沥青桥面铺装设计桥面结构设计 1 桥面结构设计 1.1 1.1 结构设计本桥面结构按三层设计，总厚度 15cm，其中水泥混凝土调平层 8cm，沥青混 凝土铺装 7cm。
沥青混凝土铺装下层采用浇注式沥青混凝土 GA-10，厚度 3cmm， 铺装上层采用改性沥青 SMA-13，厚度 4cm。
桥面铺装结构示意图如图 1：铺装上 层：改性 沥青 铺装 层 ,厚度 4 ／㎡碎石，用量为5～8 ／㎡粘层：改性 乳化沥青0.3～0.5浇注式混凝土表面撒布５～１０铺装 ：浇注 下层 式沥青混凝 土 溶剂 型粘结剂 （0.3-0.7 封闭层 （双层 ） 防 水粘结层 环氧下 ㎡），厚度 ３.0水泥混 界面打砂： 凝土 形成干燥 、洁净、粗 糙的界面水泥混凝土调平层聚丙 烯纤维防水混凝土调平层，厚度8路 缘贴缝条图 1 桥面铺装结构示意图1结构设计分析及 分析及说明 1.2 结构设计分析及说明按《公路沥青路面设计规范》 JTG D50-2006）11.1.5 规定， 特大桥、重 《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006） 规定， 特大桥、 （ “ 要大桥可选择浇注式沥青混凝土、沥青马蹄脂、涂膜等防水层， 要大桥可选择浇注式沥青混凝土、沥青马蹄脂、涂膜等防水层，下面层可用浇 注式沥青混凝土、沥青马蹄脂碎石组成防水体系” ， 注式沥青混凝土、沥青马蹄脂碎石组成防水体系” 同时考虑桥面铺装的耐久性 沥青混凝土 和经济实用性。
根据水泥混凝土铺装对沥青混凝土铺装要求， 设计方案采用底层浇注式沥青 混凝土，面层改性沥青混凝土SMA13的铺装结构体系，并采用环氧下封闭层加溶 剂型粘结剂的粘结方案。
（1）水泥混凝土调平层设计为8cm。
根据我们多年对桥梁施工了解情况，施工完后的桥面板一般平整度较差，局 部地方远大于规范要求，而这些地方沥青铺装面层厚度就很难保证。
因此，为确 保沥青混凝土铺装面层厚度， 特别是消除掉局部地方沥青铺装厚度引发沥青早期 病害问题，本桥面铺装水泥混凝土调平层厚度设计为8cm，另一方面，较厚调平 层可确保对桥面结构的有效保护。
（2）沥青混凝土铺装底层采用3.0cm厚的浇注式沥青混凝土。
浇注式沥青混凝土属于密级配沥青混凝土。
它的特点是在施工温度条件下， 沥青混合料呈流淌状态，一般不需要用压路机，只需要用简单的摊铺整平机具即 可完成施工，并能达到规定的密实度和平整度。
混合料本身具有细集料含量高， 矿粉含量高， 沥青含量高等"三高" 特点,较多的沥青及细集料含量使粗骨料处于 悬浮状态, 它与热压沥青混凝土不同的是其空隙率很小，而且内部空隙不连。
因 为浇注式沥青混凝土在结构上的这些特点，决定了有以下优点： ① 它是无空隙的，因而无需压实便能达到其最终强度， 它是无空隙的，因而无需压实便能达到其最终强度，它不会出现因压 实不足而表现出的缺陷病害； 实不足而表现出的缺陷病害； ②－ 它不透水，也不吸水， 它不透水，也不吸水，对含 Cl 的溶液及经常性潮气作用之类的气候 －影响因素几乎不敏感。
因而不会出现水损害问题； 影响因素几乎不敏感。
因而不会出现水损害问题；2③ ④因为其呈粘弹性，对冲击及颠簸不敏感； 因为其呈粘弹性，对冲击及颠簸不敏感； 由于它是无空隙结合料在气候因素影响下几乎不会老化， 由于它是无空隙结合料在气候因素影响下几乎不会老化，因而其有较 好的耐久性( 年以上) 好的耐久性(使用寿命 20 年以上)；⑤ ⑥浇注式沥青混凝土沥青含量较高，因此具有较好的抗低温开裂能力。
浇注式沥青混凝土沥青含量较高，因此具有较好的抗低温开裂能力。
最重要的是本结构维修成本低，浇注式沥青混凝土下面层通常不会破 最重要的是本结构维修成本低，浇注式沥青混凝土下面层通常不会破 引起桥面损坏， 坏，在多年使用条件下一般都是上面层 SMA 引起桥面损坏，维修时仅 需将上面层铣刨并加铺即可，维修成本低、速度快， 需将上面层铣刨并加铺即可，维修成本低、速度快，尽少地影响交通 管制。
管制。
为了更好地了解浇注式沥青混合料（简称 GA）的特性，现将 GA 与其它类型 热拌沥青混合料作一比较，见表下表。
表 1 GA 与其它类型 HMA 混合料的比较 混合料类型 级配类型 设计空隙率，% 沥青用量 粗集料 混合 料组 成 细集料 矿粉 纤维 粗细集料离析 施工 特性 结合料析漏 施工难易程度 表面特性 抗滑性 路面 性能 溅水、水雾 明视性 交通噪声 高温抗车辙 传统 AC 连续级配密实型 结构 3-5 中等 较少 较多 较少 无 较多 无 较易 较光滑 较差 重 差 重 一般 SMA 间断级配骨架密 实型结构 3.0-4.5 较多 很多 较少 较多 有 很少 可能 较难 粗糙均匀 好 较轻 较好 较轻 很好 GA 连续级配悬浮式 密实型结构 ≤1 多 较少 较多 很多 无 较少 较易 － － － － 较轻 一般3疲劳抗裂 低温抗裂 抗水损害 抗老化 耐久性 成本好 好 好 好 好 一般较好 较好 较好 较好 较好 较高很好 很好 很好 很好 很好 较高从上表的比较来看，浇注式沥青混合料有较好的综合性能，体现出来了优良 耐疲劳、耐低温、抗水损害、抗老化、耐久等都是相当优良的，因而特别适用于 大中型桥梁作桥面铺装。
日本尾道大桥、和东京横滨湾大桥、上海东海大桥、上 上海东海大桥、 上海东海大桥 海长江大桥、吉林松花江大桥、重庆嘉华大桥、沈阳北海立交桥、矮寨大桥（ 海长江大桥、吉林松花江大桥、重庆嘉华大桥、沈阳北海立交桥、矮寨大桥（在 、深圳疏港通道（在建） 建） 深圳疏港通道（在建）等水泥混凝土桥就是下层采用浇注式沥青混合料上 、深圳疏港通道 面铺筑 SMA 面层或改性沥青砼的结构形式。
在经过若干年使用后，尽管上层桥 面出现裂缝，但下层却未见异常现象，证明这种沥青铺装具有很好的变形适应性 和耐久性。
（3）铺装上层选用改性沥青 SMA13，要具有良好的高温稳定性、抗疲劳性 能、抗滑性能、舒适性、平整度，以满足面层行车功能要求。
由我公司设计并施工的上海东海大桥采用了相同的结构设计。
a、项目所在 区域昼夜温差较大，水泥混凝土桥面板极易出现温度收缩裂缝，为水份的渗入提 供了通道，要求铺装层具有良好的防水体系。
b、同属夏炎热气候区的重交通道 路，对铺装层的抗车辙性能提出了较高的要求；c、同属夏季多雨潮湿区，要求 桥面铺装层具有完备的防水体系，要求铺装层混合料具有优异的抗水损害性能； d、紫外线辐射较强，沥青易老化，对铺装层沥青结合料的抗老化性能提出特殊 要求。
东海大桥在经历近五年的考验后， 铺装层未出现任何病害， 使用情况非常好。
4沥青铺装层结构主要技术要求 2 沥青铺装层结构主要技术要求 2.1 改性沥青 2.1 浇注式沥青混合料用改性沥青 2.1.1 浇注式沥青混合料用改性沥青下层浇注式沥青混合料所用结合料为改性沥青，其技术要求列于表 2。
表2 指 标 浇注式用改性沥青的技术要求 要 求 方 法 20～55 ≥70 cm % 重量损失 % ≥20 ≥70 ≤1.0 JTJ052-2000针入度（25℃，100g,5S） 0.1mm 软化点（环球法） 延度（15℃，5cm/min） 弹性恢复（25℃） RTFOT 180℃ ℃2.1.2SMA 混合料用结合料 SMA 混合料用结合料采用 SBS 改性沥青，其技术要求列于表 3。
表3 技 术 标 准 SBS 改性沥青技术要求 技术要求 50-70 ≥0 （cm） （℃） （℃） （%） （℃） ≥25 ≥65 ≤3.0 ≥250 ≥99 ≤2.5 ≥70 ≤1.0 ≥65 ≥15 JTJ052-2000 试验方法针入度 25℃， （0.1mm） 针入度指数 延度 5℃， 软化点 闪点 溶解度运动粘度 135℃， （Pas）离析（软化点差） 弹性恢复 25℃ （%） 旋转薄膜烘箱试验 质量损失 针入度比 延度 5℃ （%） (%) （cm）52.2 浇注式沥青混合料配合比设计与技术要求 2.2.1 浇注式沥青混合料设计级配浇注式沥青混合料设计级配范围见表 4。
表4 浇注式沥青混合料设计级配范围孔径 13.2 （mm） 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075级配范 100 围2 80~100 63~80 48~63 38~52 32~46 27~40 24~36 20~302.2.2 浇注式沥青混合料技术要求浇注式沥青混合料必须满足表 5 技术要求。
表5 技术指标 油石比 拌合温度 刘埃尔 贯入量,40℃ 贯入量增量,40℃ （%） （℃） （s） （mm） （mm） 浇注式沥青混合料技术要求 技术要求 试验确定 220～250 ≤60 1～4 ≤0.4 试验方法 《日本铺装试验法便览》 《日本铺装试验法便览》 《日本铺装试验法便览》2.3 SMA 沥青混合料配合比设计与技术要求2.3.1 SMA 混合料设计级配SMA 混合料设计级配其范围见表 6。
表6 SMA 混合料设计级配范围6筛孔 （mm） 通过率 （%）16 10013.2 90-1009.5 50-704.75 22-342.36 18-271.18 14-220.6 12-190.3 10-160.15 9-140.075 8-122.3.2 SMA 混合料技术要求SMA 混合料技术要求见表 7。
表7 技术指标 密度 空隙率 矿料间隙率 沥青饱和度 稳定度﹡ 流值﹡ 谢伦堡析漏率 185℃ 肯塔堡飞散损失 （%） （%） （%） （kN） （mm） （%） （%） （6%盐水） 残留稳定度﹡ 动稳定度 （6%盐水） 60℃ （%） （%） SMA 混合料技术要求 技术要求 实测 3.5-4.5 16-17 75-85 ≥8 2—5 ≤0.1 ≤15 ≥80 ≥75% ≥80 ≥75% ≥6000 JTJ052-2000 试验方法冻融劈裂强度比 （常规方法） （%） （常规方法） （%） （次/mm）注：﹡生产时作为辅助性检验用3 浇注式沥青混凝土的应用情况及施工工艺3.1 全国类似应用业绩浇注式沥青混凝土已成功应用在上海东海大桥（约 82 万㎡） 、上海长江隧 桥（约 28 万㎡）桥面施工，在全国 20 余座水泥桥上使用，应用效果理想，浇注 式沥青混凝土在国内已应用超过 160 万㎡。
7国内浇注式沥青混凝土铺装项目一览表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 工程名称 山东胜利黄河大桥钢桥面铺装 无锡蓉湖大桥钢箱梁桥面铺装大修 天津子牙河大桥主桥钢桥面铺装工程 吉林 203 线松花江特大桥铺装（水泥桥） 上海东海大桥桥面浇注式沥青砼铺装（水泥桥） 云南昆洛路朱家村立交钢桥面铺装 长沙三汊矶大桥钢桥面沥青砼铺装 重庆石板坡大桥主跨桥面沥青砼铺装 江苏 342 省道无锡 S342-2 和 S342-8 钢箱梁施工 汕头礐 石大桥钢桥面铺装 重庆菜园坝长江大桥钢桥面铺装 重庆嘉华大桥及引桥、匝道桥面铺装（水泥桥） 吉林松花江龙华特大桥（水泥桥） 青岛海湾大桥试验段（女沽口大桥）桥面铺装（水泥桥） 南昌洪都大桥、英雄大桥桥面铺装 江西贵溪市贵溪大桥桥面铺装 贵州北盘江特大桥钢桥面铺装 重庆朝天门长江大桥正桥桥面铺装 上海隧桥（长江大桥）桥面铺装（水泥桥） 广西南宁大桥钢桥面铺装工程 铁岭新城桥梁新建工程——凡河四桥 沈阳市北海高架桥桥面铺装工程（水泥桥） 赣州章江大桥主桥钢桥面铺装工程 面积 ㎡ ） （ 10904 17174 7642 11632 820000 7000 23064 5164 6200 21791 21000 197223 14805 1000 19500 4500 18889 36814 277100 7500 4000 8200 2900 铺装结构 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+OGFC 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 施工时间 2003.07 2003.10 2004.03 2005.10 2005.11 2006.01 2006.08 2006.08 2006.12 2007.01 2007.10 2007.03 2008.08 2008.10 2008.10 2008.09 2008.06 2008.12 2009.06 2009.05 2009.05 2009.08 2010.01 2010.05山东省济宁市太白楼西路梁济运河大桥桥面铺装 （水泥桥） 6300827 28 29 30 31深圳蛇口疏港通道桥面铺装工程（水泥桥） 沈阳市文化路立交桥面铺装工程（水泥桥） 成都新客站三环匝道桥钢桥面铺装工程 内蒙古鄂尔多斯市东胜景观桥桥面铺装工程 重庆合川南屏大桥桥面铺装工程（水泥桥）313000 8000 8000 6600 10000浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA 浇注式+SMA2010.3 2010.07 2010.11 2011.04 2011.07重庆交科院类似科研项目一览表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 混凝土铺装技术研究 18 辽宁辽河大桥桥面铺装技术研究9项目名称 沥青改性在高等级公路路面中的应用研究 特大跨径桥梁铺装层与正交异性桥面板的受力分析和理论研究 钢桥面沥青铺装设计与施工规程 桥面铺装技术与材料研究 宜昌长江大桥桥面铺装研究 卢浦大桥钢桥面铺装的试验设计与施工技术 隧道内沥清路面铺装技术研究 钢桥面高性能 SMA 铺装体系关键技术研究与应用 路用沥青改性技术的研究 西攀高速公路隧道铺装技术研究 朝天门、菜园坝、石板坡长江大桥钢箱梁桥面铺装技术研究 珠江黄浦大桥钢箱梁桥面铺装层技术研究 上海长江隧桥工程路面铺装关键技术研究 沥青复合式路面条件下高速公路隧道防排水综合技术研究 安庆长江大桥浇注式沥青混凝土铺装技术研究 湖南吉茶高速矮寨特大桥桥面铺装技术研究 舟山大陆连岛工程金塘大桥、西堠门大桥混凝土桥面及路面沥青级别 交通部 交通部 交通部 交通部 省级 省级 省级 省级 省级 省级 省级 省级 市级 市级 市级 市级 省级 省级3.2 施工工艺介绍桥面浇注式铺装工艺简述： 1、浇注式沥青混合料生产 2、浇注式沥青混合料装入 Cooker3、检测浇注式混合料流动性4、Cooker 摊铺机前下料5、 摊铺浇注式沥青混合料 （一） 6、摊铺浇注式沥青混合料（二）7、前面摊铺后面撒布碎石8、碎石撒布机撒布碎石109、人工滚压碎石10、浇注式沥青混凝土成型路面11、细节处理：气泡的处理12、细节处理：产出多余混合料3.3 设计规范《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006）11.1.5 规定， “特大桥、重要 大桥可选择浇注式沥青混凝土、沥青马蹄脂、涂膜等防水层，下面层可用浇注式 沥青混凝土、沥青马蹄脂碎石组成防水体系” ，本方案推荐“溶剂型粘结剂+浇注 式沥青混凝土+沥青马蹄脂混凝土” 是 ， 《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006） 11.1.5 条文说明中所建议的铺装结构（见规范“图 11-2 a”所示）的其中一种，11完全符合规范原则，且规范中对浇注式的优良使用性能作了充分的介绍与推荐。