鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝技術探究

何 木

(廣州西二環高速公路有限公司，廣東 廣州 510080)

0 前 言

簡言之，鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝就是直接在正交異形鋼板上敷設環氧瀝青混凝土。和普通高速公路、橋梁的瀝青層鋪裝相比，鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝受到的影響因素更多，尤其是對大跨徑鋼箱梁來說，在其橋面上鋪筑環氧瀝青混凝土，好比在光滑的玻璃表面鋪筑橡皮泥，既要保證層間抗剪，又要滿足風載和行車荷載，還要兼顧空氣濕度和橋面溫度。因此在前期方案設計中，設計人員應充分考慮鋪裝材料的性質，選擇的材料應具有低質量、高粘結性以及低透水性等特點，確保材料的適用性、穩定性、耐久性以及形變量滿足工程需要。

1 工程概況

本文以某特大型跨江懸索橋橋面鋪裝工程為研究對象。工程全長約為13 km，技術等級為雙向八車道，設計速度100 km/h。工程主線為橋梁結構，包含雙塔雙跨懸索橋一座、雙塔單跨懸索橋一座、引橋及互通立交主線橋。

橋面鋪裝結構組成為：防水粘結層+30 mm下面層環氧瀝青混凝土(EA10)+粘結層+35 mm上面層環氧瀝青混凝土(EA10)，橋面鋪裝設計的總厚度為6.5 cm，具體如表1所示。

表1 橋面鋪裝結構組成

2 鋪裝材料

項目所用主要材料包括：基質瀝青、改性瀝青、環氧樹脂(防水粘結層和環氧瀝青混凝土用)、集料、礦粉、木質素纖維等。其中基質瀝青主要使用殼牌70#瀝青，環氧樹脂主要采用日本進口的KD-BEP環氧結合料和KD-HYP防水粘層油拌和而成。

3 環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝工藝

3.1 施工工藝流程

鋼橋面鋪裝施工流程見圖1。

圖1 鋼橋面鋪裝施工流程圖

3.2 噴砂除銹及環氧富鋅漆涂布

先采用邊角拋丸機對路緣石邊部進行噴砂除銹，后采用車載式拋丸機對行車道進行噴砂除銹。每幅噴砂拋丸相互搭接不少于3 cm，噴砂速度及鋼丸比例通過試拋丸試驗確定。特別說明的是：遇雨霧、結露等天氣時嚴禁除銹作業。

噴砂除銹檢驗合格后，隨即開展環氧富鋅漆噴涂工作。噴涂時應考慮風速對噴涂質量的影響，噴涂速度根據噴砂除銹效率及天氣情況決定[1]。

3.3 環氧樹脂(防水)粘結層施工

1)環氧樹脂制備。環氧樹脂粘結劑主劑和固化劑的溫度都應控制在同一溫度區間，溫差不超過4 ℃。主劑與固化劑等份混合，攪拌時間不少于3 min。為了對材料溫度進行嚴格控制，建議在施工過程中采用移動式恒溫房，在條件允許的情況下，施工人員應盡量降低恒溫溫度(不低于23 ℃)，從而使混合后的固化時間延長。

2)環氧樹脂涂布。環氧樹脂主劑和固化劑充分混合后方可開始刷涂作業。涂刷中注意時間控制，同時為保證涂刷均勻，建議采用十字交叉法。表2為環氧樹脂粘結劑可使用時間。

表2 環氧樹脂粘結劑可使用時間

3.4 環氧瀝青混凝土施工

1)環氧瀝青生產。為降低主劑和固化劑粘度，先行預熱環氧樹脂主劑和固化劑，加熱溫度不高于65 ℃；將混合好的環氧樹脂和瀝青按1：1比例同時投入拌缸內攪拌，必須保證有充足的拌和時間。混合料攪拌時長不低于40s，出料溫度設定在175 ℃±5 ℃。

2)環氧瀝青攤鋪。正常情況下，防水粘結層涂布應在第一天上午完成，而第一層EA10瀝青混合料的拌和施工則在第二天的上午進行。

環氧瀝青混合料攤鋪的關鍵是要在規定溫度和時間內及時完成，宜采用全幅攤鋪，攤鋪方向與車輛行駛方向保持一致；如采用分幅攤鋪方式，需要做好接縫處理[2]。施工材料通過運料車運送至攤鋪機前，司機應控制好停車距離，避免運料車與攤鋪機相撞。卸料時運料車司機掛空擋、輕踩剎車，使運料車在攤鋪機的推動下前行。

需要注意的是，縱向接縫不應位于行車道輪跡帶內，與輪跡帶邊緣距離不得少于0.6 m；與縱隔板或縱向加勁肋上翼緣間距不應小于0.15 m；接縫界面涂布環氧樹脂粘結劑，壓實完成后進行灌縫處理。由于EA10混合料具有較大的粘度，因此，混合料的找補和更換都不允許使用人工。

3)碾壓與養護。碾壓的主要設備為雙鋼輪振動壓路機和膠輪壓路機，前者的數量為3臺，后者的數量為2臺。碾壓的遍數和速度如表3所示。

表3 碾壓方案

碾壓完成后，施工人員應對碾壓的情況進行驗收，利用3 m直尺對鋪裝平面是否平整進行檢測。檢測過程中，施工人員首先將直尺放置于鋪裝層上，使其與路面中心線平行，然后再對路面表面距直尺邊的變化距離進行觀察，當變化距離控制在3 mm以內時則鋪裝合格。接著，施工人員將直尺放置于行車道內，使其與路面中心線垂直，如果不存在>5 mm的凹坑，則鋪裝合格[3]。

環氧瀝青混凝土的養護方式為自然養護，養護的時間與實際施工環境有關，一般在3～14天之間。為了盡快對上面層進行施工，施工人員可根據環境溫度與現場同步養生試驗縮短養生時間。表4為環氧瀝青混凝土關鍵控制點及應對措施。

表4 環氧瀝青混凝土關鍵控制點及應對措施

4 結束語

通過對本項目實例進行研究可以發現，影響鋼橋面環氧瀝青混凝土施工質量的因素有很多，其中橋面噴砂除銹及環氧富鋅漆施工、環氧樹脂(防水)粘結層施工、環氧瀝青混凝土施工、節段拼裝梁接縫防水處治的施工質量控制是施工難點。要想提高工程質量，使工程建設卓有成效，就要不斷創新，這既包括技術的創新(新材料、新工藝、新設備的應用)，也包括管理的革新(工期的安排、人員的調動)；同時要繼續加大機械化施工規模，提升自動化施工水平，從而為類似的鋼橋面施工提供借鑒。

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