□文/劉 卓

環(huán)氧瀝青混凝土加熱養(yǎng)護設(shè)備研制與應用

□文/劉 卓

環(huán)氧瀝青混凝土強度高，與鋼板有良好的追隨變形性和延展性，是目前鋼橋面鋪裝的理想材料，但橋面成品的自然養(yǎng)護期較長，嚴重制約了鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝施工技術(shù)的發(fā)展和進一步推廣應用。文章以天津海河大橋維修加固工程為載體，介紹了環(huán)氧瀝青加熱養(yǎng)護施工技術(shù)的試驗研究和設(shè)備制作方案，縮短了環(huán)氧瀝青混凝土養(yǎng)護期，確保及時通車，大大緩解交通壓力。

環(huán)氧瀝青；混凝土；養(yǎng)護；設(shè)備；研制

鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝工程施工周期較短，但橋面成品的自然養(yǎng)護期較長，一般為45d，這就形成了矛盾，嚴重制約了鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝施工技術(shù)的發(fā)展和進一步推廣應用。為此，在不斷提高施工效率的同時，需要探索和創(chuàng)新養(yǎng)護工藝，縮短環(huán)氧瀝青鋼橋面成品的養(yǎng)護期。

1 工程概況

天津海河大橋是跨海河的鋼箱梁斜拉橋，位于天津市塘沽區(qū)海河入?？冢秦炌ㄌ旖驗I海新區(qū)南北交通的主要干道，于2002年建成通車，由于重載車輛較多，致使橋面鋪裝層嚴重損壞，需要對其進行維修加固。依據(jù)設(shè)計對主跨290m鋼箱梁橋面進行銑刨處理，后采用進口環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝，鋪裝總厚度為6.5～7cm，分2層攤鋪。

2 加熱養(yǎng)護方式的確定

進行了電加熱、紅外線加熱和導熱油爐加熱等多種加熱方案設(shè)計并詳細的分析了方案可行性，從加熱養(yǎng)護效果、經(jīng)濟性、安全性及可操作性等方面進行綜合考慮分析，找出較好地鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層的加熱養(yǎng)護方式。經(jīng)過分析研究，采用導熱油爐加熱養(yǎng)護是縮短橋面養(yǎng)護工期比較可行的辦法。

3 加熱養(yǎng)護參數(shù)的確定

3.1 加熱設(shè)備養(yǎng)護溫度的確定

首先室內(nèi)成型馬歇爾試件，烘箱養(yǎng)護，研究試件在不同溫度、不同養(yǎng)護時間下的穩(wěn)定度，試驗結(jié)果見表1。

表1 不同養(yǎng)護溫度和養(yǎng)護時間下的穩(wěn)定度

續(xù)表1

試驗研究表明，在80℃條件下養(yǎng)護8h，環(huán)氧瀝青未完全固化，還需繼續(xù)加熱，實際工程中養(yǎng)護時間過長，不能滿足工期要求；120℃條件下養(yǎng)護5h即可滿足要求，但是實際工程中加熱面達到高溫度存在一定安全隱患；100℃條件下養(yǎng)護8h即可滿足要求，現(xiàn)場達到這一溫度更易控制，故在現(xiàn)場加熱施工時，鋪裝層表面溫度的確定為100℃，導熱油加熱溫度根據(jù)現(xiàn)場情況確定。

3.2 加熱管與環(huán)氧瀝青鋪裝層垂直距離的確定

排管距離環(huán)氧瀝青鋪裝層垂直距離為12～15cm時，即可達到加熱的均勻性和連續(xù)性，高度太低容易使試件局部升溫過快，出現(xiàn)環(huán)氧瀝青混合料老化的現(xiàn)象，而大于這個距離升溫過慢，浪費熱源。

3.3 加熱養(yǎng)護時間的確定

模擬現(xiàn)場實際情況，在試驗室制作小型導熱油爐加熱養(yǎng)護設(shè)備，分別制作高度為30、40、50、60mm的環(huán)氧瀝青混凝土試件若干組，將試件放置在小型加熱養(yǎng)護設(shè)備中，由溫度探頭控制試件表面溫度保持在100℃左右，然后按養(yǎng)護時間分別測定試件的馬歇爾穩(wěn)定度和流值，來確定不同高度的環(huán)氧瀝青混合料在加熱條件下養(yǎng)護達到開放交通條件所需的養(yǎng)護時間，試驗結(jié)果見表2。

表2 不同高度試件養(yǎng)護試驗結(jié)果

根據(jù)不同高度的環(huán)氧瀝青混凝土試件指標參考標準（見表 3），最終確定高度為 30、40、50、60mm的環(huán)氧瀝青混凝土現(xiàn)場加熱養(yǎng)護時間分別為5、5、6、6h。加熱養(yǎng)護的過程中會出現(xiàn)環(huán)氧瀝青混合料老化的現(xiàn)象，使得混合料的穩(wěn)定度隨著養(yǎng)護時間的增加先增加后下降，在施工的過程中要嚴格控制養(yǎng)護時間，避免出現(xiàn)過養(yǎng)護，不但浪費資源更對混合料的使用性能不利。

表3 不同高度的環(huán)氧瀝青混凝土試件指標參考標準

4 加熱養(yǎng)護設(shè)備制作

根據(jù)試驗結(jié)果，制作了軌道式自動行走環(huán)氧瀝青養(yǎng)護設(shè)備，該設(shè)備主要由軌道系統(tǒng)、導熱油爐加熱系統(tǒng)和多組加熱單元組成，見圖1。

軌道系統(tǒng)由軌道、電動機、減速機、主動槽輪、被動槽輪和鏈條傳動系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)組成，由電源開關(guān)控制移動裝置的啟動和停止。

導熱油爐加熱系統(tǒng)由導熱油爐、發(fā)電機、柴油油箱和防止滴漏的接油槽等裝置組成，上述裝置均焊接固定在由方管焊接成的網(wǎng)格形狀托架上。

加熱單元由方管焊接成長方形框架，底部均布無縫鋼管且首尾相連，鋼管上部滿鋪鍍鋅鐵板、保溫巖棉，然后固定密封鍍鋅鐵板。在長度方向上的兩側(cè)各焊接有2根方管作為吊點和運輸與存放時的疊放支撐點，見圖2。

導熱油爐加熱系統(tǒng)和與其相鄰的加熱單元之間、相鄰兩組加熱單元之間均設(shè)有連接板，組成設(shè)備的各裝置可以拆卸、組裝、重復使用。

5 加熱養(yǎng)護設(shè)備應用

采用環(huán)氧瀝青加熱養(yǎng)護設(shè)備對海河大橋環(huán)氧瀝青鋪裝層進行了6h的加熱養(yǎng)護，在加熱養(yǎng)護后5d即開放交通，迄今為止未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題。為加快環(huán)氧粘結(jié)層固化，采用環(huán)氧瀝青加熱養(yǎng)護設(shè)備對粘結(jié)層進行了2.5 h的加熱養(yǎng)護，達到了預期的固化效果，縮短了環(huán)氧粘結(jié)層的養(yǎng)護時間，比預計工期提前了近40d，減少工程人員和儀器設(shè)備的等待費用。

6 結(jié)語

環(huán)氧瀝青加熱養(yǎng)護設(shè)備具有自動行走、連續(xù)加熱、溫度可控、拆裝方便等特點，縮短了養(yǎng)護周期，減少了結(jié)構(gòu)污染，降低了勞動強度，性能安全可靠。

該加熱養(yǎng)護設(shè)備成功應用于天津海河大橋維修加固工程，效果良好，提前達到通車條件，有效地緩解了海河大橋的交通壓力。

［1］趙付星，劉 軍，劉亞楠，等.加熱養(yǎng)護環(huán)氧瀝青在鋼橋面鋪裝中的應用[J].天津建設(shè)科技，2010，20（3）：42-43.

U443.33

C

1008-3197（2013）02-53-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2013.02.019

2013-02-22

□課題項目：天津城建集團科研項目（2012-29）

劉 卓/女1978年出生，高級工程師，學士，天津城建濱海路橋有限公司，從事工程技術(shù)管理工作。