大跨徑鋼橋面熱拌環氧瀝青低溫環境鋪裝施工技術

孟華

摘 要：通過介紹環氧瀝青在環境溫度偏低情況下施工的難點，闡述了在低溫環境下施工所采取的一些技術控制措施以及施工組織措施，包括從建站選址到攤鋪、碾壓以及一些附屬裝置、監控系統的應用等，對今后類似的工程實踐具有一定的指導意義。

關鍵詞：鋼橋面;熱拌環氧瀝青;低溫施工

1 國內鋼橋面主要鋪裝類型

國內目前鋼橋面的主要鋪裝類型有：改性瀝青SMA、澆注式瀝青混凝土、環氧瀝青混凝土，其中環氧瀝青混凝土根據拌和溫度可以分為：冷拌環氧瀝青混凝土、溫拌環氧瀝青混凝土、熱拌環氧瀝青混凝土。本文主要討論熱拌環氧瀝青在大氣溫度偏低的環境條件下進行鋪裝施工所采取的技術控制措施。

2 環氧瀝青性能

環氧瀝青是由環氧樹脂結合料（主劑與固化劑按固定比例配制）與基質瀝青按比例混合后得到的一種拌和劑材料，環氧瀝青再與一定級配組成的集料、礦粉等拌和后的環氧瀝青混合料經成型、固化形成優質的路用鋪裝材料[1]。

環氧瀝青混合料較普通瀝青混合料具有更優越的物理性能和化學性能，其優越性表現在：具有高強度、高強黏結力、優良的抗疲勞和耐腐蝕性、優良的高溫穩定性和水穩定性、良好的耐久性和抗老化發性能等[2]。

通常情況下熱拌環氧瀝青混合料的最大施工容留時間為150 min。在容留時間內施工完成后必須留出足夠的養生時間，以保證環氧瀝青混合料成型后形成一定的強度以達到開放交通條件。另外，由于環氧瀝青混合料成型后空隙率小、密水性高，因此在鋼橋面板上的任何水分都可能造成環氧瀝青鋪裝層形成鼓包、脫層、推移等病害，所以施工中必須保證界面的干燥。

3 熱拌環氧瀝青低溫環境施工的技術難點

瀝青類材料最大的特點是物理、力學性能隨溫度的變化而改變。大跨徑鋼梁橋面高度通常較高、橋面風速較大，攤鋪過程中混合料降溫較快，使得混合料在規定溫度范圍內的可操作時間變短，且瀝青混合料溫度衰減過快將難以保證壓實度。

環氧富鋅漆、環氧樹脂粘結劑Ⅱ型、環氧瀝青混合料的養生需要一定的溫度條件，在低溫環境中會延長需依賴溫度養生材料的固化時間。

規范要求鋼橋面板噴砂除銹、防腐層和防水粘結層施工時空氣濕度不得高于85%。本文中所涉及到在低溫環境下施工的大跨徑鋼橋面鋪裝均在長江中下游流域，橋址區屬于亞熱帶濕潤季風氣候區，具有明顯的季風氣候特征。此外，橋址區域降水量較豐富，雨量充沛，氣候潮濕，在這種氣候條件下空氣濕度相對較大，也會對鋼橋面施工造成不利影響。

低溫環境會增加環氧樹脂材料的黏稠性，使得鐵桶包裝的環氧樹脂材料掛壁增多，造成與固化劑混合比例偏差，影響環氧瀝青混合料的固化時間和效果。

4 熱拌環氧瀝青低溫環境施工措施

4.1 拌和樓出料溫度控制及保溫措施

嚴控拌和站的出料溫度，盡量以要求上限控制。在溫度偏低的大氣環境下，攤鋪初始溫度越高越有利于保證后續工序在規定溫度范圍內完成，出料溫度控制在185℃左右有利于保證攤鋪、初壓、復壓至終壓的施工質量。

拌和站開始拌和時，用儲料倉存料，達到2～3車時開始放料，以保證料車到現場就能施工，縮斷料車在現場的等待時間，有利于混合料溫度的保持。

4.2 運輸車輛保溫措施

運輸車輛做好保溫工作，車箱兩側設有保溫層，覆蓋到邊、拉繩扣緊，三層棉被覆蓋，要求駕駛員裝好后及時覆蓋，到現場由專人指揮掀布，避免過早掀開溫度散失及過遲掀開造成攤鋪機停機待料現象[3]。

4.3 碾壓控制措施

碾壓過程中初壓采取緊跟攤鋪機、復壓緊跟初壓、終壓盡量在溫度較高時結束，加強控制壓路機的速度和噴、涂油量（不粘輪的情況越小越好）。施工中爭取較高的初壓溫度。

4.4 其他措施

（1）大氣環境監測。在施工準備期間，認真調研當地近幾年天氣狀況，摸索氣溫規律，并嚴密監測施工近3天、近5天、近7天天氣預報。在規范允許施工的天氣條件下選擇一天中氣溫較高的時段進行環氧瀝青施工作業，以保證施工時混合料溫度散失不會過快。

（2）橋面檔風板設置?？紤]到橋面風較大，為降低風對主橋施工的不利影響，在兩側檢修道護欄處和中分帶護欄處分別設置寬3 m、高2 m的擋風板，擋風板可依靠中央護欄及邊護欄立柱固定。

通過對滬蘇通長江大橋安裝檔風板后的數據監測來看，在擋風板的2 m范圍內，相比較中間地帶，鋪裝層表面溫度要高3℃～8℃。在不設置擋風板的區域，鋪裝層表面的溫度相比設置擋風板位置的鋪裝層溫度要低7℃～8℃，表明設置擋風板對混合料施工過程中的擋風保溫效果較為明顯。

（3）環氧樹脂加溫措施。由于環境溫度較低導致環氧樹脂材料黏稠度較高，在生產前需進行加溫處理，環氧樹脂采用鐵桶包裝，由于環氧樹脂和固化劑添加有嚴格的比例要求，所以需采用隔離的空間對其分別進行儲存和加熱處理。以保證環氧樹脂材料黏稠度降低，在添加時減少掛壁，以較為準確地控制兩種組分的添加比例。

5 工程案例

5.1 案例簡介

滬蘇通大橋主跨采用主跨1 092 m的鋼桁梁斜拉橋結構，通行四線鐵路、六車高速公路。主橋鋼橋面全長1 800 m，為公鐵兩用大橋。武穴長江公路大橋主橋采用主跨808 m的雙塔六跨不對稱混合梁斜拉橋方案，鋼橋面全長1 166.6 m。兩座大橋均為在大氣溫度偏低環境下進行環氧瀝青混凝土施工。

5.2 低溫施工組織措施

（1）建站選址及運輸線路。兩個項目均在就近位置架設拌和站，以利于混合料快速運輸到現場，防止溫度在運輸途中散失過多和減少運輸途中出現意外風險，其中武穴大橋拌和站僅距鋼橋面施工作業面3 km～4 km，運輸料車15 min內即可進入攤鋪現場。詳細規劃運輸路線減少或避免進出車輛沖突點，在運輸車輛調頭處安排專人指揮。

（2）環氧樹脂保溫裝置。武穴長江大橋橋面鋪裝項目部在進行環氧瀝青結合料泵送工序前，除了對環氧樹脂進行保溫房加溫外，還對環氧泵送系統加裝了存儲、攪拌、保溫裝置，使得環氧瀝青結合料溫度相對恒定，有利于混合料出料溫度的穩定性。

（3）溫度監控。項目部安排測溫小組對出料溫度、到場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、復壓溫度、終壓開始溫度嚴密監控并及時反饋給各施工班組負責人，針對反饋結果及時調整策略，如發現出料或到場溫度超出規范要求，堅決作廢棄處理。

（4）攤鋪。攤鋪施工前測量橋面工作區域環境溫度和露點溫度，環境溫度>10℃、露點溫度>3℃開始施工，開始攤鋪前2 h～3 h用熱鼓風機對即將攤鋪界面進行處理，最大程度保證界面干燥。

（5）碾壓。碾壓初始溫度控制在155℃以上，輪胎壓路機緊跟攤鋪機進行初壓，復壓緊跟初壓，保證混合料溫度降低到規范要求溫度前完成碾壓。

（6）養生。由于環境溫度偏低，適當延長環氧瀝青混合料的養生時間，并每天對隨橋養生試件進行強度試驗，以確定開放交通或下道工序開始時間。在環氧瀝青混合料養生期間禁止一切車輛在鋪裝面上行駛。

6 結束語

由于橋梁建設周期的影響、社會環境的需求以及環氧瀝青在全國范圍內的普及，需要適當延長環氧瀝青施工的周期。本文著重介紹了在環境溫度偏低的情況下環氧瀝青的施工組織和控制措施，為今后環氧瀝青施工在相似條件下施工提供一些參考。

參考文獻：

[1]李亞寧，張磊，盧九章.低溫環境下環氧瀝青混凝土鋪裝施工工藝[J].施工技術，2013（11）：41-45.

[2]肖郁飛.鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝層施工技術研究[J].工程建設與設計，2019（2）：191-192.

[3]鄭軍濤，楊明，李鵬飛，等.鋼橋面環氧瀝青鋪裝施工工藝及質量控制[J].工程建設與設計，2019（21）：189-192.