懸索鋼橋熱拌環(huán)氧瀝青混凝土橋面施工技術探究

黃小華

（中國新興建設開發(fā)有限責任公司，北京 100039）

一、工程概況

本文該工程中的橋梁于2013年建成，全長744m，共15跨，主跨135m+165m，為獨塔自錨式懸索橋。2017年，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，大橋受交通量大、重載交通較多等因素影響，一側主跨整幅橋面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫，裂縫寬度為5～24mm，縫深為5～15mm，局部有推移現(xiàn)象，裂縫發(fā)展速度較快。2019年，此側主跨橋面鋪裝層進行更換，更換的鋪裝結構層從上至下為30mm的SMA-13高彈性瀝青混合料+環(huán)氧瀝青粘接層+30mmEA-13環(huán)氧瀝青混凝土+環(huán)氧瀝青粘接層+富鋅防銹層。

二、原材料

（一）環(huán)氧瀝青

本工程中環(huán)氧瀝青由高溫型環(huán)氧樹脂主劑、環(huán)氧固化劑和國產(chǎn)70號基質(zhì)瀝青按照4：3：7的比例摻配制備而成，環(huán)氧瀝青檢測結果如表1所示。

表1.環(huán)氧瀝青檢測結果

（二）集料填料

粗集料采用直徑為4.75～9.5mm、9.5～13.2mm的玄武巖碎石，細集料采用直徑在2.36mm以下的石灰?guī)r石屑，填料采用石灰?guī)r礦粉，集料及填料性能指標滿足現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》相關要求。

三、配合比設計

初選三組不同粗細礦料級配進行馬歇爾試驗，根據(jù)壓實瀝青混合料的礦料間隙率確定目標配合比設計最佳級配，篩分結果如表2所示。根據(jù)選定的最優(yōu)級配，以五組油石比進行馬歇爾試驗，確定本工程熱拌環(huán)氧瀝青混凝土最佳油石比為6.9%，根據(jù)選定的級配和最佳油石比，進行瀝青混合料性能試驗，結果如表3所示。

表2.礦料篩分結果和推薦級配范圍

表3.熱拌環(huán)氧瀝青混合料技術指標試驗結果

四、施工工藝

（一）工藝流程

懸索鋼橋熱拌環(huán)氧瀝青混凝土橋面施工工藝流程如圖1所示。

圖1.懸索鋼橋熱拌環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪筑施工工藝流程

（二）準備工作

由于熱拌環(huán)氧瀝青混凝土成本較高，施工前需做好充足準備工作確保鋪筑成功。本工程中熱拌環(huán)氧瀝青混凝土容留時間約為3小時，因此施工前需確定拌和站位置，并提前規(guī)劃運輸線路，確保熱拌環(huán)氧瀝青混凝土從拌和、運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場碾壓成活時間小于容留時間。

確定生產(chǎn)配合比，進行試驗段的鋪筑，驗證生產(chǎn)配合比、機械人員配備、運輸方式的合理性及確定松鋪系數(shù)和碾壓遍數(shù)等。原舊橋面瀝青混凝土面層銑刨至下層黏層，然后改用人工鏟除下層黏層，不得對鋼箱梁造成損傷。銑刨完畢后，鋼橋面板進行拋丸除銹，提前在橋面鋪筑熱拌環(huán)氧瀝青混凝土面層48小時前，將鋼橋面刷上環(huán)氧富鋅漆和環(huán)氧瀝青粘結層，并做好交通管制，禁止任何車輛通行。

提前關注天氣預報信息，確保施工當日溫度滿足要求且無降水。由于容留時間較短，在混合料拌和前，現(xiàn)場的機械設備需完全就位并具備立即攤鋪狀態(tài)，關鍵設備如攤鋪機等應配備備用設備，以保持鋪筑施工連續(xù)不間斷。熱拌環(huán)氧瀝青混凝土遇水喪失黏性，因此，在施工過程中要嚴格避免混合料摻雜水份。

（三）拌和

熱拌環(huán)氧瀝青混凝土拌和時，按確定生產(chǎn)配合比將集料、基質(zhì)瀝青、環(huán)氧樹脂結合劑、礦粉等混合而成熱固性材料。先將集料和礦粉干拌8～10s，再將瀝青和環(huán)氧混合液同時投入拌缸，整個投放時間控制在15s以內(nèi)，濕拌時間40～60s。環(huán)氧樹脂主劑和固化劑加熱溫度為55～65℃，基質(zhì)瀝青加熱溫度155～165℃，礦料加熱溫度190～210℃，瀝青混合料出廠溫度170～175℃，熱拌環(huán)氧瀝青混凝土廢棄溫度應低于160℃，高于195℃。

（四）運輸

采用自卸汽車將熱拌環(huán)氧瀝青混凝土運至施工現(xiàn)場，運輸車在拌和站接料時多次前后移動，以減少混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。同時，自卸車箱內(nèi)應采用植物油涂抹防止黏壁，并在運輸過程中做好覆蓋保溫措施。

（五）熱拌環(huán)氧瀝青混凝土攤鋪

采用瀝青混凝土攤鋪機攤鋪時，避免刮傷鋼橋面環(huán)氧瀝青黏結層。本工程的鋪筑寬度為12.5m，采用2臺攤鋪機聯(lián)鋪作業(yè)，攤鋪機前后錯開10m～20m，呈梯隊方式同步攤鋪，兩幅之間約有5cm的重疊寬度，避免出現(xiàn)縱向冷縫。根據(jù)試驗段取得的松鋪系數(shù)進行混合料攤鋪，應注意監(jiān)測松鋪厚度，且保證攤鋪溫度高于155℃，攤鋪機行進速度均勻地控制在2～4m/min以內(nèi)，攤鋪過程中，要保證混合料的和易性和表面均勻性，避免集料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

（六）碾壓

為避免碾壓震動對橋梁懸索造成破壞，采用靜壓壓實熱拌瀝青混凝土，碾壓流程為初壓-復壓-終壓。初壓時，采用13t雙鋼輪壓路機靜壓1～2遍，并將碾壓溫度控制在155℃以上；復壓時，采用26t膠輪壓路機碾壓4～5遍，溫度控制在110℃以上；終壓時，采用13t鋼輪壓路機靜壓2～3遍，控制溫度為90℃以上。壓路機無法壓實的邊角部位采用小型機具夯實。在碾壓過程中如果產(chǎn)生氣泡，可采用銳物將其戳破并重新壓實。為減少溫度損失，壓路機需要緊跟攤鋪機后碾壓。終壓完成后，應采用無核密度儀對壓實度進行檢測，發(fā)現(xiàn)壓實度不足之處及時補壓。

（七）養(yǎng)護

熱拌環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工完畢后，需指派專人檢查是否發(fā)生鼓包問題，當發(fā)現(xiàn)鼓包時，應采用銳物由包頂插入放氣，并用環(huán)氧樹脂結合劑填滿空洞，再進行自然養(yǎng)護。養(yǎng)護期約為3～5天，及時采取交通管制措施，具體時間可根據(jù)同步養(yǎng)護的馬歇爾試件強度確定。

五、結語

熱拌環(huán)氧瀝青混凝土因其突出的性能優(yōu)點在鋼橋橋面鋪筑有較好的應用前景，但此種材料施工工藝較復雜、成本較高，施工時，對環(huán)境及施工團隊熟練度要求高，如鋪筑失敗將造成較大的經(jīng)濟損失。本文對懸索鋼橋橋面熱拌環(huán)氧瀝青混凝土鋪筑施工工藝進行總結，可為此類材料在其他路橋工程的應用提供參考與借鑒。