0 引 言
上海北横通道新建工程作为上海市的头号工程，该工程西段北虹立交率先于 2019 年 10 月通车。北虹全互通式立交工程采用桥梁全预制装配技术，钢管桩免共振沉桩技术，克服了悬臂跨越中环安装、跨苏州河水上合拢等施工难点。90% 桥面铺装全部是钢桥面达 39 000 m2 ，首次大规模采用薄层 R B-ECO 改性聚氨酯混凝土技术，顺利地完成了施工任务。
1 施工准备
1.1 设计要求
该项设计为改性聚氨酯防水粘结层（0.2 L/m2）+2 cm 改性聚氨酯混凝土 +4 cm 高弹改性沥青SM A 结构。钢桥表面进行抛丸喷砂处理清洁度达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 G B/T8923.1—2011》标准 Sa3 的要求，粗糙度的要求必须达到 R z:50～150 μm。随后进行改性聚氨酯防水层施工，再进行2cm RB-ECO改性聚氨酯混凝土、4cm 高弹改性沥青 SM A-13 施工。因RB-E-CO改性聚氨酯混凝土技术目前无相应规范对照执行，其中部分指标参照企业内部标准及检测方法，应符合表 1 至表 6 的要求。
表 1 改性聚氨酯防水层设计要求一览表
表 2 改性聚氨酯结合料技术要求一览表
表 3 粗集料要求性能指标一览表
表 4 细集料要求性能指标一览表
表 5 RB-ECO 改性聚氨酯混凝土级配要求一览表
（企业标准）
表 6 RB-ECO 改性聚氨酯混合料质量要求一览表
1.2 投入设备
根据现场工况的实际情况，短时间内防水层涂刷及 R B-ECO 施工几乎同步进行，后进行高质量的 R B-ECO 改性聚氨酯摊铺和 SM A 的施工。防水层采用人工涂刷。R B-ECO 改性聚氨酯摊铺采用专门摊铺设备、材料现场搅拌是专用搅拌设备，见图 1、图 2 所示。
图 1 专用摊铺机之实景
图 2 专用搅拌运输车之实景
2 抛丸打砂
2.1 抛丸
该项工作的抛丸作业采用：抛丸机行走速度要调节适当，以保证达到粗糙度和清洁度要求。采用一台 4800 型驾驶式抛丸机连续抛丸的方式，工艺参数：磨料的采用 S460 钢丸、100% 比例添加，抛丸机的行走速度为 7 m /m in，抛丸后洁净度要求达到 Sa2.5，粗糙度要求 100~120 μ m ，严禁损伤钢板。
2.2 清理
由于不能损伤钢板，又要达到粗糙度要求，个别弯道，泄水井区域采用人工打磨。全部完成厚度清理后，用大功率清扫车清扫，回收散落钢丸。
3 改性聚氨酯防水粘结层施工
（1）防水粘结层由专用的 A、B、C 底胶组成。各组严格按照生产厂家提供的比例进行混合。混合完毕，采用电动搅拌机搅拌均匀，搅拌时间 50～70 s。
（2）采用人工涂布方式将胶料刮涂在提前预设好的施工范围内。涂刷顺序为：从高至低，依次进行，通过划定涂刷区域及控制用量，涂布均匀、无堆积、无流滴。涂刷用量为 0.1～0.3 L/m2 ，必须洒布满待摊铺区域。
（3）因要与 ECO 摊铺同步进行，合理控制涂刷防水粘结剂的提前量，控制提前量为摊铺前 50 m 。过慢影响摊铺进度和质量，过快易造成粘结剂干燥、失效。防水粘结层已干区域必须重新补刷。
（4）操作人员穿戴防护衣、鞋套、毛巾、口罩等个人防护用品。施工过程中禁止烟火、保持清洁。
摊铺施工应达到表 7 的要求。
表 7 质量自检要求一览表
4 RB-ECO 改性聚氨酯施工
4.1 施工准备
（1）专人检查各机械设备，如搅拌车、摊铺机等正常运行状况。检查完毕后，调试设备，确保机械能够正常工作。
（2）混合料生产配合比经通过验证，符合级配要求。
（3）确定施工组员划分，现场施工范围布置。
4.2 RB-ECO 改性聚氨酯混合料拌合
（1）采用专用车载式搅拌车进行现场常温拌合。在施工前，由专人检查搅拌车运营状态，对各组分结合料，以及集料的出料速度进行严格校核并做好记录。
（2）根据生产配合比验证，确定绞龙转速为 80~160 H z，在生产过程中随时从搅拌车电脑显示器中核对各组分比例，且每天铺装的材料量经自动打印后进行复检。
（3）搅拌车配备两个料仓，每车搅拌量 15 t，每车上料时间为 30 m in。
（4）该项施工采用两辆搅拌车轮流搅拌供料，每车二次即可达到该项每日施工搅拌量。
4.3 RB-ECO 改性聚氨酯混合料摊铺
在防水粘结层未胶化之前进行摊铺工作，主要摊铺过程如下：
（1）搅拌车和摊铺机在摊铺启摊位置就位，搅拌车出料口与摊铺机接料斗位置进行衔接，现场专人察看验证混合料适合性，如符合，则进行拌和出料。
（2）安装摊铺机铝制找平梁，对摊铺厚度进行设置，调节所需摊铺厚度 2 cm ，挂上自动找平铝制梁，专设 4 人调节 4 个液压升降转置，控制底部振动整平板的高度，使振动整平板距离桥面的高度为铺装厚度，打开自动控制系统。在摊铺过程中，摊铺机会根据特定长度范围内行走，按基面平均高度自动调节摊铺厚度，以确保行车舒适性。
（3）搅拌车开始出料，摊铺机开始摊铺，由专设 4 人对铺装层边角及搭接处进行处理，保证密实，接缝平顺。
（4）摊铺方向为纵向面从低往高进行，摊铺机的振动整平板的振动频率控制在 24 000 r/m in，摊铺速度设在 3 档，摊铺工作量为 0.5 m /m in。
（5）摊铺后，立即在摊铺段进行专人平板推行，保证摊铺层表面主胶的均匀分布。
（6）先后施工交界面处理：尽量避免设置施工缝，如因故停工或第二天继续施工时，横断面需要整理处理成 45°斜坡。人工修边时，用抹刀从上到下抹成斜坡。在抹的过程中，应有一定力度，把斜坡压结实。力度过小易造成混合料松散，影响强度，力度过大或发力方向不对，易影响整体平整度。后次施工须在前次施工交界面上涂刷防水粘结层，增强两个界面的粘结强度，方可在交界面上继续摊铺。
4.4 表面处理
（1） 摊铺整形后即进行 ECO 的表面处理。表面处理工艺采用撒布石屑，使用 1~2 m m 粒径的石屑满铺撒布在整平后的 ECO 表面上，形成均匀分布，颗粒相互重叠。石屑能吸走 ECO 上多余胶，并能形成一定的粗糙度，保障路面获得良好的摩擦系数。
（2）采用小型机械及人工配合撒布，撒布量为10 kg/m2 ，采用单位量纸检测撒布量的符合情况。
（3）在撒布过程中，禁止一切人员进入。对于机械未撒布均匀部位，采用人工补撒。
4.5 养生
（1）施工完成后，设立路锥、标线、警示牌等明显标志，并安排专人在重点部位，防止无关人群进入施工区域。
（2）严禁任何人踩踏未凝固的 R B-ECO 改性聚氨酯混凝土上表面。做好施工区域清理工作，防止树叶等杂物落于未凝固的铺装层。
（3）养生后强度达到设计值 70% 以上方能准许人员、机械进入。
5 R B - E C O 改性聚氨酯混凝土原理
（1）采用改性聚氨酯专用防水粘结层，加入锌粉，通过本身“完全不渗水”和“阳极牺牲”两种方法对钢桥面板达到双重防腐效果。该粘结层会与混合料继续起化学反应形成网状结构，以提高整体抗拉抗剪强度，预防推移病害。
（2）结合料采用热固性材料，彻底避免车辙病害，降低高温条件下材料力学性能的衰减；其中加入硅烷偶联剂，有效降低混合料的离析可能，提高凝结材料和骨料的结合能力，以及稳定性。
（3）所选骨料采用密实级配，符合 fuller密度曲线，结合胶结料的高含量和低收缩率固化等特性，成型的混合料孔隙率为零，这对于整个铺装层的防水起到非常好的效果。
6 R B - E C O 改性聚氨酯混凝土优势特点
R B- ECO 可以采用单层结构。此次北虹立交采用的是薄层铺装技术，具有如下特点。
6.1 成熟可靠、耐久性强
薄层铺装技术一般可用于预防性养护。在重载环境下，使用寿命基本在 1～2 a，之后容易出现剥落、脱离病害，形成“斑秃”现象。而 ECO 改性聚氨酯混凝土铺装，其使用寿命长、耐久性好，能够抵抗大型车辆重复荷载。
从材料本身来说，ECO 改性聚氨酯混凝土是一种悬浮密实结构，其集料最大粒径为 9.5 m m 。按照最低厚度为集料最大粒径 2 倍原则，20 m m 的铺装厚度能够保证材料自身结构完整。其他薄层铺装技术很少采用悬浮密实结构，否则结合料占比会大大提高，抵抗高温能力会大大下降。
6.2 粘结性好，力学强度高
ECO 改性聚氨酯混凝土各项力学指标突出，其与混凝土基层或钢桥面的粘结强度大于 3 M Pa（保证断面在基层混凝土或钢桥面）、抗折强度达到近 20 M Pa、抗压强度达到近 50 M Pa、均达到甚至超过 C50 超快硬钢纤维混凝土及沥青铺装，且弹性模量与混凝土材料相近，更有利于与下层形成整体，协同受力，提高桥面刚度，减少病害。
6.3 高温稳定性能好
高温稳定性能好，90℃高温下车辙稳定度可达 12 000 次 /m m（企业标准）。这是因为 ECO 改性聚氨酯混凝土的结合料采用 100% 热固性高分子材料，其弹性形变占比较高，塑形形变非常小，完全不会出现车辙或推移病害。
6.4 防水性能极佳
6 h 氯离子透过率小于 100C，有效防止雨水侵蚀钢筋、渗透铰缝，提高桥梁整体寿命。而且这种抗氯离子的效应非常持久，对梁体的保护可以持续 10 a 以上。
6.5 耐磨性能好
ECO 改性聚氨酯混凝土摩擦系数能满足安全行车需要，且耐磨性是普通混凝土的 12 倍以上。
6.6 机械化程度高，便于施工
主要工艺，计量、搅拌、整平、振动均采用大型机械避免人工误操，不需要拌合站，利于城市抢修项目或新建钢桥面面层施工。材料固化时间短（常温 2 h 达到设计强度的 70%）且常温固化，无须加热拌合。
根据 ECO 规定的材料指标要求，选取4.75-9.5 m m 、2.36-4.75 m m 、2.36 m m 以下三档集料粒径，确定合理的集料配合比例、胶剂量即可。
7 结 语
北虹全互通立交已经施工完成，并于 2019 年10 月 25 日通行，目前运行情况良好。通过该项目高精度大面积施工首次采用 R B- ECO，为以后新建大面积钢桥面施工、取得了宝贵的施工经验。
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