国内主要钢桥面铺装技术的比较

国内主要钢桥面铺装技术的比较

一、国内主要钢桥面铺装设计的概述

上世纪90年代末起我国开始建造大跨度钢桥，国内的钢桥面铺装技术也随之发展起来。

由虎门大桥开始，最早的铺装技术采用引进的双层SMA铺装，还曾先后铺装了厦门海沧、武汉白沙洲、军山以及湖北宜昌等多座大桥，但采用双层SMA铺装的几座大桥无一幸免地出现了推移、开裂、车辙等严重病害，现双层SMA铺装已基本退出了钢桥铺装市场。

在SMA铺装失败之后，国内的钢桥面铺装主要由引进的美国双层环氧沥青以及英国浇筑式沥青铺装技术主导，从实际使用情况看，美国环氧沥青和浇筑式也存在不少问题，钢桥面铺装作为一项工程技术难题并没有得到很好的解决。宁波天意公司的技术人员从2004年湖北西陵桥铺装维修实践中获得启发，于2007年研发成功了ERS钢桥面铺装技术，随后经不断改进完善成为当前钢桥面铺装的主要技术流派之一。当前，采用ERS技术铺装的钢桥面累计已超过60座，其中包括辽河大桥、宜昌大桥、宁波象山港大桥以及嘉绍跨江大桥等特大型桥梁，较好地解决了美国双层环氧沥青和浇筑式沥青技术存在的主要问题，取得了良好的使用效果。

针对国内三种主要铺装技术（浇筑式沥青、双层环氧沥青和ERS铺装）进行分析与比较，可以清晰的看出三种不同铺装的特点。

二、浇筑式铺装以及问题和病害

浇注式沥青铺装技术

最初的浇注式沥青铺装是依据香港青马大桥的铺装经验从英国引进的，国内最初的应用是2000年江苏江阴大桥的铺装。但通车后不到一年，江阴桥的钢桥面铺装即出现了严重的车辙、推移、开裂和剥落等病害，随后近十年的时间，江阴桥的钢桥面铺装曾采用多种方案不断进行维修重建，给大桥运行管理单位带来了巨大的麻烦。浇筑式铺装曾一度在国内铺装市场偃旗息鼓。

在汲取了江阴桥的教训后，后期的浇注式铺装做了一定的改进。铺装的防水粘结层从原来的溶剂型改性沥青改变为甲基丙烯酸树脂材料，以求提高铺装界面的粘结可靠性。铺装结构改成了浇注式作为钢桥面的铺装下层，上面层通常加铺一层SMA混合料。即Eliminator界面+浇筑式下层+SMA上面层。

浇注式铺装认为：导致钢桥面铺装破坏的主要原因是铺装的变形协调以及水损害。当变形不协调时，钢桥面铺装会出现开裂，地表水进入裂缝处，引起钢桥面铺装的诸多病害。因此，浇注式铺装关注的重点是防水，要求混合料孔隙率近乎于零。为防止浇注式混合料因空隙过小出现饱和流变问题，浇注式混合料采用特立尼达和多巴哥的天然湖沥青对普通石油沥青进行增黏改造。但如此一来，浇注式铺装的施工温度大幅升高，需要达到240℃以上混合料才具有良好的流动性以进行浇筑流淌的施工，也无法像常规的沥青混凝土施工那样进行摊铺和碾压。因此，混合料的拌合和运输需要专用的拌合运输车（COOKER），摊铺机也是专用的设备。

图5.2-1 浇筑式铺装典型结构图

浇注式铺装的主要问题是，尽管采用了特立尼达和多巴哥的天然湖沥青对普通石油沥青进行增黏改造，但浇注式沥青材料随温度升高迅速变软的属性并没有改变，沥青混合料抗车辙的动稳定度仍然不高。对于轻载交通而言，浇注式的缺陷尚不明显，但对于高温炎热地区的重载交通来说，其铺装抗车辙能力明显不足，国内有许多案例因浇注式的抗车辙能力不足导致铺装层出现早期破坏。另一方面，界面材料Eliminator变形能力很好，对钢板的粘结力在较低温度时也足够满足受力的需求，但在高温60-70℃时，其对钢板的粘结力则下降到仅约0.1-0.2MPa，小于计算所需的界面剪力，业界对此多有质疑之声。这也是浇筑式铺装没有设置界面高温检测指标的原因。从浇筑式铺装设计的要求中可以看出，界面和混合料高温稳定性不足是其主要存在的问题。见照片。

浇筑式铺装混合料性能要求

*浇筑式混合料无其它力学性能的要求！

甲基丙烯酸树脂防水粘接体系（Eliminator）技术要求

没有高温指标要求！

三、双层环氧沥青铺装方案及存在的问题和病害

美国双层环氧沥青铺装

环氧沥青双层铺装技术2000年前后由美国引进，最初在南京二桥成功应用。主张美国双层环氧沥青铺装的技术人员认为：采用普通的改性沥青拌制生产的沥青混合料无法同时兼顾钢桥面铺装所需的很好的高温稳定性、很小的孔隙率（不渗水性）、以及追随钢桥良好的可变性能力等综合使用要求。因此，需要采用新材料（环氧沥青）来克服这种复杂的使用需求。

环氧沥青铺装的基本原理是，采用新型的环氧沥青作为胶结料拌制生产沥青混凝土，大幅提高沥青混凝土的强度和高温稳定性，满足夏季高温时节重载车辆轮压时不出现车辙变形的需要，同时还可以减小混合料的空隙率（无需担心混合料的饱和流变问题），防止桥面铺装出现渗水引发病害。在钢板与铺装层之间，采用环氧沥青作为粘结层，将桥面铺装层牢固地粘结在桥面钢板上，避免钢桥面铺装层出现推移开裂等病害。

美国双层环氧沥青一度曾是国内铺装的主要方式，在国内知名大桥上有众多铺装实例。例如南京二桥、三桥、杭州湾大桥、苏通大桥、西候门大桥等。

图3.1 环氧沥青双层铺装典型结构图

环氧沥青双层铺装主要技术要求见下表。

界面粘结用Id型环氧沥青粘结料的技术要求                

无现场检测指标！

环氧沥青混合料性能指标

双层环氧沥青铺装存在的问题：

采用环氧沥青替代普通石油沥青使得铺装混合料性能和界面粘结能力都产生了革命性的提高，其存在的最主要缺陷是固化问题。美国环氧沥青采用中高温固化剂来固化环氧树脂，其固化条件是120℃持续4-6小时。失去这个固化条件，美国环氧沥青不能固化，即“不热不固”。这个条件在施工现场无法获得，因此产生了一系列的问题和病害。

1） 界面问题和病害

环氧沥青作为界面粘结层洒布于钢板表面后，由于钢板表面温度远低于120℃，界面沥青长时间呈可流动的浆糊状态不能固化。混合料铺装施工时，为防止运料汽车的轮胎粘连未固化的洒布沥青，摊铺施工需要分幅（4米宽）进行，留下摊铺相邻的车道不洒界面沥青，以便留下汽车的运输通道。因此，双层环氧沥青铺装施工不得不留有多条纵向施工缝，不仅使铺装施工变得比较复杂，而且纵向接缝也成为铺筑层的薄弱环节，容易出现开裂和渗水。分幅施工虽然躲开汽车车轮的粘轮问题，但混合料摊铺机却不得不行走在洒布的尚未固化的沥青粘结层上，摊铺机履带破坏了洒布的防水沥青层的完整性和均匀性。

特别需要指出，因为界面粘结沥青不能提前固化，混合料铺装时界面沥青与混合料融为一体，所以美国双层环氧沥青铺装结构中实际上没有独立的防水粘结层结构。一旦铺装层开裂渗水，地表水即侵入到铺装的界面，接触到防腐设置的环氧富锌漆，当环氧富锌漆腐蚀形成了灰黑色的粉末状物质后，铺装层与钢板被隔开了，失去了共同的连续受力结构，铺装层脱层、龟裂、剥落病害难以避免。众多铺装病害的调研情况充分支持这一分析观点。见照片。

2） 施工后需较长时间等待

在没有充分热量的自然条件下，美国双层环氧沥青施工后需养生45天才能开放交通。因混合料的固化与温度紧密相关，施工温度以及试件的控制要求变的比较苛刻。

四、ERS冷拌树脂沥青钢桥面铺装技术

   1、ERS铺装技术简介

ERS技术的观点认为：钢桥面铺装破坏的首要原因是界面问题。ERS铺装技术是利用粘结能力超强的树脂沥青作为界面粘结层EBCL将铺装层与钢板牢固粘结，防止推移病害的发生。

树脂沥青混合料层（RA）本质上是环氧沥青混凝土，自身具有高强、防水、耐腐蚀等众多优点，其性能优于美国环氧沥青，远非普通改性沥青混凝土可比。RA采用常温固化剂固化，因此可以在常温下施工。光滑导热的桥面钢板经RA铺装后变成了类似于水泥混凝土的表面，钢桥面铺装的困难消失了。在RA顶面铺筑SMA层，不仅质量得以保证，还大幅降低了工程造价。因为，在水泥混凝土桥面铺SMA已经有了千百万平方米的成功案例，是非常成熟稳定的技术。从国内60多座ERS铺装的使用效果看，ERS铺装完美地解决了钢桥面铺装的技术难题。2008年铺装的宁波庆丰桥、广州猎德桥以及后期陆续铺装的辽河桥、象山港以及嘉绍等大桥等运行情况良好，证实了ERS铺装的可靠性和经济性。

   2、ERS铺装的典型结构

桥面铺装总厚度一般为60-80mm，具体结构层如下图所示：

五、三种铺装技术的比较

三种技术流派在国内均有较多的工程实例，各有优缺点。比较情况如下表：

表5-1 钢桥面铺装结构的性能比较

表5-2 钢桥面铺装施工和易性和造价比较

结论

综上所述，ERS树脂沥青铺装技术与浇筑式沥青和双层环氧沥青铺装技术相比，在关键材料的性能上、混合料的品质上、施工设备复杂程度上、施工温度条件上、建造价格上、后期维护上和成品路面的运行寿命上有大幅度的改善，适应多地区各种钢桥铺装的需要。

附录一：应附天意ERS铺装设计与施工技术规范！

冷拌树脂沥青钢桥面铺装组合体系(ERS)

设计与施工技术规范

（宁波天意钢桥面铺装技术有限公司）

1　适用范围

本规范适用于树脂沥青钢桥面铺装体系的所有相关工程。

2　规范性引用文件

JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范

JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准

JTG E20 公路工程沥青及沥青混合料试验规程。

以及相关最新版本

3　术语和略语

本规范涉及的术语和缩写词定义：

EBCL ——（Epoxy Bond Chips Layer），特指树脂沥青胶结料与粘结碎石构成的界面防水抗滑层。

RA ——（Resin Asphalt），特指由树脂沥青胶结料拌合级配碎石矿料形成的树脂沥青混合料。

ERS —— 树脂沥青组合体系钢桥面铺装主要结构层的缩写，即 EBCL＋RA＋SMA。

ERE----  RA混合料与与EBCL抗滑层组成的无车辙铺装结构，即 EBCL+RA+EBCL

EAS----  由沥青砂与SMA组成的铺装结构，即 EBCL+SAND ASPHALT+SMA

树脂沥青----由环氧树脂、常温固化剂和石油沥青等混合组成的胶结料，在常温条件下可以施工并且固化，用于钢桥面铺装的EBCL界面粘结和RA混合料的拌合。

热固性环氧沥青----由环氧树脂、中高温固化剂和石油沥青等混合组成的胶结料，用于钢桥面铺装SMA层下的粘结层，非加热短期内不能指干、固化。

指干时间 -----（tacky dry time），特指胶结料从A、B组分混合开始到胶结料固化表面刚好不粘黏手指所需的时间。

固化时间-----（ cured time），特指胶结料固化从指干到达到规定强度所需的时间。

拉拔强度 -----（pull-off  strength），在设定温度条件下，用拉拔试验方法检测的胶结料涂层从钢板表面剥离的极限强度。

拉剪强度 -----（shear strength），在设定温度条件下，用拉剪试验方法检测的胶结料涂层抵抗剪切破坏的极限强度。

断裂强度和断裂延伸率-----（fracture strength and elongation at rupture），在设定温度条件下，用胶膜拉伸试验方法检测的胶结料断裂强度和断裂伸长率。

4　材料特性及技术要求

1.

1.0

4.1　EBCL胶结料

EBCL胶结料分为A、B两个组分。其A组分是环氧树脂和石油沥青等其它物质组成的混合物，B组分是固化剂和石油沥青等物质的混合物。在施工现场将A、B两组分按照规定的比例混和后，胶结料中的环氧树脂与固化剂等物质在常温条件下发生化学的交联固化反应，最终形成不可逆转的交联固化物，即可以在常温条件下施工并固化达到设计强度。 EBCL胶结料应是绿色环保产品，不含甲苯或二甲苯等有毒有害的挥发性溶剂。

EBCL胶结料的性能应符合表1 规定的技术要求。

表1 EBCL胶结料技术要求

4.2  树脂沥青胶结料（RA胶结料）

树脂沥青胶结料适用于RA混合料的拌合生产。树脂沥青胶结料分为A、B两个组分。其A组分是环氧树脂和石油沥青等组成的混合物，B组分是固化剂和石油沥青等物质的混合物。在施工现场将A、B两组分按照规定的比例进行混和后，胶结料中的环氧树脂与固化剂等物质在常温条件下发生化学的交联固化反应，最终形成不可逆转的交联固化物。树脂沥青胶结料应是绿色环保产品，不含甲苯或二甲苯等有毒有害挥发性溶剂。RA胶结料胶结料应符合表2的技术要求。

表2  RA混合料用树脂沥青技术要求

4.3　SMA拌合用改性沥青

SMA拌合用改性沥青应符合表4的技术要求。

表4  SMA拌合用改性沥青技术要求

4.2　SMA层下的粘结层

用于SMA混合料与RA混合料之间的粘结层可选用改性沥青、防水涂料、或热固性环氧沥青材料。其性能应符合表5的技术要求。

表5-1改性沥青粘结层技术要求（热洒布）

（技术要求同表4）

表5-2沥青基防水涂料技术要求（冷洒布）

      表5-3热固性环氧沥青技术要求（热洒布）

4.3　EBCL用3mm～5mm碎石

EBCL用3mm～5mm碎石应符合表6的技术要求。

表6   3mm～5mm碎石的技术要求

4.4　粗集料

SMA用粗集料应符合表7的技术要求。

表7   SMA用粗集料的技术要求

4.5　细集料

混合料用细集料应符合表8的技术要求。

表8  细集料技术要求

4.6　矿粉

用作填料的矿粉宜由石灰岩研磨制成，矿粉应符合表9的技术要求。

表9   矿粉技术要求

4.7　纤维

树脂沥青混合料用聚酯纤维和SMA混合料用木质素纤维应符合表10的技术要求。

表10-1   聚酯纤维技术要求

表10-2   木质素纤维技术要求

5 钢桥面铺装设计的基本要求

天意公司的树脂沥青组合体系中包含ERS、EAS、ERE、和EE等多种铺装结构。其中ERS和ERE是最常用的铺装结构，ERE铺装属于超高级无车辙铺装结构，EE属于超薄层抗滑铺装结构。

钢桥面铺装设计应根据结构恒载的限制、预计车流量、单车道重载车的比例、气候条件以及工程造价等多种因素和限制条件选择适宜的铺装方案。

一般情况下，当日交通量为小于20000辆且重载车所占比例小于20%时，铺装设计可优先选择常规的ERS铺装结构，铺装总厚度为6.0-187.5px，其中RA混合料层的厚度一般为20-30mm。当日交通量20000辆左右且重载车所占比例超过20%时，ERS铺装结构中的RA混合料层的厚度应有所增加，一般不少于30mm厚。

对于高温地区且重载车辆较多或桥面有较大的纵坡的桥梁，应优先选择超高级无车辙的ERE结构作为钢桥面铺装设计，尽量避免因采用SMA混合料作为上面层，在高温重载的使用条件下，SMA混合料容易出现早期的车辙或推移拥包等病害。ERE铺装结构最早常用于美国双层环氧沥青铺装病害的维修。ERE铺装设计厚度为40-55mm，铺装层的恒重比ERS减轻了约30-40%，其特点是全程常温施工，无需大型的热拌沥青混凝土搅拌站，铺装桥面可避免车辙病害。施工及后期维修十分方便。

EAS铺装是ERS铺装研发时最初的雏形结构。EAS铺装的主体是SMA混合料，没有树脂沥青混合料作为铺装的主承力层。在非酷热的城市地区，桥面的日交通量小于10000辆且以城市小轿车为主要荷载时，EAS铺装结构也可以满足钢桥面铺装的使用需要。EAS铺装的界面虽采用了EBCL防水抗滑层，但SMA与EBCL界面之间需要设置一层10-15mm厚的沥青砂层，目的是阻隔SMA混合料的施工热量和碾压荷载对EBCL界面的破坏作用。EAS铺装的总厚度一般为70-80mm，其SMA通常采用SMA10级配，分两层铺筑成型。因铺装结构中树脂沥青混合料被沥青砂替代，故最大特点是造价比较经济。但沥青砂层的上下均需要洒布高粘改性沥青，填补沥青砂薄层碾压留下的空隙，在高温和重载使用条件下，EAS铺装有可能产生不可恢复的塑性变形，即车辙或推移病害，当慎重选用。

EE铺装结构实际上是两层EBCL的叠加，其主要目的是为被铺装表面提供防水和抗滑功能。EE铺装结构适用于组装式贝雷桥的桥面在工厂的加工制作、隧道内的水泥混凝土抗滑表面、大纵坡桥面铺装的抗滑表面、以及钢桥面铺装的临时维修等多种用途。EE铺装的厚度一般只有6-8mm。

* SMA面层下的防水粘结层也常采用防水涂料或改性沥青。

ERS铺装的原理和特点：

1）利用树脂沥青胶结料耐高温、高强度和可追随变形的众多优点，在光滑的钢板上形成一层防水、防腐、抗滑的EBCL界面，利用EBCL凹凸不平的碎石表面与在其上铺筑的树脂沥青RA层实现咬合，约束铺装层整体不产生水平滑动位移和开裂。因EBCL固化后才能施工RA层，故EBCL界面在铺装体系内可独立地保持自己的设计形态，不混同于RA铺装层，即使SMA或RA层出现开裂，也不影响EBCL界面独立的防水抗滑功能。EBCL界面的特点是在常温条件下施工和固化，施工非常方便，一般2-3天即可达到设计强度。

2）RA混合料由树脂沥青和矿料经混合固化后形成，其特点是强度高、模量大、孔隙率小、耐高温、耐疲劳，无车辙、桥面铺装的整体性好，可保护EBCL层免受SMA施工机械和高温的损伤。RA混合料层作为铺装的主承力层不仅承担着抵抗、分散集中的车轮荷载的功能，还与EBCL界面共同构成可靠的铺装防水体系。其特点是，RA混合料也在常温条件下施工和固化，施工工艺和所需要的设备相对简便。

3）用高粘度改性沥青SMA混合料作为表面行车功能层，主要是为桥面铺装提供优良的行车安全舒适性和外观，并且降低铺装的整体造价。当以SMA作为表面功能层时，该桥面已具有了长寿命路面的设计理念。即一定使用年限后，铣刨去除已损坏的SMA上面层，在很短的时间内对SMA层进行重置，即可使桥面铺装恢复如新。维修养护比较方便，维修费用较低。

RA混合料的级配可依据RA层的设计厚度进行选择，级配范围和性能要求应符合表11和表12的规定。SMA混合料的级配和性能要求应符合表13的规定。

表11  RA混合料的矿料级配范围

油石比：7-10%；

表12   RA混合料的技术要求

表13  SMA混合料配合比设计技术要求

5.2   ERE铺装

ERE铺装结构实际上是ERS铺装去掉了SMA行车功能层，增加了RA层的厚度，RA顶面另外再做一层EBCL防水抗滑结构承担车辆行驶功能。因树脂沥青混合料R具有良好高温抵抗车辙能力和低温适应变形的能力，故ERE铺装属于超高级无车辙路面结构。 ERE铺装典型结构如图5.3所示。其EBCL和RA的性能要求与ERS原结构的要求一致。

5.3  EE铺装

EE铺装实际上是两层EBCL的叠加结构。适用于组装式贝雷桥的桥面、隧道洞内抗滑表面、大纵坡桥面的抗滑表面等多种用途。主要目的是为被铺装表面提供防水和抗滑功能。

EE铺装结构的总厚度为6-8mm，底层的EBCL石料粒径采用3-5mm，撒布量为2.5-3.5kg/㎡，顶面的碎石粒径采用2-4mm，撒布量为3-4.5kg/㎡，以便层间填隙崁挤。底层EBCL胶结料的涂布量取决于被涂布表面的粗糙情况，一般情况下，抛丸后的钢板表面0.9-1.1kg/㎡，混凝土表面1.2-1.6kg/㎡，上面层EBCL胶结料的涂布量为1.5-1.7kg/㎡。EE结构所用的材料同于EBCL。

5.4 设计指标及条文说明

1)EBCL性能要求的相关说明

*胶结料对钢板的粘结强度和自身变形能力的要求

依据是ERS铺装力学分析的计算成果，ERS钢桥面铺装界面处的剪应力一般约0.5Mpa,超载的极端情况下，界面剪应力会达到甚至超过1.0 Mpa。现场温度检测表明，在夏季高温季节，黑色路面的地表温度可达70℃，桥面钢板处的温度也可达60℃。按此不利组合且考虑一定的安全储备，故要求EBCL胶结料对钢板的附着力（拉拔强度）应≥3.0 Mpa/70℃，设置常温（25℃）的附着力检测指标是为了施工现场检测的方便。

树脂类胶结料的强度和可变形性通常是一对矛盾，过分强调强度，特别是高温强度，牺牲的则是胶结料的可变形能力。而胶结料的可变形能力又与铺装层追随钢桥的变形能力有紧密关系。

钢桥面铺装若要成功，其铺装界面与钢板必定牢固粘结，不能有相对位移发生。因此可以假定，铺装界面与钢板顶面的变形是连续的，即EBCL胶膜的变形与钢板的受力变形应当是相当接近的。铺装力学分析的研究已经指明，钢桥面铺装在正常使用情况下，钢板表面的计算变形值一般只有大约300-400个微应变，极端情况下会达到600个微应变。按Q345型钢材的极限应力计，其钢板表面的最大应变值也只有约1650个微应变。超过这个应变值，钢材的应力值将达到屈服状态，钢箱梁结构已经不安全了，桥面铺装也就失去了存在的意义。依据界面处变形连续的假定，理论上说，界面胶结材料的可变形能力只要大于1650个微应变即可满足变形要求，即变形率应大于0.165%。然而，桥面铺装是在千百万次的车轮荷载的往复冲击作用下工作的，桥面铺装材料在长期使用情况下会出现材料老化和性能衰退现象，因此，钢桥面铺装界面胶结材料在保证最小强度要求的同时其可变形能力应尽可能提高一些。因此规定，EBCL胶结料的断裂伸长率应不小于20%（25℃）,这个变形量足够满足钢板的极限变形需要了。

*EBCL胶结料高温后不变质的要求

研究表明，当热拌SMA混合料铺筑时，SMA混合料的热量会使EBCL界面处的温度接近100℃，当EBCL胶结料中含有溶剂类物质时，溶剂类物质会受热气化，造成铺筑层产生鼓包。在夏季高温季节，挥发性溶剂的缓慢释放也可能导致该位置的铺装层出现鼓包。故技术要求中应规定EBCL胶结料的高温不变质特性，即胶结料不能因受热产生气化。胶结料气化或变质则表现为重量损失和形状损失，进而影响EBCL胶结料对钢板的粘结效果。技术要求表中设置EBCL胶结料在180℃/1h后应具有的性能，主要是甄别胶结料中是否含有非活性溶剂或其它受热变质的物质。

*施工和易性的要求

EBCL胶结料的粘度、指干时间、固化时间是反映胶结材料固化速率快慢的指标，主要用于照顾现场施工的方便。钢桥铺装施工一般都是选在夏季温度较高时进行，在这个温度下，若胶结料固化过快，胶结料刮涂和碎石的撒布施工则会显得十分仓促。因此规定，EBCL胶料在25℃的指干时间应大于2小时。同样，如果EBCL胶结料施工后长时间不能固化表干，暴露在自然条件下未固化的EBCL层一旦受到暴雨的击打和冲刷则容易影响EBCL的最终质量。因此规定，EBCL胶结料的表干时间应小于24小时，EBCL胶结料固化达到可以开始后续工序施工的强度所需的时间不应大于3天，以求获得施工上的方便。

EBCL胶料的粘度与外界温度和固化物的反应时间有关。温度升高，粘度下降；反应时间长，粘度增加，直至固化成固体状。胶料的粘度对施工有一定的影响。因桥面上设计有纵横坡，粘度过小的胶料刮涂施工后会向低点流动堆积，造成胶膜薄厚不均；粘度过大则会增加施工困难。因此，需要对胶料的初始粘度进行相应的规定。从施工现场的实际应用情况看，适宜刮涂施工的EBCL胶结料粘度一般来说应为7-10Pa.S/25℃。技术要求中的表述为适宜刮涂施工，不堆积，不流淌。

2）RA胶结料性能要求的相关说明

设置RA胶结料的粘度、表干时间和固化时间等指标要求是为了现场施工方便。过小的胶结料粘度容易使混合料发生离析，而粘度过大又将使混合料拌合发生困难。规定RA胶结料的常温粘度≯3.0Pa.S是参考了部颁规范沥青材料135℃≯3.0Pa.S的相关规定。ERS的工程实践经验表明，1.0 Pa.s左右的胶结料粘度比较适宜混合料的常温拌合生产。

胶结料A、B组分混合后，交联固化反应开始发生，胶结料的粘度随时间延长逐步增加，直到形成固态的树脂沥青。规定RA胶结料的指干时间需大于8.0小时是考虑拌合摊铺碾压施工时胶结料的粘度增长不宜过快的需要。规定RA胶结料的固化时间需小于72小时的意义在于，当RA混合料施工完成后强度应较快的增加，以便后续的施工能够尽快开始。一般来说，夏秋季节施工时，RA混合料2-3天即可达到≥40KN的马歇尔稳定度，足够承担后续SMA施工的各种设备及车辆荷载。

  RA胶结料的胶膜断裂强度和伸长率要求是依据多年RA混合料的强度和变形的试验数据积累制定的。RA胶结料的断裂强度和伸长率与RA混合料的综合性能有相关关系。当要求RA混合料具有表2-2要求的各项性能时，RA胶结料的断裂强度和伸长率通常会呈现表2-1所列的特性，因此，以表2-1的性能基本要求作为RA胶结料的标准，用于材料进场前判定其是否合格，可有效提高RA混合料性能合格的保证率。在保证胶结料断裂强度的前提下应尽可能选用断裂伸长率更大的胶结料。

  RA胶结料之所以要规定其耐热性及高温重量损失率是为了限制依靠可挥发性溶剂调整胶结料粘度的行为。如果RA胶结料中含有较多的挥发性物质或溶剂，在夏季高温季节以及SMA混合料高温施工时，RA混合料因被加热温度升高，溶剂类物质容易气化、挥发，造成RA层的鼓包和脱层等病害。选用180℃/1h作为考察RA胶结料的高温稳定性的指标是因为SMA混合料对RA层最不利的加热情况一般不会超过此工况条件。

  规定RA混合料的马歇尔稳定度70℃≥40KN是为了突出RA混合料高温时抵抗车辙的能力，参考美国双层环氧沥青混合料60℃≥40KN的规定，该稳定度的要求有所提高。从以往ERS铺装的实际使用情况看，这一要求有效地避免了铺装层的车辙变形问题，也未见RA混合料因此出现因变形能力不足导致的铺装层开裂。目前，降低这一标准还缺少必要的研究和实际工程应用作为相应的依据。事实上，当RA混合料小梁低温极限应变值≥5000X10^-6时，其极限变形能力已经比普通改性沥青混凝土提高了接近一倍，逻辑上应无需担心RA混合料的极限变形能力。根据国内沥青混凝土铺装界比较广泛的采用马歇尔试验的实际情况，为RA混合料设置稳定度和流值指标可为现场配合比设计及施工检测提供方便快捷的检测方法。

  RA混合料的孔隙率规定为0-2%是为了有效防止铺装层渗水。树脂沥青固化后是固体，不同于沥青材料，树脂沥青混合料无需担忧因油石比增加、混合料饱和而出现车辙流变问题，铺筑的RA混合料不渗水是ERS铺装的重要指标。

  固化的RA混合料即使在70℃的条件下进行车辙试验也应是无车辙的。规定RA混合料的动稳定度≥20000次/mm(70℃)是为了表达RA混合料的抗车辙能力，超过该指标的车辙试验并不具有实际的工程意义。小梁低温弯曲试验实际反映的是RA混合料在低温下是否硬脆的重要指标。部颁规范中沥青混合料的小梁低温弯曲极限应变也要求为≥2500X10^-6，规定RA混合料的小梁低温弯曲极限应变≥5000X10^-6凸显了RA混合料优良的低温性能。参考辽宁辽河大桥和鸭绿江大桥ERS铺装的研究成果，这个指标是可以达到的。车辙试验和小梁低温弯曲试验强调的是RA混合料应具有高低温两个方面的优良特性。

3）SMA性能要求和相关说明

（略、参见部颁规范）

6 ERS和ERE铺装施工技术细则和基本要求

6.1 气候和温度条件的要求

冷拌树脂沥青体系的钢桥面铺装应避免冬季低温条件下施工。钢桥面铺装施工应选择有连续晴天的时候进行，避免树脂类材料在固化期间遭遇雨水。

6.2  施工组织及现场应具备的条件

钢桥面铺装施工前应对施工机具和试验检测设备等的性能、计量精度进行检查，各种计量设备和器具应通过国家或地方计量部门的合格检测认定。

铺装的关键材料应具有产品合格证书和相关的使用要求说明。关键材料性能应事先提交检测报告，符合本规范的性能要求方能采购进场。关键材料运抵现场后应进行性能验证，合格后方可投入使用。材料供应商提供的检测报告不能代替现场质量检验。检验方法见申报的行业标准。

钢桥面铺装施工前，施工单位应提交详细的RA及SMA混合料的现场配合比设计报告，证明采用的原材料和配比设计符合本规范的技术要求。施工单位还应铺筑现场的试验路段，证明拟采用的工艺和设备以及施工的质量满足本规范的相关规定。施工单位应据此编制详细的施工组织设计。

6.3  各工序施工工艺基本要求和质量检测要点

6.3.1 钢板表面的抛丸除锈

1.1

钢板表面抛丸施工前应保证钢板清洁、干燥、无油污、无焊瘤，应采用强力吹风机将表面浮动等灰尘等清理干净。

抛丸作业应采用钢丸和钢砂组成的金属混合磨料，磨料必须干燥清洁，不含油脂、盐分等有害物质。

抛丸作业应采用回收式真空抛丸机进行。抛丸机作业的行走速度和抛丸作业的遍数应根据现场实施效果实测确定。施工现场应配备钢板清洁度仪和粗糙度仪随时进行检测。相邻两台喷砂机作业的搭接宽度不应小于125px。对桥面不易机械施工的边角部位，应采用人工打磨方式进行除锈。

抛丸作业的施工区域应封闭，禁止无关人员进入抛丸作业面，操作人员必须穿着干净的鞋套进入喷砂作业区，佩戴作业帽、毛巾、手套等用品，避免汗水、头发等杂物掉落于作业面。

喷砂作业完成后，应将散落的钢砂回收，利用空压机或者森林灭火器将钢板表面的浮尘和杂物吹拂干净。应严格禁止交叉施工，保持钢板表面清洁无污染。

抛丸除锈后2h内，应开始EBCL胶结料的刮涂施工。超过规定时间未覆盖EBCL胶结料的钢板或出现返锈、污染的钢板，应重新进行抛丸作业。

桥面钢板处置后的质量应符合表16的要求，不合格的部分需进行重新处置，直至清洁度、粗糙度满足要求。

表16 桥面钢板处置的技术要求

6.3.2   EBCL防水粘结层施工

2.

2.1

EBCL胶结料的A、B组分应严格按照产品说明书规定的比例在现场进行混合。混合后的EBCL胶结料应用电动搅拌器搅拌均匀，搅拌时间应不少于60秒。胶结料应即拌即用，宜在30min内开始刮涂施工。

操作人员在施工时必须穿戴好手套、鞋套、钉鞋、毛巾等个人防护用品，应防止汗水及杂物滴落到在抛丸的钢板上。施工过程中应禁止吸烟。

EBCL胶料的涂布可采用人工刮涂的方式进行作业。在拟涂布的钢板表面上应用记号笔点画出网格线，根据网格面积和设计的涂布量称取EBCL胶结料，由操作工人用齿刀将称量好的胶结料在网格内刮涂均匀。刮涂后的EBCL胶膜应厚度均匀、无堆积或流淌。

EBCL胶结料刮涂完毕后，应尽快在其表面上撒布一层3～5mm的单粒径碎石，使其与EBCL胶料一起固化。碎石应采用专用的碎石撒布机或由熟练工人手抛撒布。碎石撒布用量应符合设计要求，撒布碎石后的EBCL外观应均匀满布，但不重叠、堆积。

EBCL施工结束后应封闭养护，固化前应禁止一切人员和机械进入。尚未指干被淋雨的EBCL层必须铲除，重新抛丸、刮涂和撒布碎石。

EBCL防水粘结层的施工质量应满足表17的规定。

表17  EBCL防水粘结层的技术要求

6.3.3  RA混合料的施工

3.

3.1

RA混合料摊铺前应在已固化的EBCL表面上洒布一层RA胶结料，以提高RA混合料与EBCL界面的粘结可靠性。在洒布RA胶结料前，EBCL表面应被清理干净，确保其表面清洁干燥，无污染、无尘土。

RA胶结料的洒布可采用机械洒布或人工涂刷的方式进行。采用机械洒布时，施工人员应根据试验路段获得的洒布经验调整好洒布机的行走速度和泵压力，使RA胶结料的洒布数量和均匀性符合设计的要求。采用人工涂布的方式时，操作人员应根据设计的撒布量称量RA胶结料涂布于相应面积的EBCL表面上，并用毛刷将RA胶结料涂刷均匀。

RA胶结料的洒布不能提前进行，应确保RA混合料摊铺时洒布的RA胶结料还处于尚未指干的状态。

   RA胶结料洒布后的外观应均匀、新鲜、无遗漏，RA胶结料的洒布量应根据实际洒布的总重量和洒布面积进行核算。

RA混合料的矿料粒径和级配应根据混合料层的设计厚度选取，当RA混合料的设计厚度小于25mm时，混合料的级配宜选择RA05或RA08，当设计厚度大于25mm时，RA混合料的级配宜选用RA10。当采用40-60mm厚的ERE铺装结构时，级配应选择RA13。混合料矿料的级配组成和油石比应符合本规范的规定。混合料配合比设计按马歇尔试验方法进行，无论何种级配，混合料的体积参数和路用性能均应满足本规范的规定。

RA混合料应采用专用拌和机进行拌和。拌和机可以采用胶结料称量、石料称量、混合搅拌全程自动控制的设备，也可以采用由人工辅助的半自动的设备。

采用全自动控制的设备时，RA胶结料的A、B组分应分别称量，A、B组分的混合比例应符合要求，A+B混合后的胶结料应搅拌均匀。向矿料中注入RA胶结料前，应先加入聚酯纤维进行干拌，干拌的时间应不少于10秒。注入RA胶结料后进行湿拌时，搅拌时间不得少于60秒，以混合料裹附均匀、无花白料为准。

采用人工辅助的半自动拌合设备时，RA胶结料的A、B组分可由人工按每盘拌合的矿料重量预先混合，用电动搅拌器搅拌均匀，将混合好的RA胶结料提升并倒入拌合锅内与矿料进行湿拌。拌合时间和质量控制与自动拌合的要求一致。

拌和机应设置在施工现场附近， RA混合料的运输时间以不超过30min为宜。运抵摊铺现场已结硬或摊铺碾压后孔隙率不能达标的RA混合料应废弃。

RA混合料的摊铺施工宜采用全幅摊铺或多台摊铺机梯次并行的作业方式进行。单台摊铺机的铺装宽度不宜超过8m。摊铺厚度应采用平衡梁的方式进行控制，保证RA混合料的最小厚度满足设计要求。RA混合料的松铺系数应按试验段获得的数据选取。摊铺机的行走速度应与拌和机的产量相匹配，一般宜2m～3m/min。

RA混合料的碾压宜采用轮胎压路机碾压+光轮压路机收光静压的方式，压路机的吨位及碾压遍数应按试验段的经验确定。RA混合料的碾压应分段控制，每段的碾压长度应与每车料摊铺长度相匹配。胶轮压路机往复碾压的重叠宽度不宜超过上次轮迹的1/3，压路机的前后停机返向时，速度应减慢，避免破坏RA混合料表面的平整度。

RA混合料碾压过程中禁止洒水，若出现混合料粘轮，可采用少量植物油涂刷压路机轮胎表面。碾压完成后，应把压路机停放在刚施工的RA工作面以外，碾压完的RA混合料上禁止任何设备刹车、调头、转弯、停靠。

碾压过程中，RA混合料可能会出现鼓包气泡现象，施工人员应及时采用钢针刺破，放出内部空气。

RA混合料施工结束后一般需养护2～3天，在混合料达到设计强度前应禁止一切车辆通行。混合料的施工接缝处应去除不密实的施工接头，新旧接头间应涂布RA胶结料，确保接缝处平顺、密实、不渗水。

RA混合料的施工质量应符合表18的规定。

表18  RA混合料的施工质量要求

*以燃烧炉烧失量的方法检测RA或GA(R)混合料的油石比可能与实际的油石比有较大出入，如必须采用烧失量方法检查实际的油石比，采用前应反复进行对比试验，确定合理的烧失量。

6.3.4  SMA混合料施工

3.2

在SMA和RA之间洒布粘结层的目的是为了提高SMA在RA层上的粘结能力。该粘结层材料可以是改性沥青、防水涂料或热固性环氧沥青等设计许可的粘结材料。

在洒布粘结层之前应对RA混合料顶面进行抛丸或精铣刨处置，去除RA混合料顶面残留的油污和杂物，使RA混合料的顶面清洁无尘，石料裸露。当采用改性沥青作为粘结层时，粘结层应采用沥青碎石联合洒布车进行施工，应严格限制其沥青洒布量不得超过设计用量。对于局部未洒到部位，应进行人工补涂改性乳化沥青。

粘结层施工时，应按照表19规定的检查项目与频度进行检查检验改性沥青和碎石洒布量，其质量应符合本标准的技术要求。

表19  SMA层下粘结层洒布的质量要求

4.

4.1

SMA配合比设计和施工应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的相关规定，其技术指标应符合表20的规定。

表20  SMA混合料配合比设计技术要求

SMA沥青混合料的碾压方式推荐采用水平震荡压路机进行碾压，特殊情况下可采用光轮静压+轮胎压路机碾压+光轮静压的碾压方式。当采用胶轮压路机碾压时，需严格限制SMA混合料的温度，一般不得超过110℃。具体的碾压遍数和时机应按试验段获得的相关参数确定。

7、钢桥面铺装工程质量检验与验收

5.

5.1

铺装施工过程中，钢板清洁度、粗糙度，胶结料力学指标、碎石撒布量、混合料厚度、压实度、胶结料或沥青用量以及混合料配合比设计等有关资料和质量检测结果应作为承包人交工验收的资料，在施工结束后向主管单位完整提交。

钢桥面铺装的质量检验项目和要求应符合表21、表22和表23的要求，还应符合《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）的相关规定。

表21  钢板上防水粘结层实测项目（△为关键项目）

表22  RA层实测项目（△为关键项目）

表23  表面SMA层实测项目（△为关键项目）

※注：第5、第6和第7项任选其一