高國剛

(山西晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對橋梁的建設(shè)要求不斷提高。正交異性鋼橋面板具有跨度大、自重輕，且架設(shè)方便，施工周期短，節(jié)省工程造價等特性，在我國得到了大規(guī)模應(yīng)用。橋面直接鋪筑在正交異性鋼板上，在行車荷載、溫度、環(huán)境等因素的影響下，其受力和變形遠(yuǎn)比公路路面復(fù)雜得多，因而對其強(qiáng)度、收縮變形、溫度穩(wěn)定性、疲勞耐久性等均有較高要求。橋面鋪裝作為橋梁的重要組成部分，直接影響到路面的行車安全性、舒適性、耐久性以及經(jīng)濟(jì)性。為解決在橋梁設(shè)計及運(yùn)營中橋面瀝青鋪裝層的耐久性問題，因此，環(huán)氧瀝青材料得到了重視并廣泛應(yīng)用。

環(huán)氧瀝青混凝土是一種耐久性鋼橋面鋪裝材料，具有強(qiáng)度高、溫度穩(wěn)定性和耐久性優(yōu)異的特性，且與鋼板的熱脹冷縮系數(shù)接近，能很好的滿足鋼橋面鋪裝的要求，具有良好的工程應(yīng)用性能。

1 環(huán)氧瀝青混凝土的工程性能

環(huán)氧瀝青混凝土是在瀝青中加入橡膠粉、環(huán)氧樹脂、固化劑，經(jīng)固化反應(yīng)形成不可逆的固化物，使瀝青由熱塑性轉(zhuǎn)為熱固性，然后與粗、細(xì)集料及礦粉通過攪拌形成。具有以下性能:

1)優(yōu)異的防水性能。

混合料中，瀝青含量高，環(huán)氧瀝青粘結(jié)性好，集料較細(xì)，能阻止水分滲入到鋼橋面板，防止鋼板銹蝕。

2)優(yōu)異的粘結(jié)性能。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在23℃下，以500 mm/min的延伸率對環(huán)氧瀝青材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，其拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到81 MPa，斷裂延伸率為230%。

3)溫度穩(wěn)定性。

環(huán)氧瀝青是一種熱固性材料，在高溫下會變軟但不會流動;低溫下也不過分脆硬，強(qiáng)度反而低于普通混凝土，抗裂性能優(yōu)越。

4)優(yōu)異的耐久性。

將環(huán)氧瀝青材料浸泡在柴油中，經(jīng)過兩周的浸泡，材料棱角無任何脫粒、松散等現(xiàn)象，其穩(wěn)定度仍是普通瀝青混凝土的3倍。

5)線性收縮性能。

橋面鋪裝層與橋面鋼板熱變形會相互影響和制約。當(dāng)兩者的收縮系數(shù)相差過大，會導(dǎo)致鋪裝開裂或?qū)娱g滑移，而環(huán)氧瀝青混凝土的收縮系數(shù)與鋼板相差不大，特別在低溫情況下，兩者幾乎相等，故由溫度引起的鋪裝層和鋼板之間收縮不協(xié)調(diào)導(dǎo)致開裂的可能性較小。

6)性價比高。

隨著國產(chǎn)環(huán)氧瀝青的問世，打破了國外的高價壟斷，且建成后的路面使用壽命延長，降低了維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)性將逐步體現(xiàn)出來。

環(huán)氧瀝青混凝土具有良好的工程應(yīng)用性能，廣泛的應(yīng)用于條件惡劣的地區(qū)，在國內(nèi)鋼橋路面鋪裝中取得了良好的效果。

2 環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪裝工藝

我國的交通荷載和氣候環(huán)境情況復(fù)雜，環(huán)氧瀝青混凝土適宜于我國絕大多數(shù)大跨徑橋梁鋼橋面的鋪裝。

2.1 鋪裝流程

環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪裝流程見圖1。

圖1 環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪裝流程

2.2 鋪裝工藝

2.2.1 施工準(zhǔn)備

主要有橋面清潔作業(yè)，原材料及施工機(jī)械準(zhǔn)備等。

1)原材料準(zhǔn)備，主要包括:a.粗、細(xì)集料均應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并將環(huán)氧瀝青A，B組料存放在陰涼通風(fēng)處，防止日光直接照射，并隔絕火源，遠(yuǎn)離熱源的庫房內(nèi)。b.填料宜采用憎水性石料，可采用石灰?guī)r礦粉，但其用量不宜超過總量的2%。

2)施工機(jī)械準(zhǔn)備。環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝與常規(guī)瀝青混凝土施工所需設(shè)備基本相同，但環(huán)氧瀝青屬于雙組分熱固性材料，須使用一些專用設(shè)備。如:將環(huán)氧瀝青加入拌合樓須使用專用對接設(shè)備，拌合樓、攤鋪機(jī)、壓路機(jī)須做相應(yīng)改造。

3)橋面清潔作業(yè)(見圖2)，在橋面鋪裝作業(yè)中，橋面除銹標(biāo)準(zhǔn)為Sa2.5級，可用手工除銹，也可用化學(xué)除銹，要求達(dá)到無油、無銹、無異物，表面干燥清潔。主要包括:a.表面清理。作業(yè)前，先用高壓水槍、毛刷等對橋面進(jìn)行全面清理、沖洗;對油污嚴(yán)重的地方，先使用化油劑進(jìn)行清理后再沖洗;將鋼板表面凸出的焊瘤、焊疤等打磨清除，清理后的鋼板表面平整、潔凈。b.拋丸除銹(見圖3)，使用拋丸機(jī)將鋼板表面的銹跡清除。不適合進(jìn)行拋丸處理的部位可使用機(jī)械打磨。鋼鐵表面的焊縫須達(dá)到表面無棱角、光滑、無焊瘤、無毛刺。如果焊縫高于2 mm，則用底漆和滑石粉調(diào)成粘度適宜的膩?zhàn)樱诘灼岜砻娓珊竽ㄔ诤缚p兩側(cè)并刮平成為過渡曲面。

要點(diǎn):進(jìn)行鋼板表面拋丸作業(yè)時，每一幅工作都要有50 mm～100 mm的搭接寬度;拋丸作業(yè)完成后，當(dāng)粗糙度在60 μm～80 μm范圍內(nèi)，光潔度達(dá)到2.5以上時，用空壓機(jī)清理鋼板表面浮塵至干燥清潔，并在4 h內(nèi)噴涂粘結(jié)層，當(dāng)因故未能及時作業(yè)的，要采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以阻止空氣中的水分對鋼板的再次氧化。

圖2 橋面清潔作業(yè)

圖3 路面拋丸處理

2.2.2 粘結(jié)層噴灑

粘結(jié)層噴灑包括:1)拌合作業(yè)，為了施工的方便，可將膠粘劑分成A，B兩個組分，A組分為單純的環(huán)氧樹脂，B組分為固化劑和其他組分的混合物。將B組分倒入事先備好的容器中進(jìn)行攪拌，然后再加入與之相匹配的A組分拌合。2)灑布作業(yè)，通過專用的環(huán)氧瀝青粘結(jié)劑灑布車完成，以保證噴灑的均勻性和連續(xù)性(見圖4)。

2.2.3 混合料生產(chǎn)

組分A(環(huán)氧樹脂)加熱至85℃～90℃，組分B(固化劑和瀝青)加熱至150℃～155℃，通過計量系統(tǒng)按規(guī)定比例混合;A，B組分現(xiàn)用現(xiàn)兌，A，B組分配比用量為100∶760(質(zhì)量比)。膠粘劑的粘度會隨時間的增長而逐漸增大，且不同溫度下粘度隨時間增長的速率不同，溫度越高，增長越快;反之，溫度過低，粘度增長十分緩慢。因此，根據(jù)施工場地的實(shí)際情況，合理確定不同溫度下適宜的拌合時間是必要的。

要點(diǎn):正式拌合前先進(jìn)行試拌并進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)溫度、礦料級配及瀝青含量的合格性，如不符合要求須進(jìn)行調(diào)整，直到合格為止;運(yùn)輸過程中采取嚴(yán)格的保溫措施。為保證運(yùn)輸時間，施工前進(jìn)行實(shí)地考察，合理安排運(yùn)輸時間;環(huán)氧瀝青拌合溫度應(yīng)保持在115℃±5℃范圍內(nèi)或者根據(jù)運(yùn)距和環(huán)境溫度做適當(dāng)調(diào)整。

2.2.4 碎石撒布

預(yù)裹覆瀝青碎石封層技術(shù)具有較強(qiáng)的防水性，極高的防滑性，較好的粗糙度，并具有處理層間裂縫的良好性能，可為橋面提供一層牢固耐用的抗滑表面，能夠使每一塊鋼板不受磨損和腐蝕，為鋪設(shè)的環(huán)氧瀝青混凝土提供了一層長期的耐磨損面(見圖5)。

圖4 粘結(jié)層噴灑

圖5 碎石撒布

要點(diǎn):撒布必須均勻。

2.2.5 鋪攤作業(yè)

攤鋪機(jī)攤鋪出來的混合料在單位距離寬度內(nèi)數(shù)量應(yīng)相等，要滿足壓實(shí)厚度的要求;為防止攤鋪機(jī)打滑，可在輪跡帶寬帶范圍內(nèi)人工撒布熱混合料;盡量控制停機(jī)、超時、速度突變等，力求勻速攤鋪(見圖6)。

2.2.6 碾壓作業(yè)

碾壓采用雙鋼雙振壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)。攤鋪后立刻進(jìn)行初壓，初壓溫度不低于82℃，初壓使用膠輪壓路機(jī)完成，復(fù)壓用雙鋼輪壓路機(jī)，終壓用膠輪壓路機(jī)壓實(shí)。膠輪壓路機(jī)壓實(shí)4遍～6遍即可滿足壓實(shí)度要求，壓實(shí)應(yīng)在混合料溫度下降至60℃之前完成(見圖7)。

圖6 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

圖7 碾壓作業(yè)

2.2.7 接縫處理

如攤鋪不能為全幅攤鋪，必須在接縫處進(jìn)行切縫處理，在碾壓完1 h～2 h后，采用45°斜切縫，切縫深度控制在3 cm左右。

2.2.8 養(yǎng)護(hù)作業(yè)

采用自然養(yǎng)護(hù)方式，碾壓完成后的一周內(nèi)，每天安排人員現(xiàn)場檢查，對發(fā)現(xiàn)的氣泡采取刺破等方式處理。

3 施工中需要注意的其他問題

1)施工時，須注意天氣和溫度的變化，雨、霧、雪天或相對濕度大于80%時，不宜施工。

2)確認(rèn)當(dāng)天施工期間不出現(xiàn)雨、霧天氣時方可進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

3)鋼橋面鋪裝有一個很重要的要求，就是鋪裝層一定要薄，以5 mm為宜。

4)攤鋪機(jī)每天攤鋪工作前進(jìn)行預(yù)熱，控制預(yù)熱溫度在100℃+ 5℃之間。

4 結(jié)語

環(huán)氧瀝青混凝土具有優(yōu)越的工程性能，廣泛的應(yīng)用于大跨度的正交異性鋼橋面板的鋪裝中，對施工條件要求比較苛刻，故對施工技術(shù)提出了更高要求。在施工中，環(huán)氧瀝青混合料的礦料級配和施工過程的碾壓溫度以及混合料的固化時間掌握是保證環(huán)氧瀝青施工質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著施工技術(shù)的逐步成熟，環(huán)氧瀝青混凝土具有廣闊的發(fā)展前景。

［1］ 李興山.鋼橋面鋪裝方案技術(shù)原理［J］.黑龍江交通科技，2012(1)：15-17.

［2］ 楊 平，孔冬雷.環(huán)氧瀝青混凝土橋面薄層鋪裝性能研究［J］.山西建筑，2012，38(29)：148-149.

［3］ 文玉亮.淺談瀝青混凝土路面的施工技術(shù)［J］.建筑科技與管理，2012(10)：21-23.