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高架桥施工钢桥面铺装技术应用研究

2020-02-15

江西建材 2020年12期
关键词:钢桥胶料桥面

张 莹

镇江市交通工程建设管理处,江苏 镇江 212000

钢桥在国内正处于快速发展阶段[1-2]。在城市高架桥建设中,为了解决大跨度和美观性要求,钢桥的使用越来越普遍。然而,与传统的钢筋混凝土桥面铺装相比,钢桥面铺装沥青混凝土受到的影响因素更多,受力性能更复杂[3-4]。目前,在国内外道路工程建设领域和路面材料研究领域,钢桥面铺装仍然有诸多难点需要解决,尤其对钢桥面铺装技术的研究成为热点问题[5-6]。

1 工程概况

某城市高架桥主线桥长约988.68m,钢桥面铺装包括部分段落匝道、部分段落主桥,共计约13673m2。钢桥面铺装结构形式如下:4.5cm高弹改性沥青加3cm树脂沥青。总体思路:采用全封闭施工,钢桥喷砂除锈、EBCL 施工及RA 的施工和SMA-13 的施工。

钢桥面ERS 铺装体系施工流程:喷砂除锈→EBCL 施工→养生→3cm RA05 过渡层施工→养生→二阶反应性环氧树脂粘层→4.5cm 高弹改性沥青SMA-13。

2 总体施工方案

钢桥面铺装设计方案采用ERS 钢桥面铺装方案,由EBCL+RA05 +SMA-13 构成。桥面钢板采用喷砂除锈,标准要求实现Sa2.5 级,粗糙度指标为60~100μm;除锈后应立即使用EBCL 胶料涂刷防锈,层间要求0.9~1.1kg/m2;之后采用粒径3~5mm 的碎石铺撒,碎石铺面比例要求达到80%以上;EBCL 层稳定固化后,使用RA05 整体罩面,厚度要求30mm,此处,RA05 层兼顾调平层作用,用于控制和解决钢板表面不平造成的平整度问题。施工中,RA05 碾压时,使用单粒径的碎石铺撒10~13mm 厚,要求部分碎石嵌入RA 层,确保RA 实际表面的粗糙度。RA05 层稳定固化后,喷洒二阶反应性环氧树脂0.8~1.0kg/m2,用作粘层,然后成型铺4.5cm SMA-13 沥青混凝土层铺装总厚度控制在7.5cm。

3 钢桥面铺装关键技术

3.1 钢桥面板处理

钢桥面板处理前应先清除钢板表面的松散物,然后剔除钢板表面附着较厚的油性污垢,并对较严重的污染部位使用清洗剂清理,清洁剂可选用磷酸三钠、甲苯等溶剂,最终使钢桥表面保持清洁和干燥的状态。

喷砂作业磨料采用混合磨料,由金属钢丸和钢砂组成,通过试验确定钢丸和钢砂的组成。磨料本身要求是清洁和干燥的,且磨料中不能含有有害物质,以免二次污染。除锈采用喷砂机作业,要求喷砂机连续匀速工作。遇到两台喷砂机搭接问题,要求相邻工作面搭接部位宽度≮50mm,除锈后应立即使用EBCL 胶料涂刷施工,保证防锈效果。如果在规定时间内不能按计划和要求喷涂EBCL 材料或出现新的锈蚀和污染面,影响工程质量的,应按设计要求重新除锈。

3.2 EBCL 粘结层

EBCL 胶料由A、B 两组成份组成,按照规定的比例进行混合,并用电动搅拌机搅拌均匀,搅拌时间≮120s;EBCL 胶料的施工时间应考虑多方因素影响,通常参考施工当时的拌和温度、当时的大气温度和钢板的实际温度,在结合试验室确定的温度-时间控制图的基本要求下做出及时调整和优化,进而保证EBCL 胶料在施工中的可操作性。此外,两组成份混合的EBCL 胶料拌合后应控制在1h 内完成使用。

EBCL 胶料施工可采取人工涂布的方式,现场施工采用网格法控制。本项目EBCL 胶料施工采用人工一层刮涂的形式,施工中要求刷涂均匀,并尽量避免堆积和胶料的流淌现象。EBCL 胶料施工刮涂量严格控制,采用设计标准用量0.9~1.1kg/m2。EBCL 胶料施工完毕后,立即使用3~5mm 粒径的碎石在其面层撒布施工,使碎石固化在EBCL 胶料上。撒布的碎石要求表面清洁干燥,撒布施工要求饱满均匀,做到满布但不重叠也无堆积现象,碎石铺面比例要求达到80%。上述施工结束后,EBCL 胶料层应封闭养护。如果EBCL 胶料粘结层不能一次完成涂布时,每次施工后的连接处应呈直线。下一次涂布前,应采用抛丸机将连接处上一次涂布的EBCL 胶料除去30~50mm,刮涂胶料时并应覆盖部分上一次完成的涂层。

3.3 RA 树脂沥青粘层

在完成EBCL 胶料粘结层涂布施工及达到设计固化强度后,在进行摊铺RA 树脂沥青混凝土层前,需要对EBCL 胶料粘结层表面进行进一步的清扫确保干净,做到清洁干燥,且无污染和无尘土。同时采取现场管控的保障措施,确保进出作业面的施工机具的清洁。施工过程中应注意安全、保持清洁,禁止烟火,操作人员应穿防护衣和鞋套,避免汗水、碎屑等掉落到EBCL 上。

粘结层材料使用RA 树脂沥青,涂布量按照0.3~0.4kg/m2控制,应涂布均匀,并应在指干前完成RA 树脂沥青混凝土层的摊铺。

3.4 RA 树脂沥青混凝土层

RA 树脂沥青混合料拌和采用专用机械,确保混合均匀。依据设计配合比,使用称量斗分别取放料进行称重,控制放量,粉胶比精确控制。RA 树脂沥青混合料拌合应选用专用的拌和设备,混合料拌合时的干拌时间应控制在5~10s,且要求湿拌时间≮90s,控制标准以混合料均匀无花白料为准。

RA05 摊铺宜采用两台摊铺机全幅施工,配备1 台拼装式摊铺机和1 台伸缩式摊铺机,并配备2 台胶轮压路机和2 台双钢轮压路机,RA05 树脂沥青混合料碾压以胶轮压路机为主,钢轮压路机用于终压收光。

RA 树脂沥青混凝土的碾压方式宜采用光轮静压+轮胎压路机碾压+光轮静压的碾压方式,碾压过程中不得随意变换方向。压路机的吨位及碾压遍数应按试验段试验确定。

3.5 反应性环氧树脂粘层

RA 树脂沥青混凝土层固化施工反应性防水粘结层。粘结层施工前应对RA 树脂沥青混凝土层表面进行抛丸提高界面洁净度和粗糙度。粘结层抛丸后,表面应清理干净,且保证清洁干燥,无污染、无尘土。

在现场将已加温预热的主剂、固化剂按规定的混合比例加入到现场搅拌锅内经过充分搅拌(搅拌时间为120s)后,放料于小桶内,然后采用人工涂刷。涂布量按照0.8~1.0kg/m2控制,对于局部未洒到部位,应进行人工补涂粘结材料,补涂厚度应达到设计要求。

3.6 高弹改性沥青混合料

高弹改性沥青混凝土作为ERS 铺装表面功能层,铺装层的压实度、渗水系数、平整度指标尤为重要,高弹改性沥青混合料在拌合、摊铺、碾压施工过程中应注意施工机械与质量检测仪器的准备工作。

工程正式铺设高弹改性沥青SMA-13 混合料之前,应先进行试铺路面试验。在选好试铺段试铺施工过程中,及时调整和完善施工工艺,并采集记录相关数据,如通过试压获取压实度得相关参数及数据,进而确定适宜的压实工艺和合理的压实程序,为正式铺设高弹改性沥青SMA-13 混合料做好准备。

4 结语

本研究结合实际工程应用,通过分析钢桥面铺装施工技术,总结了钢桥面铺装的关键节点和相应施工要点及技术应用。研究表明影响钢桥面沥青混合料铺装性能的因素有很多,本研究重点从钢桥面板处理、EBCL 粘结层、RA 树脂沥青粘层、RA树脂沥青混凝土层、反应性环氧树脂粘层和高弹改性沥青混合料六个方面展开分析,给出施工解决方案。本研究能为类似的钢桥面铺装施工提供借鉴之用。

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