钢桥面日本TAF环氧沥青混合料铺装施工工艺简介

钢桥面日本TAF环氧沥青混合料铺装施工工艺简介ProcessofConstructingJapantafEpoxyAsphaltMixtureOnSteelBridgeSurface广东省长大公路工程有限公司徐永钢/XUYonggang摘 要：随着桥梁技术的不断发展，大跨径桥梁的跨径记录也在不断刷新。环氧沥青混合料铺装层以其强度高、刚度大、高温抗塑性和低温抗裂性能好、抗疲劳性能好等优点，已经广泛应用于国内大跨径钢桥面铺装。结合某大桥应用日本简要介绍了钢桥面日本 TAF环氧沥青混合料铺装的施工工艺。 TAF环氧沥青混合料进行钢桥面结构层铺装工作实际，关键词：大跨径 环氧沥青优点日本TAF环氧沥青混合料 施工工艺钢桥面铺装工艺要求将沥青混合料直接铺筑在钢桥面板上，从而达到保护桥梁钢板及满足桥面汽车行驶的要求，与钢桥面结构共同承担交通荷载。通过国内多家科研和建设单位研究发现，环氧沥青混合料由于具有以下优点，已经被广泛作为钢桥面铺装材料。（1）强度高、刚度大。在20℃常温下，环氧沥青的弯拉劲度模量高达12000MPa,而普通沥青混凝土仅为3000MPa；（2）高温抗塑性和永久变形能力强，低温抗裂性能好；（3）抗疲劳性能好，几乎是普通沥青混凝土的 20～30倍；（4）施工完成后的沥青路面能够抵抗化学物资（燃料油等）的侵蚀。我国自从南京长江二桥开始引用环氧沥青混合料进行钢桥面结构层铺装以来，已经陆续在广东湛江海湾大桥、杭州湾跨海大桥、武汉阳逻长江公路大桥、广州珠江黄埔大桥等多座钢桥面铺装中得到良好应用。目前，国内应用较为广泛的环氧沥青混合料材料为美国chemcosystems公司生产的环氧沥青材料和日本TAF环氧沥青材料。本文结合日本TAF环氧沥青材料在某大桥钢桥面铺装的施工经验，介绍了日本TAF环氧沥青混合料的施工工艺。1日本TAF环氧沥青混合料铺装施工工艺流程日本TAF环氧沥青混合料的铺装施工工艺流程包括施工前准备工作过程、日本环氧沥青粘层施工过程、日本TAF环氧沥青混合料铺装施工过程等，具体施工工艺流程如图1所示：图１日本TAF环氧沥青施工工艺流程加载预压，方可考虑卸载要求，若工期不紧，最好预压观测 6个月以上。（4）加载后3～6个月的观测数据要准确整理，制成下沉回归收敛曲线，可直观的显示沉降稳定与否，作为卸载的依据。（5）整个观测期间发现观测过程中，还出现某个测量数据在一个值之间徘徊现象，估计是观测整理过程的平差误差，对此处理基本可认为是该时间段的观测稳定，沉降很微小。社2002.1.参考文献中国建材工业出版[1]彭福坤.土木工程施工测量手册.北京，王福胜，刘建都.高速公路软土地基处理技术 [2]张留俊，人民交通出版社， ［M］.北京，2002.《测量学》钟孝顺、聂让主编.北京，人民交通出版社，[3]1997.黄辉华.高等级公路路基路面施工技术北京，人民[4]胡长顺，交通出版社，1994.收稿日期：2010-04-28广州市番禺区大石镇南浦省长大三公司 (511431)通讯地址：2010.06建设机械技术与管理93材料准备工作2.1沥青日本环氧沥青结合料是一种三组分材料，由基质沥青、环氧树脂主剂和固化剂组成。主剂和固化剂按照56：44混合后所形成的混合物，再与沥青按照50：50的比例混合，在一定的温度条件下固化成型，形成环氧沥青。环氧树脂主剂和沥青混合时使用的沥青为AH-70的基质沥青。三组份材料的性能检验，由业主指定的实验室完成。日本环氧沥青粘结剂（HYPER-PRIMER）由二种成分组成：主剂和固化剂。其基本物理性能和技术指标如下表１、表２：表１HYPER-PRIMER）主剂的物理性能和技术指标试验项目技术要求试验方法粘度/(25℃，cp)1000～4000JISK7233比重/25℃1.10～1.30JISK7232外观淡黄色透明液体肉眼观察表２（HYPER-PRIMER）固化剂的物理性能和技术指标试验项目技术要求试验方法粘度/(25℃，cp)500～1000JISK7233比重/25℃0.75～1.00JISK7232外观淡黄色液体肉眼观察2.2集料环氧沥青混凝土碎石为甲供高明石场碎石，进场前应对集料质量进行检验确保其满足技术要求。并按规格分别堆放（按粒径由大到小），设明显标志牌。搭建雨棚进行防潮。环氧沥青混凝土用集料质量应满足表3的要求。表３粗集料的技术要求和试验方法试验指标技术要求试验方法(JTJ058-2000)备注抗压强度/MPa≥120T0221-2005洛杉矶磨耗率≤22%T0317-2005石料磨光值48%T0321-2005针片状含量≤5%T0312-2005与改性沥青的粘附性(级)4T0616-1993抽石料压碎值≤12%T0316-2000样检吸水率≤1.5%T0307-2005测视密度/g.cm-32.65T0304-2005软石含量1%T0320-2000水洗法0.075mm颗粒含量1%T0320-200094CMTM2010.062.3矿粉矿质填料宜用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料磨制的矿粉，不应含泥土杂志和团粒，要求干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质量应满足表４的技术要求。表４矿粉技术要求与试验方法试验项目技术要求试验方法表观密度 /(g/cm3)2.50JTGE42-2005T0352外观无团粒结块含水率1%JTG051-1993T01030.6mm通过率0.15mm90～100JTGE42-2005T03510.075mm80～100亲水系数≤1JTGE42-2005T0353塑性指数≤4JTGE42-2005T0355安定性不变质JTGE42-2005T03553设备准备工作为确保工程质量，大桥采用大型机械化施工，对拌和机、运料车、摊铺机和压路机等的生产能力、数量及组合方式做到协调、匹配，并做好开工前的保养、试机工作。确保在施工期间不发生有碍施工质量和进度的故障。3.1沥青混合料沥青混合料用J-2000间歇式拌和机拌制，设有接料滑车。3.2运输车辆根据运距和拌和机功率配备数量足够的自卸汽车。运送沥青混合料的卡车有紧密、清洁、光滑的金属底板和侧板，具有一个保温帆布蓬，用于防雨和保温，其大小能完全覆盖整个车厢。为防止运输车辆漏油、漏水污染路面,车辆底盘下垫彩条布。3.3摊铺设备环氧沥青混合料摊铺采用ABG7620摊铺机，并用非接触式声纳找平仪按厚度控制。具有可加热的振动熨平板及振动夯等初步压实、熨平装置。摊铺机在每天摊铺工作前进行预热，预热温度不低于130℃。3.4 压路机路面压实是路面施工中最重要的一环，为确保压实质量，拟配备如下压路机： 2台BW轮胎压路机，2台BW双轮双振压路机，2台振动夯，1台小型压路机（德国产2t）。为防止运输车辆漏油、漏水污染路面 ,车辆底盘下垫彩条布。防水环氧粘结层的洒布4.1洒布准备先用软扫帚或鼓风机清洁钢板尘埃、杂物；如果有油污，须用适当浓度（足以洗去油污）的非离子型肥皂水溶液清洗（用长柄鬃毛刷）。最后用可自来水彻底冲洗桥面。清洗后彻底进行烘干，保证干燥并不得再受污染。每次的清洁范围，应略大于此后粘结料的喷洒范围。4.2 喷洒粘结层凡与铺装层接触的部位均属喷洒区。为避免与铺装层接触的以外部位（如缘石和护栏座等）遭受污染，对这些部位在喷洒前采用塑料薄膜和粘胶带进行临时覆盖，施工完成后清理干净。环氧沥青粘结层洒布前桥面可用鼓风机吹干，确保桥面干燥，洒布时气温不低于10℃，风速适度；风速大于 10m/s、有雾、露水、下雨或相对湿度大于 90%时不得施工。施工前要确认施工期间不会出现雨、雾天气。日本环氧沥青粘结剂，由主剂和固化剂按1：1的重量比例组成，将两种成分加入到容器内，用手持电动搅拌器搅拌30秒钟，使其充分混合，以备洒布。日本TAF环氧沥青混合料的生产大桥钢桥面日本TAF环氧沥青混合料的拌制采用一台西安筑路机械有限公司生产的集装箱式J2000型沥青混合料搅拌设备来完成。通过对该沥青混合料拌合设备进行相关改造，实现日本TAF环氧沥青的生产工艺。5.1日本TAF环氧沥青混合料的拌制工艺如图２所示。5.2 环氧树脂的投入（1）为了降低主剂和固化剂的粘性，使它们充分的拌和，防止拌和时的粘度过大，要把主剂加热到50～60℃。（2）环氧树脂由主剂和固化剂按重量比配合，其中主剂占 56%，固化剂占44%。事先称量并拌和好，当基质沥青投入到拌和楼里面时，同时投入环氧树脂。（3）环氧沥青的环氧树脂添加量为：按重量比基质沥青占 60%，环氧树脂占40%。图２环氧沥青生产工艺5.3 混合料的拌制环氧沥青混合料的制造除了要吧环氧树脂投入到拌和楼里外，其他方面和普通混合料的制造方法几乎相同。其中要注意以下几点：（1）环氧树脂的投入时间和沥青投入拌和楼里的时间几乎是同一时间。（2）拌和时间是环氧树脂投入后40～50s。（3）出料温度设定在170～190℃之间，如果天气较冷，运输到现场需较长的时间的话，设定温度稍高一点。相反气温较高运输距离较近的话，出料温度可以设低一点。混合料的运输为了防止装料车里的混合料的温度降低，在混合料上要盖帆布进行保温，特别是气温较低或强风天气，要盖两层帆布或加盖棉被来提高保温效果。如果不采取保温措施，即便是内部温度没有降低，但混合料表面的温度下降会引起环氧沥青混合料的表面固化，这样施工时会影响铺装表面的效果，所以一定要用帆布进行混合料的保温。并且注意混合料不要有局部露在外面。混合料的摊铺与碾压7.1环氧沥青混合料摊铺环氧沥青混合料摊铺的关键是要在混合料温度没有降低，固化没有超时的情况下及时按所规定的厚度进行摊铺。2010.06建设机械技术与管理95表５拟采用的压路机组合及碾压遍数初压复压终压铺装下层轮胎压路机3遍双钢轮压路机3遍轮胎压路机3遍铺装上层双钢轮压路机 3遍轮胎压路机3遍双钢轮压路机3遍注：碾压一遍的定义：碾压范围内，摊铺层表面的任一点都通过了一次压路机（不含叠轮）。为了保证这一点，要事先预热摊铺机，等混合料运到现场后及时摊铺。由于混合料摊铺的厚度较薄，空气和桥板很快吸收混合料的热量，造成混合料温度下降较快，所以摊铺后尽快进行初碾压。同样，二次碾压和终压也要及时进行。另外，环氧沥青混合料在施工时要注意以下事项：（ 1）因为混合料在拌和的同时进行固化反应，所以在制造混合料到二次碾压完了的时间要控制在1.5小时以内。（2）施工时的气温和路面在10℃以下，风俗在15m/s以上的常时大风天气时要避免施工。7.2碾压设备和碾压次数碾压应紧跟摊铺机。碾压过程按初压、复压、终压三个阶段进行。压路机组合及碾压遍数如下表５所示：碾压时压路机驱动轮面向摊铺机，由低到高，依次连续均匀碾压，相邻碾压带重叠1/3轮宽，碾压过程中压路机不得在铺装层上转向、调头，压路机起动、停止必须减速缓行，不准紧急刹车制动。要对初压、复压、终压段落设置明显标志，便于司机辨认。对碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查、记录，坚决杜绝面层漏压。????? ?????????图３开放交通所需的养生天数96CMTM2010.068养护环氧沥青混合料时随之树脂的固化反应而强度增加。挡固化反应不足的铺装初期，为了防止重载车对铺面的破坏，要进行封闭交通来对路面进行养生。养生的天数与养生的温度条件有关，图３为开放交通所需的养生天数。9总结本文通过对日本TAF环氧沥青铺装在某大桥钢桥面铺装过程中的应用，分析了日本TAF环氧沥青在桥面铺装中的技术特点和施工工艺技术要求，通过总结，希望能给广大工程技术人员提供借鉴，共同做好钢桥面日本TAF环氧沥青的铺装工作。参考文献交通部公路规划设计院.JTJ014-97公路沥青路面设计规范[S].北京：人民交通出版社，1997.交通部公路科学研究院.JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2005.王西安.浅析沥青路面常见病害及处治方法[J].安徽建筑，2006（5）：26-29.沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[J].北京：人民交通出版社，2004.交通部公路科学研究所.JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2000.[6]杨东来.广东省沥青路面施工技术指南[R].广