摘要：本文以钢桥面环氧沥青砼施工为背景，重点介绍了环氧沥青砼施工的技术特点及环氧沥青砼的性能，环氧沥青混凝土较普通沥青砼是一种强度较高、力学性能良好、与钢桥面结合牢固，并且成型后对温度的敏感程度较低的混合料。但环氧沥青混凝土的性能受温度、时间、碾压时机等因素影响很大，对施工质量控制体系的要求相当高。
关键词：环氧沥青混凝土；施工技术；温度；碾压；钢桥面
1 引言
目前大跨径桥梁多采用正交异性板钢箱梁。此类桥梁桥面铺装结构的使用性和耐久性一直是一个难题。其原因在于钢桥面板的刚度较小、变形较大、热容性差，并且在行车荷载、温度变化及风载等自然因素共同作用下，铺装层受力复杂，容易产生各种变形破坏。在实际施工中，如果采用普通的AC沥青砼、改性SMA沥青砼等作为桥面铺装材料，即使粘贴土工格栅后再铺设，也会在使用后不久就出现各种早期病害，沥青砼的使用寿命远低于正常水平。环氧沥青混凝土的抗疲劳性能、水稳性、高温稳定性和低温抗裂性等优良的路用性能，相对较小的温度敏感性，良好的耐油腐蚀性能弥补了普通沥青砼的缺陷，已经越来越被国内外公路大桥钢箱梁桥面铺装所采用，应用前景广泛。
但是，环氧沥青混凝土的性能受温度、时间、碾压时机等因素影响很大，存在对施工质量控制体系的要求相当高等问题，在实际施工中存在一定的难度。
2 工程概况
本工程桥面为正交异性板扁平钢箱梁，钢箱梁桥面铺装采用3+2.5cm的环氧沥青砼，桥面结构见图1。根据总体进度安排，摊铺施工在7月份左要求，同时采用专用的摊铺机械进行摊铺及碾压。施工时，环境温度在25℃~30℃左右，较适宜摊铺作业，但由于雨季雨水较多，给摊铺施工作业造成了一定的影响。
图1：环氧沥青砼桥面结构示意图
3 环氧沥青砼施工工艺
环氧沥青为反应型材料，对合适的施工温度和施工时间要求很高，因此，作业时必须精心组织，在有效的时间段内完成任务。
3.1 施工准备
本项目拌合站在桥址处建站，极大地缩短了运输距离，便于施工组织以及温度控制。施工前混合料原材提前购买并运输至现场，同时备用一台大功率发电机，防止施工过程中停电。
3.2原材料的选用及配合比确定
环氧沥青砼由环氧树脂 A（主剂）、同化剂 B（硬化剂）、基质沥青（C）和集料拌和而成。
集料应采用强度和韧性较高的玄武岩石料，基质沥青宜采用与集料相适宜的环氧沥青。
环氧沥青砼原材料采用符合设计要求的环氧沥青和矿料等，根据矿料的筛分曲线进行混合料的级配设计，根据马歇尔实验确定最佳配合比。
3.3 钢桥面处理
钢桥面使用抛丸机抛丸处理，验收合格后喷涂一层环氧富锌底漆。处理后钢桥面板表面应达到GBT 8923.1-2011标准Sa 3的要求，漆膜厚度为80μm。漆膜和钢板之间的附着力大于5MPa。
图2：抛丸后的钢桥面
3.4 粘结料撒布
粘结料撒布必须均匀、连续，底层粘结层为0.6±0.05L/㎡；中间层粘结层为0.4±0.05L/㎡。若出现衔接处洒布量过剩或漏洒的情况，需采取人工刮去过剩的粘层油或补涂的措施进行局部处理。
粘结料喷洒后必须在48h内进行铺装作业，如因故不能按时进行铺装施工，则需在铺装施工前重喷粘结料，其喷洒量定为0.45L/m2，喷洒后不得雨淋，车辆、行人不得进入喷洒区域。
3.5混合料拌合及运输
各种材料的加热、拌合都有严格的要求，温度不合格将严重影响施工质量，因此施工期间必须由专人负责温度检测及记录，对不符合要求的材料进行废弃处理。
表1：主要温度控制参数
3.6运输
从环氧沥青组分A和组分B混合至环氧沥青混合料摊铺和压实的时间即为容留时间。容留时间的长短对环氧沥青混合料的稳定度、后期固化及铺装质量有着十分显著的影响。若容留时间过短，即过早地进行卸料、摊铺和碾压，此时结合料粘度较低，则容易导致混合料出现离析等现象；反之，若容留时间过长，即较晚进行施工，此时结合料的粘度过大，又会导致摊铺困难和碾压不密实。
因此，在施工过程中，必须严格按照不同温度下的容留时间控制混合料的卸料时间，以保证铺装的质量。
为保证现场摊铺连续，现场安排20辆自卸车进行混合料运输，车厢内涂刷隔离层防止粘结，车厢顶采用棉被或帆布覆盖保温，同时对车辆进行编号，便于指挥。
3.7 环氧沥青砼摊铺
使用具有振动熨平板及振动夯等初步压实、熨平装置的摊铺机，每天摊铺工作前1小时进行预热，控制预热温度在110℃～130℃。厚度与平整度主要采用非接触式平衡梁（SAS系统）控制，同时人工抽查检测，确保施工质量满足设计及规范要求。
另外，施工过程中水对摊铺质量的影响巨大，必须严格控制。矿料搅拌前必须进行烘干、运输车辆水箱不得漏水，同时必须密切关注天气，不得在阴雨天气施工，减少摊铺质量问题。
本工程半幅车道宽12.5m，使用两台摊铺机前后错开连续摊铺，轮胎压路机、钢轮压路机交替碾压的方式进行。碾压分为初压、复压和终压三个阶段，每个阶段施工时都应竖立明显标志，以便压路机操作手辨认。
环氧沥青砼摊铺分上下两层进行，先施工铺装下层，厚度为3cm，后施工铺装上层，厚度为2.5cm，两个结构层之间喷洒粘结料确保粘结质量。具体碾压要求见下表：
表3：环氧沥青砼碾压具体要求
3.8切缝
纵向施工缝禁止设置在纵隔板和U形肋与顶板的焊缝处，尽量避免横向施工缝的设置，当因故无法避免时，横向施工缝必须设置在钢箱梁的横隔板中间附近，且相邻两幅及上、下层的横缝应错开，在铺装施工前，应预先将钢箱梁横隔板位置做好标记，采用手持式切缝机进行切割，切缝前要预先画好线，沿线切割。
当铺装碾压完1-2小时后，对预设缝处铺装上试切，当发现切缝平顺，不再拉料，切割面光洁平整时，即可开始切割。当邻幅喷洒粘结料时，同时喷涂缝壁，还应跨过接缝。
3.9养护
每幅面层摊铺完成后安排专人检查鼓包，当摊铺完3天以内发现鼓包时，可以使用钢针插入包顶放气，放气后用手持夯锤将鼓包击平，用环氧胶填满插孔，当摊铺完3天后发现时，放气后将环氧胶或环氧沥青结合料注入鼓包内，击平后让多余的粘结料由插孔冒出并刮走。
4 环氧沥青砼施工注意事项
4.1 固化过程不可逆，温度要求苛刻
温度控制是整个施工控制的重点，相比普通沥青混凝土，环氧沥青砼对温度的敏感程度较高。在整个施工过程中，必须安排专人负责温度检测及记录，确保在规定的温度内完成规定的施工项目，同时由于环氧沥青砼固化过程不可逆，温度控制不到位极易形成“死料”，压实度不足等问题，影响施工质量。
4.2 环氧沥青砼具有不透水性，易发生 “鼓包”质量问题
环氧沥青砼配合比由细骨料、矿粉、环氧树脂以及粘结剂等组成，相比普通沥青砼具有不透水性、强度高等特点。
摊铺前若钢桥面存在水未清理干净，摊铺后由于混合料自身温度、日照升温等影响，水会变成水蒸气，由于体积膨胀会使摊铺好的环氧沥青铺装膨胀鼓包，影响铺装质量，因此施工前必须确保施工作业面干燥，严禁阴雨天施工，本项目通过与密云县气象局合作，及时知道施工区域范围内的天气变化及趋势，提前准备，避免了雨天施工。
结束语
钢桥面环氧沥青砼的铺装和混合料质量检测表明，环氧沥青砼的具有与钢板有良好的粘结性、良好的高低温稳定性、强度高、刚度大等优点，能够满足钢桥面铺装强度高、刚度大、韧性足、质量轻、高黏结、不透水的要求。但是，较普通沥青砼施工复杂，具有对时间和温度的苛刻要求，因此，施工时必须提前策划、严密组织，否则极易发生质量事故，造成严重的经济损失。
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论文作者:李新奇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/20
标签：沥青论文; 环氧论文; 温度论文; 桥面论文; 钢桥论文; 时间论文; 混凝土论文; 《防护工程》2018年第31期论文;