環氧瀝青混凝土在橋面鋪裝工程中的應用

高國剛

(山西晉中路橋建設集團有限公司，山西晉中 030600)

0 引言

隨著我國經濟的發展，對橋梁的建設要求不斷提高。正交異性鋼橋面板具有跨度大、自重輕，且架設方便，施工周期短，節省工程造價等特性，在我國得到了大規模應用。橋面直接鋪筑在正交異性鋼板上，在行車荷載、溫度、環境等因素的影響下，其受力和變形遠比公路路面復雜得多，因而對其強度、收縮變形、溫度穩定性、疲勞耐久性等均有較高要求。橋面鋪裝作為橋梁的重要組成部分，直接影響到路面的行車安全性、舒適性、耐久性以及經濟性。為解決在橋梁設計及運營中橋面瀝青鋪裝層的耐久性問題，因此，環氧瀝青材料得到了重視并廣泛應用。

環氧瀝青混凝土是一種耐久性鋼橋面鋪裝材料，具有強度高、溫度穩定性和耐久性優異的特性，且與鋼板的熱脹冷縮系數接近，能很好的滿足鋼橋面鋪裝的要求，具有良好的工程應用性能。

1 環氧瀝青混凝土的工程性能

環氧瀝青混凝土是在瀝青中加入橡膠粉、環氧樹脂、固化劑，經固化反應形成不可逆的固化物，使瀝青由熱塑性轉為熱固性，然后與粗、細集料及礦粉通過攪拌形成。具有以下性能:

1)優異的防水性能。

混合料中，瀝青含量高，環氧瀝青粘結性好，集料較細，能阻止水分滲入到鋼橋面板，防止鋼板銹蝕。

2)優異的粘結性能。

實驗數據表明，在23℃下，以500 mm/min的延伸率對環氧瀝青材料進行拉伸試驗，其拉伸強度可以達到81 MPa，斷裂延伸率為230%。

3)溫度穩定性。

環氧瀝青是一種熱固性材料，在高溫下會變軟但不會流動;低溫下也不過分脆硬，強度反而低于普通混凝土，抗裂性能優越。

4)優異的耐久性。

將環氧瀝青材料浸泡在柴油中，經過兩周的浸泡，材料棱角無任何脫粒、松散等現象，其穩定度仍是普通瀝青混凝土的3倍。

5)線性收縮性能。

橋面鋪裝層與橋面鋼板熱變形會相互影響和制約。當兩者的收縮系數相差過大，會導致鋪裝開裂或層間滑移，而環氧瀝青混凝土的收縮系數與鋼板相差不大，特別在低溫情況下，兩者幾乎相等，故由溫度引起的鋪裝層和鋼板之間收縮不協調導致開裂的可能性較小。

6)性價比高。

隨著國產環氧瀝青的問世，打破了國外的高價壟斷，且建成后的路面使用壽命延長，降低了維修養護費用，其經濟性將逐步體現出來。

環氧瀝青混凝土具有良好的工程應用性能，廣泛的應用于條件惡劣的地區，在國內鋼橋路面鋪裝中取得了良好的效果。

2 環氧瀝青混凝土橋面鋪裝工藝

我國的交通荷載和氣候環境情況復雜，環氧瀝青混凝土適宜于我國絕大多數大跨徑橋梁鋼橋面的鋪裝。

2.1 鋪裝流程

環氧瀝青混凝土橋面鋪裝流程見圖1。

圖1 環氧瀝青混凝土橋面鋪裝流程

2.2 鋪裝工藝

2.2.1 施工準備

主要有橋面清潔作業，原材料及施工機械準備等。

1)原材料準備，主要包括:a.粗、細集料均應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并將環氧瀝青A，B組料存放在陰涼通風處，防止日光直接照射，并隔絕火源，遠離熱源的庫房內。b.填料宜采用憎水性石料，可采用石灰巖礦粉，但其用量不宜超過總量的2%。

2)施工機械準備。環氧瀝青混凝土鋪裝與常規瀝青混凝土施工所需設備基本相同，但環氧瀝青屬于雙組分熱固性材料，須使用一些專用設備。如:將環氧瀝青加入拌合樓須使用專用對接設備，拌合樓、攤鋪機、壓路機須做相應改造。

3)橋面清潔作業(見圖2)，在橋面鋪裝作業中，橋面除銹標準為Sa2.5級，可用手工除銹，也可用化學除銹，要求達到無油、無銹、無異物，表面干燥清潔。主要包括:a.表面清理。作業前，先用高壓水槍、毛刷等對橋面進行全面清理、沖洗;對油污嚴重的地方，先使用化油劑進行清理后再沖洗;將鋼板表面凸出的焊瘤、焊疤等打磨清除，清理后的鋼板表面平整、潔凈。b.拋丸除銹(見圖3)，使用拋丸機將鋼板表面的銹跡清除。不適合進行拋丸處理的部位可使用機械打磨。鋼鐵表面的焊縫須達到表面無棱角、光滑、無焊瘤、無毛刺。如果焊縫高于2 mm，則用底漆和滑石粉調成粘度適宜的膩子，在底漆表面干后抹在焊縫兩側并刮平成為過渡曲面。

要點:進行鋼板表面拋丸作業時，每一幅工作都要有50 mm～100 mm的搭接寬度;拋丸作業完成后，當粗糙度在60 μm～80 μm范圍內，光潔度達到2.5以上時，用空壓機清理鋼板表面浮塵至干燥清潔，并在4 h內噴涂粘結層，當因故未能及時作業的，要采取適當的保護措施，以阻止空氣中的水分對鋼板的再次氧化。

圖2 橋面清潔作業

圖3 路面拋丸處理

2.2.2 粘結層噴灑

粘結層噴灑包括:1)拌合作業，為了施工的方便，可將膠粘劑分成A，B兩個組分，A組分為單純的環氧樹脂，B組分為固化劑和其他組分的混合物。將B組分倒入事先備好的容器中進行攪拌，然后再加入與之相匹配的A組分拌合。2)灑布作業，通過專用的環氧瀝青粘結劑灑布車完成，以保證噴灑的均勻性和連續性(見圖4)。

2.2.3 混合料生產

組分A(環氧樹脂)加熱至85℃～90℃，組分B(固化劑和瀝青)加熱至150℃～155℃，通過計量系統按規定比例混合;A，B組分現用現兌，A，B組分配比用量為100∶760(質量比)。膠粘劑的粘度會隨時間的增長而逐漸增大，且不同溫度下粘度隨時間增長的速率不同，溫度越高，增長越快;反之，溫度過低，粘度增長十分緩慢。因此，根據施工場地的實際情況，合理確定不同溫度下適宜的拌合時間是必要的。

要點:正式拌合前先進行試拌并進行馬歇爾試驗，檢驗溫度、礦料級配及瀝青含量的合格性，如不符合要求須進行調整，直到合格為止;運輸過程中采取嚴格的保溫措施。為保證運輸時間，施工前進行實地考察，合理安排運輸時間;環氧瀝青拌合溫度應保持在115℃±5℃范圍內或者根據運距和環境溫度做適當調整。

2.2.4 碎石撒布

預裹覆瀝青碎石封層技術具有較強的防水性，極高的防滑性，較好的粗糙度，并具有處理層間裂縫的良好性能，可為橋面提供一層牢固耐用的抗滑表面，能夠使每一塊鋼板不受磨損和腐蝕，為鋪設的環氧瀝青混凝土提供了一層長期的耐磨損面(見圖5)。

圖4 粘結層噴灑

圖5 碎石撒布

要點:撒布必須均勻。

2.2.5 鋪攤作業

攤鋪機攤鋪出來的混合料在單位距離寬度內數量應相等，要滿足壓實厚度的要求;為防止攤鋪機打滑，可在輪跡帶寬帶范圍內人工撒布熱混合料;盡量控制停機、超時、速度突變等，力求勻速攤鋪(見圖6)。

2.2.6 碾壓作業

碾壓采用雙鋼雙振壓路機和膠輪壓路機。攤鋪后立刻進行初壓，初壓溫度不低于82℃，初壓使用膠輪壓路機完成，復壓用雙鋼輪壓路機，終壓用膠輪壓路機壓實。膠輪壓路機壓實4遍～6遍即可滿足壓實度要求，壓實應在混合料溫度下降至60℃之前完成(見圖7)。

圖6 攤鋪作業

圖7 碾壓作業

2.2.7 接縫處理

如攤鋪不能為全幅攤鋪，必須在接縫處進行切縫處理，在碾壓完1 h～2 h后，采用45°斜切縫，切縫深度控制在3 cm左右。

2.2.8 養護作業

采用自然養護方式，碾壓完成后的一周內，每天安排人員現場檢查，對發現的氣泡采取刺破等方式處理。

3 施工中需要注意的其他問題

1)施工時，須注意天氣和溫度的變化，雨、霧、雪天或相對濕度大于80%時，不宜施工。

2)確認當天施工期間不出現雨、霧天氣時方可進行攤鋪作業。

3)鋼橋面鋪裝有一個很重要的要求，就是鋪裝層一定要薄，以5 mm為宜。

4)攤鋪機每天攤鋪工作前進行預熱，控制預熱溫度在100℃+ 5℃之間。

4 結語

環氧瀝青混凝土具有優越的工程性能，廣泛的應用于大跨度的正交異性鋼橋面板的鋪裝中，對施工條件要求比較苛刻，故對施工技術提出了更高要求。在施工中，環氧瀝青混合料的礦料級配和施工過程的碾壓溫度以及混合料的固化時間掌握是保證環氧瀝青施工質量的關鍵。隨著施工技術的逐步成熟，環氧瀝青混凝土具有廣闊的發展前景。

［1］ 李興山.鋼橋面鋪裝方案技術原理［J］.黑龍江交通科技，2012(1)：15-17.

［2］ 楊 平，孔冬雷.環氧瀝青混凝土橋面薄層鋪裝性能研究［J］.山西建筑，2012，38(29)：148-149.

［3］ 文玉亮.淺談瀝青混凝土路面的施工技術［J］.建筑科技與管理，2012(10)：21-23.