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

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。

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

SMA混合料与RA混合料之间的粘结材料应优先选用热固性环氧沥青，用以提高SMA表面功能层的高温抗剪能力。热固性环氧沥青材料应具有两阶段固化反应的特性，当涂布施工完成后，粘结层材料在日照晾晒下应尽快表干固化，形成不粘车轮不怕雨淋的工作面，当SMA混合料摊铺时，表干的粘结层在混合料热量下重新液化与混合料中的沥青熔融相连，施工完成后经一段时间的养固，热固性环氧沥青粘结层最终完成固化反应，形成不可逆转的具有一定强度和变形能力的胶状固体材料。热固性环氧沥青的性能应符合表5的技术要求。

表5  热固性环氧沥青性能要求

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（RA用）

表10-2   木质素纤维技术要求（SMA用）

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，当重载车相对较少、交通流量主要为小型车时，铺装设计应优先选择常规的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。当日交通量超过30000辆且重载车所占比例较大时，ERS铺装结构中的RA混合料层的厚度应有所增加，一般应不少于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，避免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原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铺装最早用于西陵桥的铺装，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，桥面的日交通量较小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混合料通常采用SMA10级配，分两层铺筑成型。EAS铺装最大特点是造价比较经济。需注意，沥青砂隔层的上下均需要洒布高粘改性沥青，填补沥青砂薄层的空隙。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。

5.1 ERS铺装

ERS是EBCL防水抗滑界面+RA混合料+SMA铺装结构的缩写，是钢桥面铺装组合体系最常采用的结构形式。ERS典型铺装结构如图1所示。

图  5-1 ERS树脂沥青组合体系铺装典型结构图

* 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、高粘结可靠性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，在EBCL凹凸不平的碎石表面上铺筑树脂沥青RA层与EBCL界面实现咬合粘结，约束铺装层不产生水平滑动位移和开裂。因EBCL固化后RA层才开始施工，故EBCL界面在铺装体系内可独立地保持自己的设计形态，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）上面层SMA混合料作为铺装表面的行车功能层，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，维修费用低廉。

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。

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尽量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

6.3.2   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。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

*树脂沥青固化后不溶于三氯乙烯等容积，无法通过抽提方式确定油石比以燃烧炉烧失量的方法检测RA混合料的油石比可能与实际的油石比有很大出入。施工中一般均以试验段确定的胶石比在拌合时控制油石比，避免事后油石比检测。如必须采用烧失量方法检查油石比，在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。采用ERE铺装结构时，表面平整度要求应适当放宽。