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        懸索鋼橋熱拌環(huán)氧瀝青混凝土橋面施工技術探究

        2021-10-20 07:06:38黃小華
        中國公路 2021年14期
        關鍵詞:鋪筑環(huán)氧橋面

        黃小華

        (中國新興建設開發(fā)有限責任公司,北京 100039)

        一、工程概況

        本文該工程中的橋梁于2013年建成,全長744m,共15跨,主跨135m+165m,為獨塔自錨式懸索橋。2017年,經檢測發(fā)現,大橋受交通量大、重載交通較多等因素影響,一側主跨整幅橋面出現不規(guī)則裂縫,裂縫寬度為5~24mm,縫深為5~15mm,局部有推移現象,裂縫發(fā)展速度較快。2019年,此側主跨橋面鋪裝層進行更換,更換的鋪裝結構層從上至下為30mm的SMA-13高彈性瀝青混合料+環(huán)氧瀝青粘接層+30mmEA-13環(huán)氧瀝青混凝土+環(huán)氧瀝青粘接層+富鋅防銹層。

        二、原材料

        (一)環(huán)氧瀝青

        本工程中環(huán)氧瀝青由高溫型環(huán)氧樹脂主劑、環(huán)氧固化劑和國產70號基質瀝青按照4:3:7的比例摻配制備而成,環(huán)氧瀝青檢測結果如表1所示。

        表1.環(huán)氧瀝青檢測結果

        (二)集料填料

        粗集料采用直徑為4.75~9.5mm、9.5~13.2mm的玄武巖碎石,細集料采用直徑在2.36mm以下的石灰?guī)r石屑,填料采用石灰?guī)r礦粉,集料及填料性能指標滿足現行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》相關要求。

        三、配合比設計

        初選三組不同粗細礦料級配進行馬歇爾試驗,根據壓實瀝青混合料的礦料間隙率確定目標配合比設計最佳級配,篩分結果如表2所示。根據選定的最優(yōu)級配,以五組油石比進行馬歇爾試驗,確定本工程熱拌環(huán)氧瀝青混凝土最佳油石比為6.9%,根據選定的級配和最佳油石比,進行瀝青混合料性能試驗,結果如表3所示。

        表2.礦料篩分結果和推薦級配范圍

        表3.熱拌環(huán)氧瀝青混合料技術指標試驗結果

        四、施工工藝

        (一)工藝流程

        懸索鋼橋熱拌環(huán)氧瀝青混凝土橋面施工工藝流程如圖1所示。

        圖1.懸索鋼橋熱拌環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪筑施工工藝流程

        (二)準備工作

        由于熱拌環(huán)氧瀝青混凝土成本較高,施工前需做好充足準備工作確保鋪筑成功。本工程中熱拌環(huán)氧瀝青混凝土容留時間約為3小時,因此施工前需確定拌和站位置,并提前規(guī)劃運輸線路,確保熱拌環(huán)氧瀝青混凝土從拌和、運輸到施工現場碾壓成活時間小于容留時間。

        確定生產配合比,進行試驗段的鋪筑,驗證生產配合比、機械人員配備、運輸方式的合理性及確定松鋪系數和碾壓遍數等。原舊橋面瀝青混凝土面層銑刨至下層黏層,然后改用人工鏟除下層黏層,不得對鋼箱梁造成損傷。銑刨完畢后,鋼橋面板進行拋丸除銹,提前在橋面鋪筑熱拌環(huán)氧瀝青混凝土面層48小時前,將鋼橋面刷上環(huán)氧富鋅漆和環(huán)氧瀝青粘結層,并做好交通管制,禁止任何車輛通行。

        提前關注天氣預報信息,確保施工當日溫度滿足要求且無降水。由于容留時間較短,在混合料拌和前,現場的機械設備需完全就位并具備立即攤鋪狀態(tài),關鍵設備如攤鋪機等應配備備用設備,以保持鋪筑施工連續(xù)不間斷。熱拌環(huán)氧瀝青混凝土遇水喪失黏性,因此,在施工過程中要嚴格避免混合料摻雜水份。

        (三)拌和

        熱拌環(huán)氧瀝青混凝土拌和時,按確定生產配合比將集料、基質瀝青、環(huán)氧樹脂結合劑、礦粉等混合而成熱固性材料。先將集料和礦粉干拌8~10s,再將瀝青和環(huán)氧混合液同時投入拌缸,整個投放時間控制在15s以內,濕拌時間40~60s。環(huán)氧樹脂主劑和固化劑加熱溫度為55~65℃,基質瀝青加熱溫度155~165℃,礦料加熱溫度190~210℃,瀝青混合料出廠溫度170~175℃,熱拌環(huán)氧瀝青混凝土廢棄溫度應低于160℃,高于195℃。

        (四)運輸

        采用自卸汽車將熱拌環(huán)氧瀝青混凝土運至施工現場,運輸車在拌和站接料時多次前后移動,以減少混合料出現離析現象。同時,自卸車箱內應采用植物油涂抹防止黏壁,并在運輸過程中做好覆蓋保溫措施。

        (五)熱拌環(huán)氧瀝青混凝土攤鋪

        采用瀝青混凝土攤鋪機攤鋪時,避免刮傷鋼橋面環(huán)氧瀝青黏結層。本工程的鋪筑寬度為12.5m,采用2臺攤鋪機聯鋪作業(yè),攤鋪機前后錯開10m~20m,呈梯隊方式同步攤鋪,兩幅之間約有5cm的重疊寬度,避免出現縱向冷縫。根據試驗段取得的松鋪系數進行混合料攤鋪,應注意監(jiān)測松鋪厚度,且保證攤鋪溫度高于155℃,攤鋪機行進速度均勻地控制在2~4m/min以內,攤鋪過程中,要保證混合料的和易性和表面均勻性,避免集料出現離析現象。

        (六)碾壓

        為避免碾壓震動對橋梁懸索造成破壞,采用靜壓壓實熱拌瀝青混凝土,碾壓流程為初壓-復壓-終壓。初壓時,采用13t雙鋼輪壓路機靜壓1~2遍,并將碾壓溫度控制在155℃以上;復壓時,采用26t膠輪壓路機碾壓4~5遍,溫度控制在110℃以上;終壓時,采用13t鋼輪壓路機靜壓2~3遍,控制溫度為90℃以上。壓路機無法壓實的邊角部位采用小型機具夯實。在碾壓過程中如果產生氣泡,可采用銳物將其戳破并重新壓實。為減少溫度損失,壓路機需要緊跟攤鋪機后碾壓。終壓完成后,應采用無核密度儀對壓實度進行檢測,發(fā)現壓實度不足之處及時補壓。

        (七)養(yǎng)護

        熱拌環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工完畢后,需指派專人檢查是否發(fā)生鼓包問題,當發(fā)現鼓包時,應采用銳物由包頂插入放氣,并用環(huán)氧樹脂結合劑填滿空洞,再進行自然養(yǎng)護。養(yǎng)護期約為3~5天,及時采取交通管制措施,具體時間可根據同步養(yǎng)護的馬歇爾試件強度確定。

        五、結語

        熱拌環(huán)氧瀝青混凝土因其突出的性能優(yōu)點在鋼橋橋面鋪筑有較好的應用前景,但此種材料施工工藝較復雜、成本較高,施工時,對環(huán)境及施工團隊熟練度要求高,如鋪筑失敗將造成較大的經濟損失。本文對懸索鋼橋橋面熱拌環(huán)氧瀝青混凝土鋪筑施工工藝進行總結,可為此類材料在其他路橋工程的應用提供參考與借鑒。

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