环氧沥青钢桥面铺装施工控制技术

环氧沥青钢桥面铺装施工控制技术【摘要】环氧改性沥青混凝土具有比普通沥青混凝土优异得多的物理、力学性能,如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能,是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路、城市道路交叉口、公共汽车停靠站等特殊路段的理想材料,但由于环氧树脂和固化剂的不可逆反应,其施工要求非常严格。针对这一问题,本文结合实际工程对环氧沥青的施工温度、施工时间、碾压以及接缝的处理进行了研究,提出了关键工序中的控制指标和相关的控制方法。

【关键词】环氧改性沥青；施工控制；关键工序

【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

钢桥面铺装技术一直是一个施工难题，技术条件要求异常苛刻。在行车动载、风载、温度变化及地震等因素影响下，其高温稳定性、抗疲劳开裂性、对钢桥面板变形的追从性、层间粘结及完善的防排水体系等均有极高的要求。直接铺设在正交异性钢板上的桥面铺装材料,其受力和变形远较公路路面或机场道面复杂，因而对其强度、变形稳定性、疲劳耐久性等提出了的更高要求。

环氧沥青一般由环氧树脂及固化剂两个部分组成。其固化反应使沥青性质从热塑性转变为热固性，因此环氧沥青有比普通沥青优异得多的物理、力学性能，如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能，是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路的理想材料；同时由于其极优良的粘结性能而应用于路面磨耗层，特别是需要较高抗磨耗性的寒冷地区路面。

2.工程概况

湛江海湾大桥位于粤西的湛江地区，起于湛江市坡头区，于湛江市平乐渡口上游处跨越麻斜海湾；湛江海湾大桥全长，主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主桥斜拉桥全长，跨径组成为60m+120m+480m+120+60m。根据湛江海湾大桥施工图设计文件，拟采用环氧沥青混凝土作为湛江海湾大桥钢桥面铺装方案。由于环氧沥青混凝土桥面通过了实验室的成功测试，而且该材料在国外的桥梁及国内的南京长江二桥等桥面上运行良好，随后又在南京长江三桥桥面铺装设计试验中得到进一步改进，因此，湛江海湾大桥也采用与南京三桥类似的设计。

3.施工温度控制

在每车混合料离开拌和楼时，应将长温度计插入到运料车货舱一侧三个小孔中。

环氧沥青混合料应从拌合机中直接卸入到运料车中。如果在卸入运料车之前能够确保混合料的质量，则也能使用装载容器。如有一盘超出许可温度范围的混合料被装入运料车，则整车料都应废弃。不能使用存储仓堆积各种盘料。

拌合楼出批料和混合料倒入到摊铺机中间的允许时间由每批混合料的温度决定。总的来讲，温度越高，混合料就应越早被摊铺。尽管110℃-121℃的温度范围也是许可的，但混合料在分批出料时的最佳温度范围是112℃-118℃。

①磨耗层:环氧沥青混凝土(25mm)；

②粘结层:环氧沥青()；

③整平层:环氧沥青混凝土(25mm)；

④粘结层:环氧沥青()；

⑤富锌防锈(40～80Lm)；

⑥16Mnq钢桥面板(14mm)；

⑦边侧防水涂层:环氧沥青。

4.施工时间控制

固化剂在反应过程中的初凝时间是以沥青混合料粘性开始明显降低为依据的。粘性降低，混合料和易性降低，造成压实困难。有的固化剂在高温下初凝时间短，无法进行施工；有的固化剂在高温下初凝时间长，但冷却后却不能继续固化或者固化相当缓慢，几个月都无法形成强度不利于使用。所以初凝时间是选择固化剂的重要指标。

固化剂的凝胶时间。

随着温度的升高,环氧体系的凝胶时间逐渐缩短。凝胶时间可用来初步判定混合料的失粘时间。

工作时间的确定。

根据固化剂的凝胶时间，初步确定混合料拌和后在烘箱中的保温时间，以模拟实际操作时混合料出料至摊铺所需的最大工作时间和最小工作时间。取出后击实成型马歇尔试件，测试其性能。

从试验结果可以发现，当保温时间超过固化剂凝胶时间时，试件尺寸均偏高，不满足尺寸要求的试件空隙率均偏大，强度均明显减小。因此，必须在环氧凝胶前进行混合料的摊铺和压实。结合试验结果，考虑到运料和摊铺所需时间，经过实际工程的检验，确定出了不同温度下环氧沥青混合料的最大工作时间和最小工作时间。

当运料车到达桥面上时，读取在拌合楼处就插入到混合料中的长温度计的温度读数。取三个温度计读数的平均值，按上表推导该车料的允许运输时间。如果实际运输时间已超出允许值，则该车料应废弃。如果由于运料车中混合料堆放方式的不同而使某些温度计未插入到混合料中，则该温度计的读数不用于平均温度的计算。被废弃料应运离桥面。

5.混合料的碾压

混合料压实就是固化颗粒在一种粘弹性介质中的填实和定位,以形成一种更密实有效的颗粒排列过程,直接影响铺装的耐用性能。环氧沥青混合料压实程序分为初压、复压、终压3道工序。初压是整个压实工作的基础,压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压,目的是整平和稳定混合料,同时防止混合料的温度下降过快,为复压创造有利条件，初压应在温度下降至82℃以下之前完成;复压的目的是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密实程度取决于本工序,碾压速度不宜太快,一般不得超过5Km/h;终压的目的是清除轮迹,最终形成平整的压实面，终压应在混合料温度下降至65℃之前完成。碾压时应注意:碾压路线及碾压方向不应突然改变,碾压过程要保持匀速进行;相邻碾压带的叠轮宽度应为1/3轮(或轮组)宽;设专人用拖把在碾压轮上涂油以防止压路机粘轮;由过量的压路机用油在桥面和不透水环氧沥青铺装间产生的气泡可能会导致环氧沥青混凝土鼓包的产生。如果产生气泡，应立刻用锐物将其戳破并重新压实；压路机无法碾压的部位,采用振动夯板或小型压路机紧随摊铺机进行碾压,待压路机复压完毕后,再次采用该机械消除压路机留下的轮印痕迹。

整平层的初层应使用轮胎式压路机完成，应对环氧沥青混凝土压实四遍。对整平层的初压完成后应立刻用双轮钢轮压路机对环氧沥青混凝土进行复压，压实四遍。复压完成后，应再用轮胎式压路机压实四遍，完成终压。

磨耗层的初压应使用双轮钢轮压路机完成，应压实四遍。磨耗层的初压完成后应立刻用轮胎式压路机进行四遍复压。复压完成后应立刻用重量不小于9吨的钢轮压路机压实四遍，终压完成。

压实后环氧沥青混凝土，其空隙率不能超过3%，表面应平滑，无凹辙、隆起、凹坑或不规则形状。由任何设备在环氧沥青表面留下的凸起，凹痕或其他可见的印痕都应通过压实或其他方法消除。

6.接缝的处理

施工缝按下述原则设置：纵向施工缝禁止设置在纵隔板和U形肋与顶板的焊缝处；保证上下层的纵向施工缝间距应在15cm以上；纵向缝间距以1个行车道宽为佳。环氧沥青混凝土钢桥面铺装层一般不设横向施工缝，必须设置横向施工缝时，上下层施工缝要间隔1m以上，横向施工缝禁止设置在横隔板处。施工后自由边应切割整齐，以便于邻幅施工时与其衔接。一般碾压完成2h后即可开