(山東省路橋集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250021)

引言

新世紀(jì)以來(lái)，隨著交通流量以及軸載的增大，國(guó)內(nèi)的一些鋼橋面鋪裝層陸續(xù)出現(xiàn)損壞，造成了很大的財(cái)產(chǎn)損失。其實(shí)，有一些大中橋鋼橋面鋪裝層在開(kāi)放交通一年之間就發(fā)生了損壞現(xiàn)象，這其中水損害是導(dǎo)致鋪裝結(jié)構(gòu)破壞的直接原因之一，由此可以發(fā)現(xiàn)橋面鋪裝設(shè)計(jì)中瀝青鋪裝層防水粘結(jié)層的設(shè)置是保證鋼橋面鋪裝層耐久性的關(guān)鍵措施之一[1]。

本文以杭州灣跨海大橋鋼橋面環(huán)氧瀝青粘結(jié)層材料和施工技術(shù)的應(yīng)用為例，通過(guò)對(duì)材料研究、材料性能分析、施工技術(shù)工藝等方面的研究，對(duì)大跨徑鋼橋面環(huán)氧瀝青粘結(jié)層材料性能要求和施工工藝中所存在的關(guān)鍵控制點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)國(guó)內(nèi)一些大跨徑鋼橋面鋪裝具有借鑒意義。

一、粘結(jié)層技術(shù)性能要求

粘結(jié)層位于鋼面板與瀝青混合料之間或者混合料之間，應(yīng)具有與其他材料相互協(xié)調(diào)。與鋪裝層和鋼面板具有良好的粘結(jié)力，防止水分滲透到鋪裝層下接觸到鋼面板，繼而使鋼板生銹、腐蝕。粘結(jié)層應(yīng)該具有穩(wěn)定的力學(xué)性能，能夠在面對(duì)道路車(chē)輛傳下的的荷載和應(yīng)力或者結(jié)構(gòu)的改變，而不會(huì)與鋪裝層和鋼面板分離。當(dāng)鋼面板在溫度變化或行車(chē)荷載作用下發(fā)生水平向變形時(shí)，粘結(jié)層可以吸收鋪裝層和橋面板之間部分相對(duì)位移，從而減小鋪裝層內(nèi)的應(yīng)力。

對(duì)于粘結(jié)材料，要統(tǒng)籌兼顧性能和性?xún)r(jià)比兩方面，既要技術(shù)性能符合要求，滿(mǎn)足使用性能；又要滿(mǎn)足能應(yīng)用于實(shí)際工程當(dāng)中，以免造成不必要的浪費(fèi)。針對(duì)粘結(jié)層的以上作用要求粘結(jié)層材料，首先應(yīng)具有較強(qiáng)的粘結(jié)力以及較強(qiáng)的變形適應(yīng)能力，并且與鋪裝材料及防腐涂裝材料有較好的相容性，保證鋪裝與鋼板以及鋪裝上下層能夠共同承受各種荷載作用。其次粘結(jié)層材料應(yīng)致密不透水。同時(shí)粘結(jié)層材料也應(yīng)具備良好的高溫抗流動(dòng)性，并且考慮到施工條件的影響，要求在 240 ℃的短暫高溫下不產(chǎn)生老化[2]。

二、本文所用環(huán)氧瀝青粘結(jié)層材料

本文選用日本大有建設(shè)株式會(huì)社 TAF 環(huán)氧瀝青粘層油(以下簡(jiǎn)稱(chēng)日本環(huán)氧粘層油)。日本環(huán)氧粘層油由環(huán)氧樹(shù)脂主劑(組分A)和固化劑(組分B)組按照1∶1的重量比例組成，其性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 日本環(huán)氧粘層油性能檢測(cè)結(jié)果

三、環(huán)氧瀝青粘結(jié)層施工工藝與質(zhì)量控制

環(huán)氧瀝青粘結(jié)層施工質(zhì)量是保證環(huán)氧瀝青混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一[3]，為此我們進(jìn)行了鋼橋面鋼板拋丸表面處理工藝試驗(yàn)和防水粘結(jié)層現(xiàn)場(chǎng)施工工藝試驗(yàn)，進(jìn)行了試驗(yàn)認(rèn)可之后才可進(jìn)一步正式施工。

(一)粘結(jié)層施工預(yù)備工作

1.工人技術(shù)交底

環(huán)氧瀝青粘結(jié)層施工工作，至少需要10個(gè)人，其中攪拌1人，涂抹人員5人，電工1人，管理和調(diào)度人員2人，備料2 人。為了工程質(zhì)量和施工工藝的正確實(shí)施，在施工前要為工人做技術(shù)交底培訓(xùn)，并進(jìn)行考試考核，考核通過(guò)后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，分工明確，責(zé)任到人。

2.檢修設(shè)備和工具

對(duì)所有的施工機(jī)具是否齊備和有效進(jìn)行檢查和維護(hù)。確保所有機(jī)械和工具安全可用，并對(duì)容易損壞的器具做好庫(kù)存，在工具發(fā)生故障時(shí)及時(shí)更換，為施工的連續(xù)性作好后勤保障工作。

(二)橋面粘結(jié)層涂抹施工

1.橋面鋼板面拋丸處理

鋼橋面鋼板與空氣及水分接觸，會(huì)被水分氧化產(chǎn)生氧化層即生銹。懸索橋鋼橋面板從加工制造到橋面鋪裝施工，其周期一般都在2年左右，而且局部經(jīng)歷過(guò)高溫焊接，因此鋼橋面板的氧化層遠(yuǎn)高于20μm。鋼板氧化物除吸附水分子外，還會(huì)吸附其它物質(zhì)，因此需對(duì)鋼板表面進(jìn)行處理。

為了確保粘結(jié)層與鋼板面的粘結(jié)強(qiáng)度，根據(jù)試驗(yàn)研究成果和以往經(jīng)驗(yàn)確定鋼板面采用Sa2.5級(jí)及以上表面處理，粗糙度達(dá)到20～80μm。具體施工工藝要點(diǎn)有：①選擇金屬混合磨料(70%鋼丸和30%鋼砂)，其清潔、干燥性符合B18838.3-2008-T規(guī)范要求。②要求鋼板面表面溫度超過(guò)空氣露點(diǎn)溫度3℃以上，且有霧、下雨或空氣相對(duì)濕度大于90%時(shí)嚴(yán)禁施工。③采用自回收式真空拋丸機(jī)進(jìn)行噴砂除銹施工。④拋丸機(jī)行走速度控制在0.8m/min左右。⑤拋丸前應(yīng)當(dāng)對(duì)污染嚴(yán)重處進(jìn)行清理，對(duì)其他突起和坑槽進(jìn)行打磨清除。⑥施工前密切注意氣候情況，并對(duì)照露點(diǎn)圖譜對(duì)產(chǎn)生露水的可能狀況進(jìn)行判定，對(duì)不滿(mǎn)足施工條件或有可能產(chǎn)生露水狀況下，應(yīng)采取加熱鋼橋面板或停止施工等措施[4]。

2.橋面清理

在環(huán)氧瀝青粘結(jié)層在正式涂抹前，先對(duì)橋面進(jìn)行徹底清理，先用軟清理塵埃和雜物，再用鼓風(fēng)機(jī)吹干凈，如果有油污，必須用清洗劑進(jìn)行清洗，清洗完后用自來(lái)水沖干凈，最后利用烘干器將橋面徹底烘干。

3.施工現(xiàn)場(chǎng)條件

粘結(jié)層涂抹前要用鼓風(fēng)機(jī)將鋼板面吹干，當(dāng)鋼板面潮濕、有雜物、污染、氣溫低于10℃,風(fēng)速大于10m/ s，其相對(duì)濕度大于90%時(shí)，禁止進(jìn)行粘結(jié)層的施工。施工前應(yīng)與氣象部門(mén)確定當(dāng)天不會(huì)出現(xiàn)雨霧天氣。

4.涂抹區(qū)與非涂抹區(qū)

當(dāng)天的涂抹區(qū)是第二天鋪裝的區(qū)域，涂抹區(qū)的邊緣要比鋪裝區(qū)的邊緣寬2-3cm。為避免污染鋪裝層以外的部位，應(yīng)在鋪裝層邊緣外覆蓋塑料薄膜或者寬膠帶來(lái)起保護(hù)作用。

5.粘結(jié)料準(zhǔn)備與制備

提前按照涂抹面積根據(jù)單位涂抹量準(zhǔn)備好A、B組分相對(duì)應(yīng)的量。將組分A和組分B按照1∶1的比例倒入容器中，利用手持?jǐn)嚢铏C(jī)攪拌兩分鐘，注意攪拌要均勻，精確控制攪拌時(shí)間。并且在攪拌結(jié)束后15分鐘內(nèi)，將粘結(jié)料涂抹完成。

6.正常粘結(jié)層施工

涂抹時(shí)分工明確，有涂抹工、攪拌工、運(yùn)料工、管理人員相互協(xié)調(diào)。環(huán)氧瀝青粘結(jié)層涂抹時(shí)應(yīng)該相互配合，涂抹均勻、連續(xù)，不漏涂、不多涂。涂抹區(qū)邊緣斜縫也要涂抹，且嚴(yán)格控制涂抹量。派專(zhuān)人計(jì)算粘結(jié)料用量，及時(shí)與工人溝通，精確用量，設(shè)定單位涂抹量及涂抹長(zhǎng)度、寬度。在粘結(jié)層施工過(guò)程中，工人要聽(tīng)管理人員指令，按管理員計(jì)算長(zhǎng)度控制涂抹量。設(shè)專(zhuān)人利用秒表控制工人涂抹速度，管理人員要在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)出現(xiàn)偏差的地方及時(shí)下達(dá)指令并改正，防止涂抹出現(xiàn)失誤、不均勻等現(xiàn)象。管理人員通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)，對(duì)各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和檢查。

7.涂抹時(shí)間控制

粘結(jié)層須安排在鋪裝施工的前一天涂抹，起始時(shí)間不宜早于上午9時(shí)半，結(jié)束時(shí)間宜控制在5點(diǎn)之前。

8.環(huán)氧瀝青粘結(jié)層施工注意要點(diǎn)

(1)涂抹區(qū)外的區(qū)域應(yīng)該鋪保護(hù)層，防止對(duì)其進(jìn)行污染。

(2)涂抹粘結(jié)料涂抹區(qū)內(nèi)要保持絕對(duì)的干燥，故此施工人員應(yīng)該做到：嚴(yán)禁將水源帶進(jìn)工作區(qū)；為防止人體汗水滴入作業(yè)區(qū)，每人配備一條擦汗毛巾；工作區(qū)內(nèi)禁止吸煙和隨地吐痰；派專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查鋼板面是否存在水分。

(3)涂抹時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)向，禁止逆風(fēng)涂抹粘結(jié)層。

(4)施工人員要配備工作服、鞋套、防毒面罩等安全防護(hù)用品。

(5)當(dāng)涂抹過(guò)程中出現(xiàn)意外時(shí)，工人應(yīng)馬上停止涂抹工作，按照規(guī)程及時(shí)清理廢料。

9.粘結(jié)層養(yǎng)護(hù)

(1)在環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層施工完畢前，要對(duì)瀝青粘結(jié)層采取全封閉保護(hù)，禁止車(chē)輛在上通行。

(2)待粘結(jié)層中環(huán)氧樹(shù)脂固化，一般養(yǎng)生到用手觸摸時(shí)不粘手的狀態(tài)。

(3)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層施工時(shí)，除了運(yùn)料車(chē)和攤鋪機(jī)之外，任何車(chē)輛均不得在粘結(jié)層上通行。

四、結(jié)論

本文針對(duì)日本環(huán)氧瀝青粘結(jié)層，總結(jié)出了的日本環(huán)氧瀝青粘結(jié)層施工工藝以及施工要求，按照試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)日本環(huán)氧瀝青粘結(jié)層作為粘結(jié)層材料符合各項(xiàng)控制指標(biāo)，希望對(duì)其他鋼橋面粘結(jié)層施工提供一些借鑒。鋼橋面鋪裝粘結(jié)層作為影響橋面鋪裝成敗的關(guān)鍵技術(shù)，必須引起橋梁工作者的高度重視，由于缺乏一定的工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該技術(shù)工藝的研究還需要不斷地細(xì)化、完善、提高。