选择至少预计有10h以上的晴好天气，喷砂除锈前先用刚性纤维刷或钢丝刷除掉钢板表面层的松散物，再用铲子刮掉附着的沥青黏层，对局部油污使用碱性清洗剂（如磷酸三钠）清洗，并用清水冲洗干净；确保钢板清洁、干燥、无污染，无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等，锋利的边角应处理成半径不小于2mm的圆角。

（2）钢板面清理干净后，针对工作面宽度配备2台及以上抛丸设备并行直线抛丸，每次行走距离不超过50m，作业应连续匀速，作业搭接宽度至少5cm，往返多次直至将整个工作面处理完毕；对于抛丸机无法处理的边缘区域，可采用手提式打磨机作业；前者清洁度必须达到Sa2.5级要求，后者清洁度应达到Sa3.0级，粗糙度应达到80～120μm。抛丸作业完成后，应将散落的钢丸和钢砂回收并进行全面清扫。

2.3 EBCL施工及注意事项

（1）先将抛丸处理后钢板表面的尘埃、杂物清除干净，以确保作业面干净、无污染。在下雨、结露条件下及表面有水及污染物情况下，不允许黏结剂洒布施工。施工时钢板高于露点温度3℃以上。

（2）EBCL层涂布由一次刮涂成型，为更加有效地控制EBCL涂布量，施工人员在施工作业区范围内，用色笔采用画点方式点画出1.5m×1.3m的网格线。根据网格面积和设计涂布量进行单网格内的涂布，同时按每一施工段的EBCL胶料总用量进行复核。

（3）使用EBCL胶料时，先对A组分和B组分单独搅拌30s，然后由专门的技术人员严格监督按照厂家提供的EBCL胶料A、B组分比例进行混合，并做好EBCL胶料混合质量记录，采用电动搅拌机人工搅拌均匀，搅拌时间按照50～60s控制。涂布量按照0.9～1.1kg/m2控制，专人用量杯称好EBCL胶料用量，然后倒在钢板的网格内，由操作工人均匀地将EBCL胶料刮涂在网格里。

（4）EBCL刮涂均匀后，立即撒布一层3～5mm单粒径的石子，使之完全与EBCL胶料一起固化，石子撒布由专门的熟练工人进行，撒布后的碎石表面做到碎石分布均匀、满布不重叠、无堆积，石子的撒布量按满布的80%控制。

（5）施工结束后，施工人员对场内刚结束的EBCL层进行封道处理，避免施工车辆对EBCL层进行扰动，破坏EBCL层整体强度。

2.4 RA10施工及注意事项

（1）RA10所用胶料由定量包装的A组分和B组分组成。在进行胶料A、B组分混合前，用电动搅拌机将A、B组分单独搅拌，搅拌30s，再将A、B组分抽送至已经提前准备好的拌合桶中继续搅拌，同时将聚酯纤维加入，聚酯纤维的掺加量为混合料的3‰（重量比），干拌时间控制在10～15s，结束后直接倒入拌锅内，湿拌时间控制在不少于60s，以混合料均匀无花白料为准。RA10胶料每次拌合用量为80kg，油石比采用8.5%，矿料用量为941.2kg，每拌总量为1021.2kg。RA混合料摊铺前，应先在EBCL层上涂布一层RA胶料，作为RA10层和EBCL层的结合层、防水层，用量控制在0.3～0.5kg/m2。

（2）摊铺前应通过实验段确定松铺系数和摊铺速度等参数，摊铺宜采用平衡梁方式进行控制，碾压宜采用轮胎压路机和钢轮静压的碾压方式。该工程采用的轮胎压路机单独碾压，在碾压1～2遍后，即可在表面撒布30%～40%的5～10mm的洁净碎石，再碾压3～4遍。碾压结束后进行养生直至达到强度要求，养生期间一切车辆不得通行。

2.5 抛丸及二阶环氧树脂黏层施工

在冷拌环氧沥青混凝土强度达到完全固化状态的30%时，对RA10混凝土表面进行喷砂处理，清除RA10表面的油膜及其他杂物，粗糙RA10层表面，粗糙化后的RA10冷拌环氧沥青混凝土表面的构造深度在0.5mm以上；全部抛丸结束并清理干净后，进行二阶环氧树脂胶的涂布，用量控制在0.7～0.9kg/m2。在其达到固化前，禁止一切行人及车辆进入。

2.6 高弹SMA13施工

摊铺采用自动伸缩型摊铺机进行现场摊铺，在摊铺前将摊铺机熨平板加热到110℃，以确保起步铺面不出现拉毛现象。摊铺前派专人对下承层进行检查并清扫，确保黏结层表面清洁。

摊铺过程中摊铺机根据铣刨宽度进行自动调整，现场摊铺宽度为一车道宽度，采用非接触式平衡梁方式进行铺面平整度控制；摊铺机夯锤强度为4级，振捣器振级为4级，摊铺速度为2m/min，摊铺过程中匀速行驶、避免离析，保持铺面均匀一致。

高弹改性沥青SMA混合料出厂温度180～190℃，运到现场料温不低于170℃；为防止混合料表层遇空气结成硬壳，运料车侧需壁增设保温棉、顶面加盖棉被和篷布；碾压宜采用钢轮+胶轮+钢轮的方式进行，钢轮静压2～3遍，胶轮碾压3～4遍，最后用钢轮压路机收面。碾压进行到一定程度，及时使用3m直尺进行平整度测量，对不合格部位及时进行补压。

3 注意事项

（1）养护工程施工应进行动态设计。开始设计时，对桥面铺装层检测点开挖布点没有代表性，设计厚度依赖于建设单位提供的原始铺装层厚度进行设计。而现场实际开挖过程，铺装厚度超出设计厚度，导致工程量的变更。

（2）作为一项养护项目，在确定该项目之初监理单位应该积极主动联系设计单位收集相关资料并进行学习。

（3）不利环境条件下施工，对胶料进行加温处理（热风机），涂布后宜采用大棚进行覆盖密封，利用燃油式加热器和电热毯组合的方式进行加温。

4 结论

（1）施工环境室温控制在25℃，空气湿度不高于85%；EBCL层、RA层和二阶环氧树脂黏结层养生期一般为2d。

（2）EBCL层可通过拉拔试验确定其强度是否满足要求，拉拔强度不低于10MPa。

（3）RA层的强度可通过随桥养生试件的马歇尔性能测试进行判断，一般达到完全固化强度的30%即可进行下一道工序。