钢桥面ERS体系机械化施工技术论文_杨永鹏,郭辉,李佩东

钢桥面ERS体系机械化施工技术论文_杨永鹏,郭辉,李佩东

杨永鹏 郭辉 李佩东

大连日中技研有限公司 辽宁 大连 116023

摘要:本文主要针对钢桥面ERS体系机械化施工展开分析,思考了钢桥面ERS体系机械化施工技术的要点和具体的施工方案,可供今后的施工工作参考和借鉴。

关键词:钢桥面ERS体系;机械化;施工技术

前言

针对钢桥面ERS体系机械化施工的每一个环节,我们都要重点做好施工的方法和施工的具体的技术措施,才能够让钢桥面ERS体系机械化施工更加的符合我们的要求。

1钢桥面铺装技术概述

针对钢桥面铺装技术的研究在我国已经有近20年发展历史,逐渐形成改性沥青SMA、浇筑式沥青混凝土和环氧沥青混凝土三大铺装体系,整体水平得到了极大提高。近十多年来,这三种铺装结构在我国得到了应用。

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形及环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构形式密切相关。近10年来,我国加快了大跨径钢桥的建设步伐,黄河上建造的大跨径桥梁越来越多,这些桥梁几乎都采用正交异性钢桥面板和沥青铺装体系作为桥面系。但是,很多正交异性钢桥面板上的沥青铺装层在通车运行一到两年后,出现横向或纵向裂缝。到目前为止,我国正交异性钢桥面铺装设计与施工还未完全取得成功,仍是大跨径钢桥亟待解决的关键技术之一。

2钢桥面ERS铺装机械化施工技术

2.1工艺原理

本工艺旨在解决传统钢桥面铺装体系导致的一系列病害,采用了先进的树脂沥青组合体系(ERS):EBCL+RA05+SMA13。其各层的工艺原理如下:

(1)EBCL在ERS结构中的作用是利用改性环氧树脂耐高温、高强度和可追随变形的众多优点,在光滑的钢板上形成一层防水防腐的抗滑层,约束铺装层不产生水平滑动位移,从而解决铺装界面抗剪的安全问题。特别是在高低温度条件下依然具有良好的性能。特别值得一提的还有,当钢桥面铺装完成后,在整体铺装结构中,它能有型地单独存在,发挥抗剪防滑的作用。

(2)当界面的抗滑结构型式和材料采用EBCL后,界面的防水抗滑的安全问题得到很好的解决。为有效地发挥EBCL的作用,提高钢桥面铺装整体的使用寿命,本工艺选择树脂沥青混凝土RA05(ResinAsphalt)。RA05在ERS体系中被称为整体化层,是一种冷拌施工的树脂类沥青混凝土材料。它有强度高、耐高温、抗疲劳、防水效果好、易施工等诸多优点。

(3)为了提高RA05表面的抗剪效果,在RA05初压结束后,立刻在RA表面均匀洒布一层8~12mm的石子,洒布量按不少于满布面积的30%控制,使其在RA05表面上形成凹凸不平面,使其能与上层SMA具有更好的粘结力。于RA05层表面撒布的防水粘结层沥青的作用是提高SMA与RA05层之间的粘结强度并减少水分的浸入。

2.2工艺流程

ERS钢桥面铺装施工工艺流程为钢桥面喷砂除锈→EBCL抗滑层胶料涂布→EBCL抗滑层石子撒布→RA05整体层施工→表面功能层SMA13施工(其中RA05和SMA13施工包括配合比设计、拌合、运输、摊铺及碾压)。

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2.2.1桥面喷砂除锈

(1)首先对钢板表面的焊瘤、针孔、飞边和毛刺等进行补焊和打磨平整,然后对局部受油污污染的部位采用碱性清洗剂(如磷酸三钠等)擦洗,并用清水冲洗干净,确保抛丸除锈施工前钢板表面清洁、干燥、无污染。

(2)喷砂除锈采用金属混合磨料(70%钢丸和30%钢砂),磨料必须清洁(不含油、杂物)、干燥,其性能符合GB6484-86、GB6485-86的要求,粒度和形状满足抛丸处理后对表面粗糙度的要求。所用磨料应是清洁干燥的,不可被有机物沾污。

(3)采用多台抛丸机并行直线连续抛丸的方式,每次行走距离不超过50m,往返多次,直至将整个需除锈范围抛丸完毕;抛丸处应互相搭接5~10cm。在进行最后一遍抛丸除锈时,应换用清洁干燥磨料,禁止使用回收磨料。经抛丸处理后的钢板表面清洁度必须达到Sa2.5级要求,粗糙度要求控制在80~120μm范围内。对无法用回收式真空抛丸机抛丸的边角处及桥面的凹坑等部位,应用手提式真空抛丸机进行补充抛丸,以使该部位的清洁度与粗糙度满足设计要求。对于已经抛丸结束,未涂刷EBCL胶料的钢表面,必须采用适当的保护措施,尽快进入涂刷工序。对于在规定的时间内未涂刷EBCL胶料的,应根据实际情况予以重新处理,达到规定的要求方能进行涂刷作业。

2.2.2桥面EBCL防水层施工

(1)EBCL抗滑层由EBCL胶料和在其上撒布的3~5mm粒径的碎石共同组成。EBCL胶料及3~5mm碎石的技术要求应满足设计要求;

(2)抛丸施工结束后宜立即开始EBCL层施工,防止抛丸处理后钢板表面发生锈蚀。EBCL层施工时要求天气干燥、气温不得低于10℃,有雾、下雨或相对湿度大于90%时不得施工。

(3)首先将存在于桥面的尘埃、杂物等清除干净,然后仔细清洁洒布作业面,确保作业面干净、无污染。

(4)EBCL胶料由A、B两组分组成,两组分要严格按照比例进行混和,混和完毕后采用电动搅拌机搅拌均匀,然后在60min以内采用人工方式涂布于钢板表面,涂布要求均匀、无堆积、无流淌,EBCL层未固化以前严禁一切人员和机械进入。EBCL施工采用画方格网人工刮涂方式涂布于钢板表面,涂布量为0.9~1.1kg/㎡;EBCL要求采用两层刮涂的方式,下层涂布量为0.1~0.15kg/㎡,待下层胶料基本固化后应尽早开始上层EBCL胶料的刮涂施工,上层涂布量为0.8~0.95kg/㎡。EBCL涂布完毕后在胶料表面撒布一层3~5mm粒径的石子,单粒径碎石洒布要求干燥、清洁、均匀、无堆积,石子的撒布量为2.3~2.8kg/㎡,使之与EBCL胶料一起固化,形成粘结牢固的EBCL抗滑表层。

2.2.3桥面RA05施工

(1)RA05施工所使用的集料、矿粉、拌合胶料、聚酯纤维和配合比性能要求应满足设计要求;

(2)RA05的拌和

RA05采用JS750树脂沥青专用拌和机进行生产,拌和机设置在施工现场附近,一般不超过5km,这样可以有效减少RA05混合料的运输距离,提高RA05混合料的生产效率并保证RA05有效摊铺碾压时间。由于RA05的数量少且施工时间短,在无特殊情况下拌和场可设在引桥上。

(4)RA05摊铺和碾压

桥面摊铺施工采用一台或多台摊铺机全幅施工,摊铺速度控制在3~5m/min,RA05摊铺厚度采用走滑靴的方式进行控制,保证RA05最小厚度满足设计要求。RA05混合料采用胶轮碾压,碾压4~6遍。为了提高RA05表面的抗剪效果,在初压结束后,立刻安排专人在RA表面均匀洒布一层8~12mm的石子,洒布量按不少于满布面积的30%控制。碾压采用分段控制,碾压长度要与每车料摊铺长度一致,严禁压路机到已碾压完毕的RA05上停放。每段碾压时间不宜过长。碾压按摊铺方向紧跟慢压。碾压过程中严禁洒水、柴油、废机油等混和液。为防止粘轮,统一采用植物油涂刷压路机轮胎表面。摊铺、碾压过程中安排专人及时将已硬化、结团的RA05料清除出去;摊铺结束后及时用专用清洗液清洗摊铺机、压路机上粘连的RA05混合料,避免RA胶料完全固化后无法清洗。

3结束语

综上所述,钢桥面ERS体系机械化施工一定要更加科学合理,针对钢桥面ERS体系机械化施工技术的方案和具体的施工技术措施,进行进一步的总结,才能够提高施工的效果。

参考文献:

[1]邓学钧.中国江阴长江大桥桥面沥青铺装层高温稳定性[J].交通运输工程学报,2016.2(2):1-7.

论文作者:杨永鹏,郭辉,李佩东

论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/30

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