1、崇启大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装试铺段监理阶段报告中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司崇启大桥 CQ-AJ 标总监办东南大学交通学院桥面铺装课题组2011 年 8 月目录一、概述 1二、试铺段实施 3（一）技术培训 3（二）原材料 41、铺装专用集料 .42、环氧沥青 .5（三）配合比设计与试验验证 71、目标配合比设计 .72、生产配合比设计 .93、生产配合比验证 .11（四）粘结层洒布 11（五）环氧沥青混合料生产 121、混合料拌和情况 .122、混合料温度情况 .123、试验及检测结果 .12（六）摊铺 14（七）碾压 15（八）切缝 15（九）养护 15三、效果评价 15四、结论及建议
2、 16（一）结论 16（二）建议 171崇启大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装试铺段监理阶段报告一、概述为了验证施工组织设计及施工工艺的合理性，确定主桥施工中的各项技术参数，提高施工技术水平，检验施工过程中人员、材料、机具、设备等各环节的可靠性与铺装工程质量，在崇启大桥主桥铺装施工之前，经指挥部批准，山 东省路桥集团有限公司于 2011 年 6 月 28 日、 30 日、7 月 1 日、7 月 2 日历时四天，在崇启大桥北引桥主线 K35+464K35+644 段下游幅的 钢筋混凝土桥上进行了环氧沥青混凝土试铺段的铺筑工作。试铺段长度为 180 米，宽度为 8.25 米， 铺装厚度分别为下层 25m
3、m 和上层 30mm。为模拟主桥施工分幅的要求，试铺段分幅为：下面层摊铺两幅，宽度分别为 4.50m、3.75m，上面层摊铺两幅，宽度分别为3.00m 和 5.25m。铺装结构如 图 1 所示;试铺段横向布置如图 2 所示。共计完成0.68L/m2防水粘结层 1485m2；厚 25mm 环氧沥青混凝土铺装下层1485m2；0.45L/m2粘结层 1485m2；厚 30mm 环氧沥 青混凝土 1485m2；累计摊铺环氧沥青混合料 241.6 吨。从试铺段实施过程看，从原材料、工作面准备到沥青混合料拌和、摊铺、碾压成型到封闭交通养生，整个施工过程都较为顺利，达到了试铺的预期目的。230mm环 氧
4、沥 青 混 凝 土0.45L/m2环 氧 沥 青 粘 结 层25mm环 氧 沥 青 混 凝 土0.68L/m2环 氧 沥 青 粘 结 层水 泥 混 凝 土 桥 面图 1 试铺段铺装结构示意图3图 2 试铺段横向布置图试铺段施工工序如下：配合比设计与试验验证防水粘结层洒布环氧沥青混合料生产 下层环氧沥青混凝土摊铺、碾 压切缝粘结层洒布上层环氧沥青混凝土摊铺、碾压养护。经崇启大桥现场建设指挥部同意，中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司与东南大学交通学院桥面铺装课题组于 2011 年 1 月签订崇启大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工监理合同，东南大学全面负责钢桥面铺装监理的技术工作。按照工程进度，2011
5、 年 3 月，参加 钢桥面铺装设计 技术交底，全程参与施工 单位场地建设、 设备安装调试等前期准备工作。 2011 年 5 月东南大学 2 人派驻镇江茅迪公司集料加工厂，对集料生 产的各个环节进行质量控制，及时抽样检验，所生产的近 5000 吨钢桥面铺装专用集料均满足设计要求。2011 年 56 月对施工单位进行钢桥面铺装技术培训；参与试铺段选址、水泥混凝土桥面处理、预埋钢板试件处理及检测；进行原材料抽检、混合料目标配合比验证、生产配合比验证等工作。2011 年 6 月 26 试铺 段实施前东南大学 12 人进驻现场，对试铺段实施前的各项准备工作进行全面检查；试铺段施工期间对环氧沥青加热、结合
6、料计量标定、矿料加热，混合料拌和、测温、运输、抽 检，粘结料洒布、取样检验，料车调度、混合料摊铺、碾压、切缝、养生等 环节进行全过程监理。 现将本阶段监理工作总结如下：二、试铺段实施试铺段工程实施阶段主要包括技术培训、原材料检验、混合料配合比设计与4试验验证、混凝土桥面清理、预埋试验试件、粘结层 洒布、混合料生产、摊铺、碾压、养护及各项质量控制与检测。（一）技术培训东南大学桥面铺装课题组经指挥部的同意承担崇启大桥钢桥面铺装监理的技术工作。根据山东路桥现场 施工进度及安排， 2011 年 6 月 17 日在施工单位项目部进行了环氧沥青混凝土铺装技术培训，从原材料准备、防腐涂装、混合料生产、粘结层
7、 洒布、混合料摊铺、碾压、接 缝处理、养生、 质量检验等各个环节均进行了详细的介绍，要求施工 单位必须按照设计文件及施工技术指导书的规定进行施工，同时必须严格按照 监理程序进行相关工作，培训现场见图 3。图 3 铺装施工技术培训（二）原材料1、铺装专用集料钢桥面铺装专用集料在镇江茅迪公司生产，从块石准备、集料加工、包装、运输等各个环节监理组均派专人进行监控，集料抽检结果见表 1，集料筛分结果5见表 2。从抽检结果看，集料各项技术指标均满足设计要求。表 1 铺装专用集料试验结果技 术 指 标 试 验 结 果 试 验 方 法洛杉矶磨耗值 （%） 9.4 JTG E42-2005（T0317-200
8、5）压碎值 （%） 8.7 JTG E42-2005（T0316-2005）1# 2.9562# 2.9613# 2.9324# 2.9245# 2.986表观密度（g/cm 3）6# 2.910JTG E42-2005（T0304-2005）1# 2.878毛体积密度（g/cm 3）2# 2.926JTG E42-2005（T0304-2005）1# 0.7吸水率（%）2# 0.5JTG E42-2005（T0307-2005）粘附性（改性沥青） 5 级 JTJ052-2000（T0616-2000）1# 0.0针片状含量（%）2# 0.0JTG E42-2005（T0312-2005）坚固
9、性 （%） 0.1 JTG E42-2005（T0314-2005）1# 0.02# 0.03# 0.0含泥量（）4# 0.1JTG E42-2005（T0310-2005）集料砂当量 （%） 98.3 JTG E42-2005（T0334-2005）1# 0软弱颗粒含量（%）2# 0JTG E42-2005（T0320-2000）表 2 各种矿料筛分试验结果通过下列 筛孔（方孔筛， mm）的质量百分率（% ）矿料种类 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.07561# 100 0.9 0.02# 100 0.8 0.03# 100 44.8 4.1 0
10、.7 0.04# 100 47.2 6.1 0.8 0.05# 100 98.2 70.3 46.6 15.36# 100 98.5 93.42、环氧沥青环氧沥青为美国化学系统公司生产，经监理抽检， 试验结果见表 3表 5。表 3 环氧沥青组分 A 检测结果技术指标 检测结果 技术要求 试验方法粘度（73F，泊） 128 110140 ASTM D 445环氧当量（含 1 克环氧当量的材料克数） 188 182192 ASTM D 1652颜色、加德纳（Gardner ），最大值 2.0 4 ASTM D 1208含水量（最大百分比） 0.02 0.05 ASTM D 1744闪点（克立夫兰敞
11、口杯，最小摄 氏度） 230 200 ASTM D 92比重 1.17 1.161.17 ASTM D 1475外观 透明琥珀状 透明琥珀状 目视表 4 环氧沥青组分 B 检测结 果检测结果 技术要求技术指标类型 If 类 型 类型 If 类型 V试验方法7V酸值（mg,KOH 每克） 95 50 87109 4060 ASTM D664闪点(COC, ) 268 242 250 200 ASTM D92含水量(%) 0.01 0.01 0.05 0.05 ASTM D95粘度，(100,cP） 920 228 680 140布氏粘度计,HBT 型采用 3 号轴(100 转/分)比重（23时）
12、 0.99 1.00 0.981.02 0.981.02 ASTM D 1475颜色 黑 黑 黑 黑 目视表 5 环氧沥青检测结果检测结果 技术要求技术指标类型 If 类型 V 类型 If 类型 V试验方法重量比（AB） 100296 100585 100296 100585抗拉强度（23,MPa） 16.04 3.92 9.6 1.5 ASTM D 638断裂时的延伸率（23，%） 357 268 185 200ASTM D 638热固性（300) 不熔化 不熔化 不熔化 不熔化 小试件放置在热板上膨胀比（23） 1.1 1.8 3.0 3.5 特殊规程浸耗率（23） 10 12 35% 3
13、5% 特殊规程吸水率（%， ）（7 天，23）0.1 0.1 0.3 0.3ASTM D570 在荷载作用下的热挠曲温度（）-21 -23-18-25-18-25ASTM D648 在油浴中使用干冰，将试件预冷至-70粘度增加至 1000cP(121)（Min） 29 65 20 50放于容器中搅拌8（三）配合比设计与试验验证1、目标配合比设计本工程所用粗、细集料均为镇江茅迪公司生产的钢桥面铺装专用玄武岩集料；矿粉采用镇江市丹徒区高资红宝石粉厂生产的石灰岩矿粉；环氧沥青为美国化学系统公司生产。环氧沥 青混合料的矿料级配计算结果见表 6，合成级配曲线见图 4。表 6 矿料目标配合比计算结果通 过
14、下列筛孔（方孔筛， mm）的质量百分率（ %）矿料种类及配比 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.0751# 2.5% 2.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02# 22.6%22.6 22.6 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.03# 26.3%26.3 26.3 26.3 11.4 0.8 0.1 0.0 0.0 0.04# 13.9%13.9 13.9 13.9 13.9 7.0 0.9 0.1 0.0 0.05# 28.7%28.7 28.7 28.7 28.7 28.7 28.5 21.4 14
15、.2 5.16# 3.0% 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 2.7矿粉 3.0% 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 2.7合成级配 100.0 97.5 75.0 60.0 42.5 35.5 27.5 20.2 10.5级配范围 100 95100 6585 5070 2840 714中值 100 97.5 75.0 60.0 34.0 10.5901020304050607080901001613.29.54.752.361.180.60.30.150.075 筛 孔 尺 寸 (mm)通过率(%)下 限 上 限 中 值 计 算
16、级 配图 4 目标配合比矿料合成级配曲线各种矿料的用量比例如下：1#料：2#料：3#料：4#料：5#料：6#料：矿粉=2.5%：22.6%：26.3%：13.9%：28.7%：3.0%：3.0% 。矿料级配确定后，环氧沥青混合料的最佳油石比采用马歇尔试验方法确定，并综合考虑其抗疲劳性能、水 稳定性、高温 稳定性、低温抗裂性等路用性能。通过试验确定沥青混合料的相关参数，如油石比、空隙率、稳定度、流值等，使混合料具有良好的结构特点，从而达到要求的性能指标。固化试件马歇尔试验结果见表 7，未固化试件马歇尔试验结果见表 8。表 7 固化试件马歇尔试验结果相对密度油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1m
17、m）空隙率（%）矿料间隙率（%）饱和度（%）毛体积相对密度最大理论相对密度5.5 48.1 23.7 4.4 16.8 73.9 2.565 2.6826.0 52.7 24.9 3.2 16.8 81.0 2.577 2.6626.5 50.4 26.1 2.4 17.0 86.1 2.580 2.6437.0 42.8 27.2 2.2 17.9 87.5 2.565 2.623107.5 34.9 29.3 1.9 18.6 89.6 2.554 2.605技术要求 40.0 2050 3.0 实测 表 8 未固化试件马歇尔试验结果相对密度油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙
18、率（%）矿料间隙率（%）饱和度（%）毛体积相对密度最大理论相对密度5.5 4.3 11.9 4.8 17.1 71.9 2.553 2.6826.0 6.5 19.3 3.3 16.9 80.3 2.573 2.6626.5 6.0 20.4 2.2 16.9 86.9 2.584 2.6437.0 5.1 24.7 1.4 17.3 91.7 2.586 2.6237.5 4.6 25.3 0.9 17.8 94.8 2.581 2.605技术要求 5.0 2050 3.0 实测 表 9 环氧沥青混合料目标配合比 各种矿料所占比例（% ）混合料类型1#料 2#料 3#料 4#料 5#料 6#
19、料 矿粉油石比（%）环氧沥青混合料 2.5 22.6 26.3 13.9 28.7 3.0 3.0 6.5通过矿料级配设计和相关试验验证，目标配合比设计结果所有技术指标均满足设计要求，可用于生产 配合比调试。2、生产配合比设计承包商所用拌和机为日工 2000 型沥青拌和机，共有 5 个冷料仓，4 个热料仓。根据各种热料仓的筛分 结果，按 设计文件规定的 级配范围进行环氧沥青混合料的级配计算。计算结果 见表 10，合成 级配曲线见图 5。表 10 矿料生产配合比计算结果11通 过下列筛孔（方孔筛， mm）的质量百分率（ %）矿料种类及配比 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
20、0.3 0.15 0.0754#仓 3.0% 3.0 0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.03#仓 22.0%22.0 22.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.02#仓 12.0%12.0 12.0 12.0 1.6 0.5 0.3 0.2 0.1 0.01#仓 54.0%54.0 54.0 54.0 49.4 34.4 28.2 16.9 8.2 2.46#料 4.5% 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.1矿粉 4.5% 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.0合成级配 100.0
21、97.6 75.0 60.0 43.9 37.5 26.1 17.3 10.5级配范围 100 95100 6585 5070 2840 714中值 100 97.5 75.0 60.0 34.0 10.501020304050607080901001613.29.54.752.361.180.60.30.150.075 筛 孔 尺 寸 (mm)通过率(%)下 限 上 限 中 值 计 算 级 配图 5 生产配合比矿料合成级配曲线经计算，各热料仓的用量比例如下：4#仓：3#仓：2#仓：1#仓：6#料：矿粉=3.0%：22.0%：12.0%：54%：4.5%：4.5%。根据各矿料配合比例称取矿料，
22、采用 5 种不同的油石比配制环氧沥青混合料，制作未固化试件并进行 马歇尔试验， 试验结果见 表 11。12表 11 环氧沥青混合料马歇尔试验结果相对密度油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙率（%）矿料间隙率（%）饱和度（%）毛体积相对密度最大理论相对密度5.5 6.2 17.1 3.3 15.0 78.0 2.602 2.6916.0 6.5 24.5 2.4 15.2 84.4 2.607 2.6716.5 5.6 27.2 2.2 16.0 86.6 2.594 2.6517.0 4.6 30.3 1.8 16.8 89.1 2.583 2.6317.5 4.3 40.3 1.
23、7 17.6 90.5 2.569 2.613技术要求 5.0 2050 3.0 实测 根据马歇尔试验结果，综合确定最佳油石比为 6.5%。经试验验证及计算， 环氧沥青混合料生产配合比见表 12，固化马歇尔试件各项技术指标均满足设计要求。表 12 环氧沥青混合料生产配合比各 热料仓矿料所占比例（ %）混合料类型 4#仓 3#仓 2#仓 1#仓 6#料 矿粉油石比（%）环氧沥青混合料3.0 22.0 12.0 54.0 4.5 4.5 6.5通过热料仓矿料级配设计和相关试验验证，生产配合比设计结果所有技术指标均满足设计要求，可用于 环氧沥青混合料的试拌试铺。3、生产配合比验证通过拌和楼试拌取样所
24、进行的马歇尔、级配油石比试验，其结果均达到设计要求， 试验结果分别见表 13、表 14。表 13 试拌混合料抽提试验结果通过下列 筛孔（方孔筛， mm）的质量百分率（% ） 油石比1313.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 （%）100.0 97.8 75.1 58.0 45.1 36.3 26.6 17.8 9.3 6.45表 14 试拌混合料马歇尔试验结果未固化试件 固化试件空隙率（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙率（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）试拌环氧沥青混合料1.9 5.5 24.9 2.4 48.0 32.2技术要求 3.
25、0 5.0 2050 3.0 40.0 2050（四）粘结层洒布环氧沥青洒布前，施工单位按照设计文件的要求在水泥混凝土桥面预埋复合梁钢板及拉拔试验用的钢板试件，如图 6 所示， 钢板 试件防腐涂装按主桥要求进行，附着力检测结果为 9.5MPa（设计要求6.0MPa）。图 6 预埋钢板试件桥面铺装施工前施工单位对环氧沥青洒布机进行改造，从试铺段洒布实施效果来看，洒布量及洒布均匀性均能达到设计要求，防风效果明显。14（五）环氧沥青混合料生产1、混合料拌和情况经 6 月 28 日、6 月 29 日、7 月 1 日、7 月 2 日四天的 试铺施工，共拌和环氧成品沥青混合料 241.6 吨，混合料总体质
26、量较好。2、混合料温度情况6 月 28 日试铺段第一幅施工时出现混合料出料温度变化幅度较大的现象，随后要求施工单位对拌和楼进行相应的检查，同时对温度计进行校验。经检测施工中混合料的出料温度均控制在正常波动范围内，满足设计文件的要求。3、试验及检测结果试铺段试验内容主要包括沥青混合料马歇尔试验、抽提试验、粘结料洒布量及拉伸试验。（1）环氧沥青混合料马歇尔试验结果施工期间取样进行环氧沥青混合料马歇尔试验，试验结果汇总见表 15。表 15 马歇尔试验结果汇总表未固化试件 固化试件日期 施工部位 空隙率（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙率（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）6.28 下层内幅
27、 1.6 6.9 27.4 2.2 51.7 32.66.30 下层外幅 1.8 6.8 35.7 2.5 53.3 41.17.1 上层内幅 1.9 7.3 30.7 2.5 53.6 37.67.2 上层外幅 1.8 6.1 34.6 2.4 51.5 37.6技术要求 3.0 5.0 2050 3.0 40.0 205015从马歇尔试验结果看，各项技术指标均满足设计要求。（2）环氧沥青混合料抽提试验结果环氧沥青混合料抽提试验结果汇总见表 16。表 16 环氧沥青混合料抽提试验结果汇总表通过 下列筛孔（方孔筛， mm）的质量百分率（% ）日期施工部位 13.2 9.5 4.74 2.36
28、1.18 0.6 0.3 0.15 0.075油石比（%）6.28下层内幅100 98.1 77.6 59.8 40.7 33.1 22.4 15.6 9.5 6.576.30下层外幅100 97.7 75.6 58.4 40.7 33.6 23.3 15.9 9.7 6.537.1上层内幅100 96.8 75.0 58.0 39.4 32.2 21.7 15.4 9.6 6.477.2上层外幅100 97.6 74.8 58.5 39.9 32.7 23.8 17.0 10.6 6.46技术要求 10095100658550702840 714 6.50.2从混合料抽提试验结果看，级配满足
29、设计要求，且基本接近中值；油石比满足设计要求。（3）粘结料洒布量及拉伸试验结果粘结料洒布过程中取样检测洒布量并进行拉伸试验，具体试验结果汇总见表 17。表 17 粘结料洒布量及拉伸试验结果汇总表日期 施工部位洒布量（L/m2）拉伸强度（MPa）延伸率（%）6.28 下层内幅 0.65 11.90 224166.30 下层外幅 0.69 13.29 2307.1 上层内幅 0.49 13.32 2387.2 上层外幅 0.47 13.09 236技术要求上层：0.450.05下层：0.680.059.6 185（六）摊铺环氧沥青混合料摊铺由一台 ABG423 摊铺机连续作业，采用非接触式声纳找平
30、仪控制摊铺厚度。考虑 到主桥的施工顺序及行车通道需要，试铺段分别采用桁架喂料及侧向喂料两种方式进行施工，见图 7、图 8。图 7 桁架喂料17图 8 侧向喂料混合料的摊铺温度满足设计要求，摊铺速度在规定的范围之内。由于下卧层水泥混凝土桥面平整度较差，加之声纳系统工作不稳定，致使铺装局部厚度偏厚。（七）碾压试铺段的碾压，根据风大、温度散失快的特点，采取了压路机紧跟摊铺机并且各碾压段同时跟进的碾压方式，尽量缩短碾压段落，确保碾压温度（设计：初压82，终压65 ）。通过试验， 该种碾压方式达到了 预期效果。（八）切缝施工单位根据以往经验采用自动切缝机进行切割，整体质量较好。试铺段施工时为了克服以往切
31、缝灰尘对铺装的污染，采用工业吸尘器吸除灰尘，效果良好。（九）养护试铺段施工完成后，施工单位即封闭试铺路段采用自然养生，在此期间禁止一切车辆通行。18三、效果评价通过试铺段的实施，使相关工作人员熟悉了相应的工艺流程与要点、完善和优化了施工组织设计与施工工艺、明确了施工中关键控制环节与控制方法、检验与完善施工质量保证体系， 为主桥铺装的成功实施提供技术保障。从试铺段施工过程来看，原材料、混合料设计、工作面及施工机械准备、沥青混合料拌和、摊铺、碾压成型等，均 较为顺利，达到了试铺段实施的预期目标。从表观看， 铺装层表面平整、致密， 实施效果较好； 经检测压实度、厚度、渗水系数、摩擦系数、粘结层拉拔及
32、复合梁疲劳寿命等技术 指标满足设计要求，具体 检测结果详见表 18。表 18 铺装现场检测结果汇总表序号 技术指标 检测结果 技术要求1 平整度（mm） 1.01 1.22 渗水系数（L/min） 0 不渗水3 摩擦系数（BPN） 58 454 压实度（%） 99.5 985 铺装厚度（mm） 56.6 5536 23拉拔 强度（ MPa） 3.21 2.757 60拉拔 强度（ MPa） 2.27 1.758 疲劳寿命（20，10Hz，6kN）（万次） 2000 2000四、结论及建议（一）结论从现场施工各环节及室内外检测结果看本次试铺段是成功的，达到了预期的19目的，可得出如下结论：1、施
33、工组织合理有序，可满足主桥施工要求。2、施工方案及工艺可行，能够用于主桥施工。3、施工各工序控制措施得当，各施工工序的技术指标满足设计要求。4、施工机械配置合理，满足施工要求。5、各工序所配备的人员分配合理得当，伺职能力良好，满足主桥施工要求。6、取得的各项施工技术参数可指导主桥施工。7、预埋试件及各项试验检测结果表明，工程 质量满足设计要求。（二）建议1、认真总结，进一步加强施工技术培训，完善岗位 责任制。2、加强天气预测与现场管理，禁止与施工无关的人员进场， 严禁水分进入作业区，发现鼓包、杂物、死料 应及时采取有效方法进 行处理。3、加强设备的检查与保养，确保在主桥施工的连续性。4、主桥施工时，前后场应严格温度、 时间与质量控制，发现问题及时采取有效措施加以处理，确保铺装工程质量。中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司崇启大桥 CQ-AJ 标总监办 东南大学交通学院桥面铺装课题组 2011 年 8 月
