以某钢箱梁悬索桥双层环氧沥青混凝土铺装为例,介绍了环氧沥青混凝土拌和、运输、摊铺、碾压与养生的工艺及施工技术要点,通过控制环氧沥青混凝土施工过程的质量,提升铺装层质量。
1概述
近年来,随着我国大跨径钢桥建设发展,大跨径钢桥作为跨越江河的重要通道,采用大跨径钢桥的桥梁应用越来越多。而钢箱梁桥面铺装作为世界性的技术难题,得到业界越来越多的关注。钢桥梁桥面铺装多采用双层改性SMA、浇筑式沥青混凝土和环氧沥青混凝土三种铺装形式及其组合方式。据统计我国以环氧沥青混凝土作为铺装设计方案的桥梁最多,先后在润扬大桥、杭州湾跨海大桥、湛江海湾大桥、江阴大桥、宁波大榭二桥、江顺大桥、南沙大桥、西江特大桥等大跨径钢桥面铺装中得到应用。纵观我国钢桥面环氧沥青铺装,应用成功和失败的案例都有,分析应用失败的原因是由于没有充分考虑我国的气候条件及交通量,尤其是对于施工工艺及技术要点控制不严,导致环氧沥青混凝土铺装出现鼓包、裂缝、脱层等早期病害。本文以某钢箱梁悬索桥双层热拌环氧沥青混凝土铺装为例,介绍热拌环氧沥青混凝土拌和、运输、摊铺、碾压及养生的施工技术要点及施工工艺,为其他类似钢箱梁双层热拌环氧沥青混凝土铺装提供借鉴。
2工艺及技术要点
环氧沥青混凝土生产工艺流程图如图1所示。
2.1拌和
环氧沥青混凝土是将集料、基质沥青、环氧树脂、矿粉混合而成的热固性材料。环氧树脂采用某国产的环氧树脂,环氧树脂主剂及固化剂的质量比为56∶44,环氧树脂主剂及固化剂加热温度为60℃±5℃。基质沥青加热温度140℃~150℃,骨料加热温度190℃~200℃。先将集料和矿粉干拌8s~10s,再将基质沥青和环氧树脂混合液同时投入到搅拌缸,湿拌50s~60s,拌和后混合料出料温度165℃~185℃,目标出料温度175℃。出料过程中,专人查看混合料有无花白料及结团现象。从拌合楼向运输车卸料时分“前、后、中”三次挪动汽车以防止离析。
2.2运输
由于环氧沥青混凝土发生化学固化反应,所以,环氧沥青混凝土出料后至碾压完成须在规定的时间内完成。运输作为环氧沥青混凝土的重要环节。运输车采用大吨位自卸式运输车,载重量不小于30t,车辆数量根据运输距离、拌合楼产量及摊铺速度确定,确保现场匀速摊铺。运输车侧部开设3个测温孔,测完温后,采用布条封堵测温孔,防止冷凝水滴入工作面。在运输过程中加盖完整无损的棉被和篷布,运输车宜加装自动掀篷布装置,如图2所示。运输车空调保险必须拔掉,底部采用彩条布兜底,严禁漏油漏水。
2.3摊铺
摊铺前起步阶段垫彩条布和土工布,彩条布在下,土工布在上,作为压路机的涂油除锈区,如图3所示。环氧沥青混凝土摊铺采用福格勒摊铺机,摊铺找平方式采用平衡梁找平,平衡梁长度根据基面平整情况而定。环氧沥青混凝土摊铺宜采用全幅摊铺方式,可以避免纵向冷接缝及切缝时的质量风险,有效避免纵向接缝处的质量隐患。摊铺机熨平板须提前加热到100℃以上,对于粗级配环氧沥青混凝土摊铺速度宜为3.0m/min,保持匀速连续摊铺,如图4所示。
2.4碾压
本工程碾压下面层采用3台胶轮压路机和3台双钢轮压路机,上面层碾压采用6台双钢轮压路机。碾压完成后的孔隙率小于3%。严格按照试验段确定的碾压遍数、碾压速度及碾压机械组合进行。为了确保摊铺层压实度满足要求,初压温度控制在155℃以上,复压温度110℃以上,碾压终了温度90℃以上,碾压过程中采用红外热成像仪及红外温度计检测碾压温度,如图5所示。根据施工当天天气状况确定碾压区段长度,温度低时碾压区段长度适当缩短,反之,碾压区段长度适当延长。由于环氧沥青混凝土施工过程中不能遇见水,所以压路机严禁带水工作,压路机须安装涂油支架,为防止粘轮,安排工人涂刷植物油,植物油涂刷量以不粘轮为度,严禁过量涂刷植物油,碾压如图6所示。碾压完成后细部构造如图7所示。
2.5养生
环氧沥青混凝土碾压完成后采用自然养生的方式,养生时间一般为4d~14d,具体时间根据同步养生的马歇尔试件强度而定。养生期间禁止一切车辆通行。
3结语
环氧沥青混凝土具有良好的高温稳定性、抗疲劳性能、泌水性能和较高的强度,在钢桥面铺装中应用越来越广泛。但是环氧沥青混凝土施工工艺复杂,对环境条件要求苛刻,必须在晴好天气下方可施工,施工质量控制不严,极易出现鼓包、裂缝、脱层等病害,而且环氧沥青混凝土价格昂贵,不容有失。本项目环氧沥青混凝土施工,在拌和、运输、摊铺、碾压及养生过程中进行严格质量控制,采用红外热成像仪及红外温度计对拌和、运输、摊铺、碾压等温度进行动态实时监测。施工前采用点检表进行清单化检查,确保运输车及设备不藏水漏水,通过对施工工艺质量把控,保证了铺装层质量,本项目成功实施经验可以为其他类似钢桥面铺装项目借鉴。
参考文献:
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《浅析环氧沥青混凝土施工工艺》来源:《山西建筑》,作者:谢波