環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝施工控制技術(shù)

環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝施工控制技術(shù)【摘要】環(huán)氧改性瀝青混凝土具有比普通瀝青混凝土優(yōu)異得多的物理、力學(xué)性能,如高強(qiáng)度、優(yōu)良的抗疲勞性能、良好的耐久性及抗老化性能,是受力特性異常復(fù)雜的正交異性鋼橋面鋪裝、超重載交通道路、城市道路交叉口、公共汽車?？空镜忍厥饴范蔚睦硐氩牧?但由于環(huán)氧樹脂和固化劑的不可逆反應(yīng),其施工要求非常嚴(yán)格。針對(duì)這一問題,本文結(jié)合實(shí)際工程對(duì)環(huán)氧瀝青的施工溫度、施工時(shí)間、碾壓以及接縫的處理進(jìn)行了研究,提出了關(guān)鍵工序中的控制指標(biāo)和相關(guān)的控制方法。

【關(guān)鍵詞】環(huán)氧改性瀝青；施工控制；關(guān)鍵工序

【Abstract】Epoxy-modifiedasphaltconcretehasamuchmoresuperiorthanconventionalasphaltconcretephysical,mechanicalproperties,suchashighstrength,excellentfatigueproperties,gooddurabilityandanti-agingproperties,issubjecttoverycomplexorthogonalforcecharacteristicsheterosexualsteelbridgedeckpavement,overweightcontainingroads,orurbanroadintersections,busstopsandotherspecialsectionsoftheidealmaterial,butbecauseofepoxyresinandcuringagentisnotreversiblereaction,anditsconstructionverystrictrequirements.Tosolvethisproblem,Thearticle,theactualconstructionworksontheepoxyasphalttemperature,constructiontime,theprocessingofrolling,aswellasjointresearch,putforwardinthecontrolofkeyprocessindicatorsandrelatedcontrolmethods.

【Keywords】Epoxymodifiedasphalt;Constructioncontrol;Keyprocess

1.前言

鋼橋面鋪裝技術(shù)一直是一個(gè)施工難題，技術(shù)條件要求異常苛刻。在行車動(dòng)載、風(fēng)載、溫度變化及地震等因素影響下，其高溫穩(wěn)定性、抗疲勞開裂性、對(duì)鋼橋面板變形的追從性、層間粘結(jié)及完善的防排水體系等均有極高的要求。直接鋪設(shè)在正交異性鋼板上的橋面鋪裝材料,其受力和變形遠(yuǎn)較公路路面或機(jī)場(chǎng)道面復(fù)雜，因而對(duì)其強(qiáng)度、變形穩(wěn)定性、疲勞耐久性等提出了的更高要求。

環(huán)氧瀝青一般由環(huán)氧樹脂及固化劑兩個(gè)部分組成。其固化反應(yīng)使瀝青性質(zhì)從熱塑性轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦裕虼谁h(huán)氧瀝青有比普通瀝青優(yōu)異得多的物理、力學(xué)性能，如高強(qiáng)度、優(yōu)良的抗疲勞性能、良好的耐久性及抗老化性能，是受力特性異常復(fù)雜的正交異性鋼橋面鋪裝、超重載交通道路的理想材料；同時(shí)由于其極優(yōu)良的粘結(jié)性能而應(yīng)用于路面磨耗層，特別是需要較高抗磨耗性的寒冷地區(qū)路面。

2.工程概況

湛江海灣大橋位于粵西的湛江地區(qū)，起于湛江市坡頭區(qū)，于湛江市平樂渡口上游處跨越麻斜海灣；湛江海灣大橋全長，主橋?yàn)殡p塔雙索面混合梁斜拉橋，主橋斜拉橋全長，跨徑組成為60m+120m+480m+120+60m。根據(jù)湛江海灣大橋施工圖設(shè)計(jì)文件，擬采用環(huán)氧瀝青混凝土作為湛江海灣大橋鋼橋面鋪裝方案。由于環(huán)氧瀝青混凝土橋面通過了實(shí)驗(yàn)室的成功測(cè)試，而且該材料在國外的橋梁及國內(nèi)的南京長江二橋等橋面上運(yùn)行良好，隨后又在南京長江三橋橋面鋪裝設(shè)計(jì)試驗(yàn)中得到進(jìn)一步改進(jìn)，因此，湛江海灣大橋也采用與南京三橋類似的設(shè)計(jì)。

3.施工溫度控制

在每車混合料離開拌和樓時(shí)，應(yīng)將長溫度計(jì)插入到運(yùn)料車貨艙一側(cè)三個(gè)小孔中。

環(huán)氧瀝青混合料應(yīng)從拌合機(jī)中直接卸入到運(yùn)料車中。如果在卸入運(yùn)料車之前能夠確?；旌狭系馁|(zhì)量，則也能使用裝載容器。如有一盤超出許可溫度范圍的混合料被裝入運(yùn)料車，則整車料都應(yīng)廢棄。不能使用存儲(chǔ)倉堆積各種盤料。

拌合樓出批料和混合料倒入到攤鋪機(jī)中間的允許時(shí)間由每批混合料的溫度決定?？偟膩碇v，溫度越高，混合料就應(yīng)越早被攤鋪。盡管110℃-121℃的溫度范圍也是許可的，但混合料在分批出料時(shí)的最佳溫度范圍是112℃-118℃。

①磨耗層:環(huán)氧瀝青混凝土(25mm)；

②粘結(jié)層:環(huán)氧瀝青()；

③整平層:環(huán)氧瀝青混凝土(25mm)；

④粘結(jié)層:環(huán)氧瀝青()；

⑤富鋅防銹(40～80Lm)；

⑥16Mnq鋼橋面板(14mm)；

⑦邊側(cè)防水涂層:環(huán)氧瀝青。

4.施工時(shí)間控制

固化劑在反應(yīng)過程中的初凝時(shí)間是以瀝青混合料粘性開始明顯降低為依據(jù)的。粘性降低，混合料和易性降低，造成壓實(shí)困難。有的固化劑在高溫下初凝時(shí)間短，無法進(jìn)行施工；有的固化劑在高溫下初凝時(shí)間長，但冷卻后卻不能繼續(xù)固化或者固化相當(dāng)緩慢，幾個(gè)月都無法形成強(qiáng)度不利于使用。所以初凝時(shí)間是選擇固化劑的重要指標(biāo)。

固化劑的凝膠時(shí)間。

隨著溫度的升高,環(huán)氧體系的凝膠時(shí)間逐漸縮短。凝膠時(shí)間可用來初步判定混合料的失粘時(shí)間。

工作時(shí)間的確定。

根據(jù)固化劑的凝膠時(shí)間，初步確定混合料拌和后在烘箱中的保溫時(shí)間，以模擬實(shí)際操作時(shí)混合料出料至攤鋪所需的最大工作時(shí)間和最小工作時(shí)間。取出后擊實(shí)成型馬歇爾試件，測(cè)試其性能。

從試驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)保溫時(shí)間超過固化劑凝膠時(shí)間時(shí)，試件尺寸均偏高，不滿足尺寸要求的試件空隙率均偏大，強(qiáng)度均明顯減小。因此，必須在環(huán)氧凝膠前進(jìn)行混合料的攤鋪和壓實(shí)。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，考慮到運(yùn)料和攤鋪所需時(shí)間，經(jīng)過實(shí)際工程的檢驗(yàn)，確定出了不同溫度下環(huán)氧瀝青混合料的最大工作時(shí)間和最小工作時(shí)間。

當(dāng)運(yùn)料車到達(dá)橋面上時(shí)，讀取在拌合樓處就插入到混合料中的長溫度計(jì)的溫度讀數(shù)。取三個(gè)溫度計(jì)讀數(shù)的平均值，按上表推導(dǎo)該車料的允許運(yùn)輸時(shí)間。如果實(shí)際運(yùn)輸時(shí)間已超出允許值，則該車料應(yīng)廢棄。如果由于運(yùn)料車中混合料堆放方式的不同而使某些溫度計(jì)未插入到混合料中，則該溫度計(jì)的讀數(shù)不用于平均溫度的計(jì)算。被廢棄料應(yīng)運(yùn)離橋面。

5.混合料的碾壓

混合料壓實(shí)就是固化顆粒在一種粘彈性介質(zhì)中的填實(shí)和定位,以形成一種更密實(shí)有效的顆粒排列過程,直接影響鋪裝的耐用性能。環(huán)氧瀝青混合料壓實(shí)程序分為初壓、復(fù)壓、終壓3道工序。初壓是整個(gè)壓實(shí)工作的基礎(chǔ),壓路機(jī)必須緊跟在攤鋪機(jī)后面碾壓,目的是整平和穩(wěn)定混合料,同時(shí)防止混合料的溫度下降過快,為復(fù)壓創(chuàng)造有利條件，初壓應(yīng)在溫度下降至82℃以下之前完成;復(fù)壓的目的是使混合料密實(shí)、穩(wěn)定、成型,混合料的密實(shí)程度取決于本工序,碾壓速度不宜太快,一般不得超過5Km/h;終壓的目的是清除輪跡,最終形成平整的壓實(shí)面，終壓應(yīng)在混合料溫度下降至65℃之前完成。碾壓時(shí)應(yīng)注意:碾壓路線及碾壓方向不應(yīng)突然改變,碾壓過程要保持勻速進(jìn)行;相鄰碾壓帶的疊輪寬度應(yīng)為1/3輪(或輪組)寬;設(shè)專人用拖把在碾壓輪上涂油以防止壓路機(jī)粘輪;由過量的壓路機(jī)用油在橋面和不透水環(huán)氧瀝青鋪裝間產(chǎn)生的氣泡可能會(huì)導(dǎo)致環(huán)氧瀝青混凝土鼓包的產(chǎn)生。如果產(chǎn)生氣泡，應(yīng)立刻用銳物將其戳破并重新壓實(shí)；壓路機(jī)無法碾壓的部位,采用振動(dòng)夯板或小型壓路機(jī)緊隨攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓,待壓路機(jī)復(fù)壓完畢后,再次采用該機(jī)械消除壓路機(jī)留下的輪印痕跡。

整平層的初層應(yīng)使用輪胎式壓路機(jī)完成，應(yīng)對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土壓實(shí)四遍。對(duì)整平層的初壓完成后應(yīng)立刻用雙輪鋼輪壓路機(jī)對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土進(jìn)行復(fù)壓，壓實(shí)四遍。復(fù)壓完成后，應(yīng)再用輪胎式壓路機(jī)壓實(shí)四遍，完成終壓。

磨耗層的初壓應(yīng)使用雙輪鋼輪壓路機(jī)完成，應(yīng)壓實(shí)四遍。磨耗層的初壓完成后應(yīng)立刻用輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行四遍復(fù)壓。復(fù)壓完成后應(yīng)立刻用重量不小于9噸的鋼輪壓路機(jī)壓實(shí)四遍，終壓完成。

壓實(shí)后環(huán)氧瀝青混凝土，其空隙率不能超過3%，表面應(yīng)平滑，無凹轍、隆起、凹坑或不規(guī)則形狀。由任何設(shè)備在環(huán)氧瀝青表面留下的凸起，凹痕或其他可見的印痕都應(yīng)通過壓實(shí)或其他方法消除。

6.接縫的處理

施工縫按下述原則設(shè)置：縱向施工縫禁止設(shè)置在縱隔板和U形肋與頂板的焊縫處；保證上下層的縱向施工縫間距應(yīng)在15cm以上；縱向縫間距以1個(gè)行車道寬為佳。環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝層一般不設(shè)橫向施工縫，必須設(shè)置橫向施工縫時(shí)，上下層施工縫要間隔1m以上，橫向施工縫禁止設(shè)置在橫隔板處。施工后自由邊應(yīng)切割整齊，以便于鄰幅施工時(shí)與其銜接。一般碾壓完成2h后即可開