悬索钢桥热拌环氧沥青混凝土桥面施工技术探究

2021-10-20黄小华

中国公路 2021年14期

黄小华

（中国新兴建设开发有限责任公司，北京 100039）

一、工程概况

本文该工程中的桥梁于2013年建成，全长744m，共15跨，主跨135m+165m，为独塔自锚式悬索桥。2017年，经检测发现，大桥受交通量大、重载交通较多等因素影响，一侧主跨整幅桥面出现不规则裂缝，裂缝宽度为5～24mm，缝深为5～15mm，局部有推移现象，裂缝发展速度较快。2019年，此侧主跨桥面铺装层进行更换，更换的铺装结构层从上至下为30mm的SMA-13高弹性沥青混合料+环氧沥青粘接层+30mmEA-13环氧沥青混凝土+环氧沥青粘接层+富锌防锈层。

二、原材料

（一）环氧沥青

本工程中环氧沥青由高温型环氧树脂主剂、环氧固化剂和国产70号基质沥青按照4：3：7的比例掺配制备而成，环氧沥青检测结果如表1所示。

表1.环氧沥青检测结果

（二）集料填料

粗集料采用直径为4.75～9.5mm、9.5～13.2mm的玄武岩碎石，细集料采用直径在2.36mm以下的石灰岩石屑，填料采用石灰岩矿粉，集料及填料性能指标满足现行《公路沥青路面施工技术规范》相关要求。

三、配合比设计

初选三组不同粗细矿料级配进行马歇尔试验，根据压实沥青混合料的矿料间隙率确定目标配合比设计最佳级配，筛分结果如表2所示。根据选定的最优级配，以五组油石比进行马歇尔试验，确定本工程热拌环氧沥青混凝土最佳油石比为6.9%，根据选定的级配和最佳油石比，进行沥青混合料性能试验，结果如表3所示。

表2.矿料筛分结果和推荐级配范围

表3.热拌环氧沥青混合料技术指标试验结果

四、施工工艺

（一）工艺流程

悬索钢桥热拌环氧沥青混凝土桥面施工工艺流程如图1所示。

图1.悬索钢桥热拌环氧沥青混凝土桥面铺筑施工工艺流程

（二）准备工作

由于热拌环氧沥青混凝土成本较高，施工前需做好充足准备工作确保铺筑成功。本工程中热拌环氧沥青混凝土容留时间约为3小时，因此施工前需确定拌和站位置，并提前规划运输线路，确保热拌环氧沥青混凝土从拌和、运输到施工现场碾压成活时间小于容留时间。

确定生产配合比，进行试验段的铺筑，验证生产配合比、机械人员配备、运输方式的合理性及确定松铺系数和碾压遍数等。原旧桥面沥青混凝土面层铣刨至下层黏层，然后改用人工铲除下层黏层，不得对钢箱梁造成损伤。铣刨完毕后，钢桥面板进行抛丸除锈，提前在桥面铺筑热拌环氧沥青混凝土面层48小时前，将钢桥面刷上环氧富锌漆和环氧沥青粘结层，并做好交通管制，禁止任何车辆通行。

提前关注天气预报信息，确保施工当日温度满足要求且无降水。由于容留时间较短，在混合料拌和前，现场的机械设备需完全就位并具备立即摊铺状态，关键设备如摊铺机等应配备备用设备，以保持铺筑施工连续不间断。热拌环氧沥青混凝土遇水丧失黏性，因此，在施工过程中要严格避免混合料掺杂水份。

（三）拌和

热拌环氧沥青混凝土拌和时，按确定生产配合比将集料、基质沥青、环氧树脂结合剂、矿粉等混合而成热固性材料。先将集料和矿粉干拌8～10s，再将沥青和环氧混合液同时投入拌缸，整个投放时间控制在15s以内，湿拌时间40～60s。环氧树脂主剂和固化剂加热温度为55～65℃，基质沥青加热温度155～165℃，矿料加热温度190～210℃，沥青混合料出厂温度170～175℃，热拌环氧沥青混凝土废弃温度应低于160℃，高于195℃。

（四）运输

采用自卸汽车将热拌环氧沥青混凝土运至施工现场，运输车在拌和站接料时多次前后移动，以减少混合料出现离析现象。同时，自卸车箱内应采用植物油涂抹防止黏壁，并在运输过程中做好覆盖保温措施。

（五）热拌环氧沥青混凝土摊铺

采用沥青混凝土摊铺机摊铺时，避免刮伤钢桥面环氧沥青黏结层。本工程的铺筑宽度为12.5m，采用2台摊铺机联铺作业，摊铺机前后错开10m～20m，呈梯队方式同步摊铺，两幅之间约有5cm的重叠宽度，避免出现纵向冷缝。根据试验段取得的松铺系数进行混合料摊铺，应注意监测松铺厚度，且保证摊铺温度高于155℃，摊铺机行进速度均匀地控制在2～4m/min以内，摊铺过程中，要保证混合料的和易性和表面均匀性，避免集料出现离析现象。

（六）碾压

为避免碾压震动对桥梁悬索造成破坏，采用静压压实热拌沥青混凝土，碾压流程为初压-复压-终压。初压时，采用13t双钢轮压路机静压1～2遍，并将碾压温度控制在155℃以上；复压时，采用26t胶轮压路机碾压4～5遍，温度控制在110℃以上；终压时，采用13t钢轮压路机静压2～3遍，控制温度为90℃以上。压路机无法压实的边角部位采用小型机具夯实。在碾压过程中如果产生气泡，可采用锐物将其戳破并重新压实。为减少温度损失，压路机需要紧跟摊铺机后碾压。终压完成后，应采用无核密度仪对压实度进行检测，发现压实度不足之处及时补压。