明石海峡大桥经济
关键词:高温拌和摊铺沥青混合料；预浇沥青碎石；小型高温摊铺机
明石海峡大桥架设在神户市垂直水域的五子和金铭县淡路町的松饭(淡路岛)之间的明石海峡上。主跨1990.8m，结构体系为三跨双铰桁架悬索桥。
本州连接四国的公路:神户淡路名门汽车专用路伴随着明石海峡大桥及相关路段的建成运营，从而将全国干线公路网连成一个整体，为区域产业、经济、文化的发展做出贡献。
明石海峡大桥是钢桥面。为了提高车辆的行驶性能，弥补结构上的不足，尽量减少伸缩装置，目前还没有多跨连续非组合结构的先例。研究了高温搅拌摊铺静音混合板的性能。结果表明，桥梁轴向施工长度有限，截面方向分五部分铺设。
本文总结了高温拌和沥青混合料的摊铺方法和桥面铺装的整体施工。
1摊铺工程概述
海峡部分明石海峡大桥桥面铺装工程建筑面积约92000㎡。路面层的组成以本州四国路面法规为准。
根据公路桥面结构类型的不同，钢桥面可分为上下中部和带格栅的肩部(加劲桁架梁一般为钢桥面。建筑面积占88.5%，以下简称一般加劲部分)，无网格(加劲桁架梁全宽为钢桥面)。建筑面积占. 5%，以下简称全宽加劲部分)和锚固块以上道路桁架梁全宽为钢桥面)。建筑面积占30%，以下简称路桁段，但路面的构成是一样的。
高温拌和摊铺沥青混合料，为防止起泡，增强其抗流性和表层层间抗滑性，选用5号预浇碎石，静压量为10kg/㎡。
2表面处理
对于钢桥面，为了防止其在铺装前生锈，在工厂涂50um厚的厚膜无机富锌底漆。但富锌底漆破损部位、现场焊接部位、挂件拆卸部位，现场手工涂刷有机富锌底漆。加筋桁架面材作为到达现场运输自动平车的行驶道路已经使用了两年，长期暴露在海峡潮湿的环境中。由于这些因素，可以观察到红锈、白锈和轮胎污染。
一般来说，钢桥面的表面处理采用喷砂的一种方法或砂轮除锈器、电刷、钢丝刷的两种或四种方法。但为了保证其与路面的附着力，抑制高温混合料的发泡现象，提高路面的耐久性，采用了除锈型。
喷砂是清理明石海峡大桥钢桥面最基本的方法，喷砂密度根据试验项目的结果确定。
清洗工程的爆破密度从50 ~ 300kg/㎡不等，分为六个区段，用目测法观察各区段菱形钢桥面的除锈效果。喷淋密度的变化应根据清洗速度进行调整，喷淋密度为300kg/㎡的清洗速度应为1.2m/min。
根据试验项目的结果，针对不同的腐蚀因素，制定了四种喷淋密度。根据钢桥面板的目测结果，制定了不同喷涂密度的施工范围。制作范围时，纵向为1m，横向为扫地机的清扫宽度。在此范围内，采用最高的喷洒密度。清洗后立即涂刷橡胶沥青胶(0.4L/㎡)两遍作为粘结层。
3高温搅拌摊铺沥青混合料路面
3.1铺设方法研究
明石海峡大桥桥面铺装是本州四国大桥中连续跨度最大、非合成钢桥面宽度最大的铺装结构。根据本州四国联络桥(如大明门桥和濑户桥)的经验，非合成钢桥面高温搅拌沥青混合料铺装的热变形应谨慎处理。就明石海峡大桥而言，铺设方案将按照单车道分为三部分，原本是上下一个整体结构。因此，对假定的钢桥面板的性能进行了研究，并作为消除负反应的措施，放松了支座处的一些螺栓。
但在铺装工作开始前一段时间，钢桥面因外界气温升高出现意外伸长，伸缩装置延伸率为零，伸缩缝齿板油漆剥落。原因是由于架设机械材料间距减小，桥梁架设时(铺设高温拌和的沥青混合料前)加劲桁架与钢桥面之间的温度高达25℃。高温拌和摊铺沥青混合料施工过程中，温差进一步加大，结构不同步，施工效率很低。考虑到实际铺设条件(施工宽度和施工速度的基础数据)，进行了详细的研究。
在研究过程中，考虑了以下几点:
(1)尽量避开横断面方向的施工缝，尽可能连续施工。
(2)在纵梁、纵肋位置和车轮荷载位置的施工宽度范围内不设置接缝。
(3)避免夏季施工，以免使加劲桁架和钢桥面产生较大温差。
假设单车道施工宽度分为3部分、4部分和5部分，对一般加劲部分和全宽加劲部分钢桥面进行如下分析研究。
(1)由水平弯曲引起的支座水平反力极限。
(2)支座负反力的极限。
(3)支座间距的保证。
(4)伸缩缝装置间距的保证。
根据研究结果，采用以下铺筑方法:
①假设是基于5部分划分。为了减少总热量，相比较而言，可以在一般的加劲部位进行连续施工(铺设时，应对伸缩缝的间距进行专门管理，当伸缩缝位移接近20mm时，应中断连续施工，移至其他部位进行施工)。
②为了抑制水平弯曲，两车道同时施工(中间车道最后施工)。
(3)在全宽5范围内分块施工，在一块板上不连续施工。
为了验证上述分析研究成果的准确性，在三块板(节点251-节点248，长42.6m)(施工时间60min，施工速度约70cm/min，施工宽度2.65m，同时施工1.6m两车道)中进行了试验工程，测量时间120min。以下项目随着路面的进展进行测量。
(1)钢桥面的温度。
(2)轴承浮动量。
(3)支座的水平运动。
④钢桥面的平面弯曲。
⑤伸缩缝齿板之间的间距。
钢桥面内表面温度随时间变化，呈现出差异性，最高为120°c，温度峰值出现在高温摊铺机后约10min(长度约7m)。此时，外部空气温度和钢桥面的初始温度分别约为22℃和25℃。
此处，为避免全宽范围内的水平施工缝，施工在板边界(节点)前后错开1.5m
此外，对于G3和G4梁的支座处的负反作用力(上托力),测量当支座处的约束解除时梁的垂直浮动变形。支座的浮动量随时间变化，最大浮动量达到9.7mm(节点250处G4梁)。图示峰值对应钢桥面峰值温度出现后5 ~ 6分钟。
实测结果表明，计算值与实测值基本一致。但由于轴承的浮动量大于预期，因此在本项目实施过程中，为了减少轴承的负反作用力，采取了松动轴承螺栓的措施。
3.2高温搅拌沥青混合料路面
由于同时分两车道、五部分施工，高温搅拌沥青混合料路面施工宽度较窄，故采用小型高温摊铺机(施工宽度为0.4 ~ 2.0m)进行施工。
人工摊铺预浇沥青碎石。由于明石海峡是一条重要的国际航道，因此在施工过程中不允许掉落物体。除了在网格结构处使用橡胶垫进行养生外，为了彻底防止预浇沥青碎石飞散，还特别使用了移动防护网。
为了防止在路面末端应用静压预浇碎石时，熔化的接缝材料从高温混合沥青混合料表面挤出，将宽度为40mm(厚度为10mm)的成型填缝料尺寸改为宽度为35mm(厚度为5mm)。
桥面铺装从5438年6月+10月开始，为了避开加劲梁与钢桥面温差大的夏季施工。两个车道的五个副本同时构建，第一个由三个部分组成。幸运的是，在降雨量很少的情况下，路面施工在2.5个月内完成。
高温拌和沥青混合料应由两个永久性沥青拌和站同时供应，主要材料的配合比应一致。沥青由直馏沥青(20~40)和特立尼达湖沥青(以下简称TLA)按75: 25的比例组成。TLA的混合方法是预先将其粉碎至20mm粒径，并进行计量。装袋后，按设定的用量人工投入沥青搅拌机进行搅拌。
4改性沥青混合料面层
铺筑在一般加劲段、全宽加劲段和道路梁段时，应按接缝法施工。面层使用的沥青混合料采用本州四国联络桥桥面铺装标准(讨论稿)规定的改性沥青I型(第四种改性沥青I型)，稳定性高，耐久性好。此外，考虑到粗骨料质量的稳定性和大量供应时的稳定性，根据X射线衍射分析的结果，选择北九州市生产的不含硫化铁的硬砂岩。沥青混合料与高温拌和相同，采用两个永久性沥青拌和站同时生产供应。对两台沥青修整器的装料斗没有限制，但规定了所供面层的表面，并确认混合料的物理性能没有差异。因此，可以判断两个沥青搅拌站同时投料是没有问题的。
为了排水路面，在路肩边缘设置排水用的集水孔，孔内填充透水性氧化聚氨酯泡沫，并从其中注入加热的接缝材料。在路肩填缝处，铺装完成后用干切刀切割出宽度为10mm的凹槽。用扫地机吸干净，再涂一层粘结剂。在切槽困难的地方，提前立好两块重叠的模板，铺贴完成后揭膜。
另外全宽加劲部分和路梁部分底座以上的路肩设置？0?410mm排水管，使渗入地表下的雨水能及时排出。