唐建
摘要:粘結層施工作為鋼橋面鋪裝的重要環節,其施工質量的優劣直接影響橋面瀝青層鋪裝的耐久性能。依據鋼橋面鋪裝對環氧瀝青粘結層性能的要求和粘結料的技術性能,介紹了日本環氧粘結層的施工工藝,并提出相關的注意事項。
關鍵詞:鋼橋面鋪裝;粘結層;施工工藝;質量控制
1、工程概況
泰州長江公路大橋為世界首座三塔雙跨特大跨徑鋼箱梁懸索橋,主橋為三塔兩跨連續鋼箱梁懸索橋,其主梁長2160m(2×1080m),鋼箱梁結構選擇扁平流線形全焊接鋼箱梁,鋼箱梁上翼兼作橋面板。鋼橋面鋪裝面積62208平方米,鋼橋面行車區采用目前國內路面施工的最新技術“澆注+環氧”鋪裝方案,為首次在國內大跨徑鋼橋梁鋪裝上采用,是主橋施工的最后一個重點和難點。其中日本環氧粘結層也是施工中的一個重要分項工程,擔負著下層澆筑式瀝青混凝土與鋼箱梁之間以及上層環氧瀝青混凝土與下層澆筑式瀝青混凝土之間的粘結,在鋼橋面鋪裝工程中起到了關鍵性的承上啟下的作用。
2、施工工藝
本次施工所用粘結層材料為日本進口環氧粘結層,分為主劑A和固化劑B,按照1:1的比例進行拌合,現場施工工藝采用了機械噴灑和人工涂抹兩種方式;在進入主橋鋼橋面施工之前,先在夾江橋混凝土橋面上選取了400米進行了試驗段的施工,以用來對兩種施工方式進行對比;
(1)機械噴灑:采用美國進口的噴灑機械,將噴灑機械的兩根分管路,一根放進盛有主劑的桶中,一根放進盛有固化劑的桶中,在壓力的作用下,將主劑和固化劑吸入主管路,并最終在噴嘴處將主劑與固化劑混合噴出。經過對噴灑后橋面防水粘結層的厚度進行檢驗,發現有分布不均勻的情況,而且橋面上有時風力較大,噴灑出的混合料很容易隨風飄散,在一定程度上影響到了施工的質量和環境的保護。
(2)人工涂抹:將主劑和固化劑按照1:1的比例倒入桶中,用機械攪拌器進行攪拌1分鐘,其中順時針和逆時針各攪拌30秒,確保主劑和固化劑能夠充分的拌合均勻;主劑和固化劑每一小桶各是15Kg,混合后總計30Kg,圖紙設計是上層用量不少于0.45kg/m2 ,下層用量不少于0.5kg/m2,按照每平方涂抹環氧防水粘結層0.5Kg,30Kg混合劑可以涂抹60m2,在橋面上采取事先計算好方格面積的辦法,然后用人工均勻的將混合劑進行涂抹。
經過對機械噴灑和人工涂抹的比較,發現采取人工涂抹的辦法,無論在主劑和固化劑的拌合均勻性還是環氧粘結層涂抹的厚度方面,都有良好的效果,因此在主橋鋼橋面的施工中,選用了人工涂抹的方式,最終確保了粘結層施工的質量。
3、質量控制
環氧粘結層的施工必須在鋼橋面完全清潔、干燥的情況下進行,橋面不得有任何污染,對施工條件有很高的要求。
(1)施工環境要求:天氣晴朗、干燥,氣溫及橋面鋼板溫度不小于10℃,相對濕度小于75%。
(2)鋼橋面表面處理:環氧瀝青防水粘結層施工前,須先對鋼板進行除銹、防腐處理。拋丸施工,達到Sa2.5級,噴涂環氧富鋅漆,并要求在噴涂環氧富鋅漆后24小時內進行環氧瀝青粘結劑的施工,施工前必須對橋面再進行認真檢查,確保橋面干燥無銹跡。
(3)施工溫度及拌合要求:由于處于夏季施工,主劑和固化劑流動性良好,在施工中不需要進行加熱處理,直接按1:1比例混合,用機械攪拌器進行攪拌1分鐘,其中順時針和逆時針各攪拌30秒,確保主劑和固化劑能夠充分的拌合均勻,人工用抹刷將混合劑均勻的涂抹在橋面鋼板上;其中涂布的溫度要求在20 ℃-40℃,涂布的時間要求在45分鐘之內,超出涂布溫度和涂布時間后,混合劑將出現老化現象,如流動性降低、硬化、粘結性能下降。
(4)材料用量:下層澆筑式瀝青混凝土與鋼箱梁之間以及上層環氧瀝青混凝土與下層澆筑式瀝青混凝土之間均采用環氧粘結劑,粘結劑上層用量不少于0.45kg/m2 ,下層用量不少于0.5kg/m2 。
(5)撒布集料:由于下層澆筑式瀝青混凝土是采用人工進行施工,沒有大型的機械設備,因此下層澆筑式瀝青混凝土與環氧粘結層之間沒有撒布集料;上層環氧瀝青混凝土是采用攤鋪機進行施工,為了防止攤鋪機械以及瀝青混凝土cooker車對中間環氧粘結層的破壞,在中間環氧粘結層上撒布碎石集料。碎石最大粒徑為10mm,撒布量6kg/m2~8kg/m2 ,以不粘輪為宜。為保證撒布的碎石與鋪裝粘結良好,撒布前將碎石與3‰的瀝青熱伴冷卻后使用。
(6)鋪裝時間:常溫下環氧瀝青膜在48h后開始固化,完全固化約96h。因此,環氧瀝青混凝土的施工必須在防水粘結層施工后48h內進行,如超過48h再進行鋪裝施工,則應當對環氧瀝青粘結層進行補涂。
(7)環氧瀝青粘結層遇雨:環氧瀝青粘結層在施工時遇雨,必須及時停止施工;如果在施工后遇雨,雨停后必須對粘結層表面進行認真檢查,確保粘結層表面無水分殘留;對于被雨水破壞的粘結層必須及時進行補涂。
(8)養護:在環氧瀝青混凝土鋪筑之前,任何車輛與個人不得進入已施工好的瀝青粘結層的區域;鋪筑環氧瀝青混凝土時,除運料車和攤鋪機之外,任何車輛均不得在粘結層上通行。
4、注意事項
(1)作業區內要保持絕對干燥,不得將水源帶進作業區,加強人員素質教育與培訓,嚴格控制人員汗水滴入作業區,不得在作業區內吐痰和吸煙,在施工前設專人對鋼橋面水分進行檢查,并在噴灑防水粘結層前,用高壓鼓風機對鋼橋面進行吹風烘干。
(2)粘結層的施工必須在氣溫在達到10℃且當天不會有陰雨天的情況下進行,起始時間不宜早于上午9時半,結束時間宜控制在日落氣溫下降之前。
(3)保證主劑與固化劑充分的拌合均勻,并在規定的時間內將混合劑涂抹完成,對于已硬化的混合料,必須予以廢棄。
(4)由于日本環氧材料具有強烈的刺激性和毒性,對人體會產生一定的傷害,因此在施工中必須加強人員的防護,正確的佩戴好安全防護用品,如不慎將環氧材料濺灑到皮膚上或者眼睛里,要及時的采取措施進行處治。
5、總結
在泰州長江公路大橋鋼橋面鋪裝工程中,環氧粘結層的施工是其中一個重要的環節,其材料特性與施工質量的優劣直接影響到橋面鋪裝的使用性能。目前大橋通車已經有兩年半的時間,實際情況證明了環氧粘結層的施工能夠滿足設計及規范的要求,充分的保證了瀝青鋪裝層與鋼橋面之間以及上下瀝青鋪裝層之間的粘結質量,取得了預期良好的效果!