浅谈环氧沥青混凝土在川南地区跨江大桥上的施工应用.pdf

2 0 1 3年第 4期 西南公路 XI NA NGO NG L U 浅谈环氧沥青混凝土在川南地区 跨江大桥上的施工应用 郑孝强 ( 重庆交通大学土木建筑学院重庆4 0 0 0 6 7) 【 摘要 】环氧沥青混凝土施工在我国尚处于不太成熟的阶段 ，尤其是大跨径桥梁环氧沥 装，成功的案例更是屈指可数。介绍环氧沥青混凝土在川南地区的黄舣长江特大桥上的成功应 套适合川 南地 区特殊 气候 条件的施工方 法。通过 对该施 工方法关键工 艺的归纳和总结 。突出该 工 中的应用及发展趋势。 【 关键词 】环氧沥青；大跨径钢箱梁；铺装 【 中图分类号 】U 4 4 3 3 3 【 文献标识码 】 A 1 工程概况 成都 一自贡 泸州 赤水高速公路是 四川省 高速公路网布局规划中的一条重要的出川和出海 通道 ，它 ( 西 ) 北接成都绕城高速 ， ( 东 )南连泸 州至赤水 高速公路 ，沿途与规划 的洪雅至乐至高 速 、汉源至自贡高速 ，建成的内 ( 江 )自 ( 贡 )宜 ( 宾 )高速 、隆 ( 昌 )纳 ( 溪 )高速 、在建的合江 ( 川渝界 )至纳溪高速相通 ，形成完善 的四川高速 网络体系 ，构筑西南地区高速公路主骨架具有重要 作用。该项 目直接与长江黄金水道泸州港相连 ，对 实现水陆联运 ，促进四川综合运输发展、构建西部 综合交通枢纽极为重要 ；该项 目的建设是强化成都 经济辐射能力 、带动沿线经济社会发展 、适应未来 交通需求 的需要 。 黄 舣 长 江 特 大 桥 位 于 四 川 省 泸 州市 黄舣 镇 境 内 ，是成 自泸赤高速公路 ( 泸州段 )上跨越长江的 一 座特大型桥梁 ，全桥长 1 2 2 3 m，主桥为 l 0 跨连续 梁半 漂浮体 系斜拉桥 ，主桥采用 高低双塔 、双索 面 、不对称索 、混合梁结构形式 ，其 中高塔塔高 2 1 0 m，低 塔塔 高 1 2 3 5 m，两塔 高差较 大 ，达 到 8 6 5 m。主跨为 5 2 0 m钢箱梁 ，桥面铺装采用 5 5 c m 的环氧沥青混凝土，其效果 图见图 1 。桥址所处地 夏天温度高且持续时间长，常年湿度较大 ，对环氧 沥青混凝土铺装均极为不利。 图 1 黄 舣 长 江 特 大桥 2 施工方案 2 1 桥面铺装方案简述 首先用抛丸机去除钢桥面表 蚀 。抛丸 除锈 光洁度达到 S a 2 R z 4 08 0 u m。抛 丸后 ，在 4 h以 用高压无气喷涂机喷涂环氧富锌 布均匀 ，厚度适中，干膜厚度6 ( 的漆面应养护 37 d。底漆经抗 后 ，进行粘 结层施 工 ，粘 结层 是 成部分 ，除粘结铺装层和钢板 外 ，还起到防水的作用 ，粘结层 对桥面铺装使用寿命有很大影响 2 1 1 环氧沥青防水粘结层和粘： 环氧沥青粘结料技术要求 ： 结料均采用环氧沥青粘结料 ，由 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 西南公路 氧树脂 )和组分B I f( 含固化剂的沥青 )混合而成。 用量 分 别为 防水粘 结层 0 6 8 0 0 5 L m 、粘 结层 0 4 50 0 5 L m 。 2 1 2 环氧沥青混合料拌和 (1) 环氧沥青混合料原材料的技术指标。 环氧 沥青结 合料是 由组 分 A与组分 B V两 种按 一 定 比例在一定温度条件下经复杂的化学反应得到 的同化物，其技术指标见表 1 。 表 1 环氧沥青结合料技 术指标 技术指标 技术要求 试验方法 重 量比 ，组分A 组分BV 1 0 0 ： 5 8 5 抗拉强度( 2 3 ) MP a 2 0 G B T 5 2 8 - 1 9 9 8 断 裂时 的延长 率( 2 3 ) 2 2 0 G B T 5 2 8 - l 9 9 8 吸水率( 7 d ，2 3 ) 0 3 G B， r 5 2 8 - 1 9 9 8 J T J O 5 2 2 O O 0 9 粘度增加 至l P a S ( 1 2 0 】 mi n 5 0 ( T 0 6 2 5 2 0 0 0 ) 集料必 须选用 坚硬 、致密 、洁净 、耐磨 、颗粒 形状较好 ，并与结合料有较好的粘结性的非酸性硬 质石料 。 ( 2) 混合料的配合比。 施工前 ，进行 目标配合比、生产配合比和生产 配合比验证三阶段 的环氧沥青混合料 的配合 比设 计。环氧沥青混合料配合比的设计与校验按 公路 沥青路面施工 技术规范 ( J T G F 4 0 2 0 0 4)附录 B规定的方法进行 。 ( 3) 环氧沥青混和料的拌和生产。 沥青混合料用3 0 0 0 型拌和楼拌制，拌和机能分 口 、分 级上料 ，计量准 确 、均 匀 、自动调控 、 自动 记录 ，装有温度检测系统及二次除尘设备 ，并设有 接料滑车，能够满足施工要求。 2 1 3 环氧 沥青混和料 的运输 (1) 为防止混合料与运料车车厢粘着 ，凡车厢 内与混合料接触的部位，涂层植物油作为隔离剂。 ( 2)运输 车设 有 编号 ，并将 编 号贴 于驾 驶室 前 玻 璃 上 或 后挡 板 上 。运 料 车轮 胎 胎 面 花纹 要 清 晰，禁止使用光轮或磨耗严重的轮胎 ，防止安全事 故 的发生 。 ( 3)已经离析或结成团块或在运料车卸料后 滞 留于车上的混合料 ，以及低于规定铺筑温度都予 以废弃 。 (4)当料 车 中途 因故 停 车 ，立 即打 电话通 知 9 抢运人 员组织抢运 。 (5)运至铺筑现场的混合料 ，在规定的时间 内摊铺 ，并在规定的温度以上完成压实。 (6)为接 近摊铺 机 ，运 料 车必须 通 过未 固化 的粘结层 ，为 防止 运料 车轮胎将 粘结料 带到 干净 的 钢桥面或摊铺不久的环氧沥青铺装层上，在桥面_ l 运料车倒完混合料后驶离末固化的粘结层所走的路 线 上放 置纤 维板 。 2 1 4 环氧 沥青混合料的摊铺及碾压 (1 )摊铺作业 。 摊 铺顺 序 ：钢 桥面行 车道 中央分 隔带两 侧分两 幅摊铺 ， 每层各设一条纵缝。桥面摊铺宽度严格按照 要求分幅尺寸划定，摊铺机行驶方向根据施T时运 输车的行驶方向而定。 摊 铺 工 艺 ：为 尽 量 减 少 粘 结 料 对 钢 桥 面 的 污 染，本工程铺摊施工采用侧向喂料方式。 采 用非 接触式 平衡梁 控制厚 度 与平整度 ，在摊 铺前先用 3 m直尺测量钢板的纵 向平整度 ，若均在 3 m m内 ，则摊铺基准 可取 钢板 面。 当第一幅摊铺 、压实完成以后 ，下一幅摊铺时 利用前一幅作基准面 ，一侧用一个滑靴传感器控 制，另一侧熨平板用非接触式平衡粱控制 ，横坡度 用摊铺机坡度仪控制 ，要保证铺装层的横坡度 设 计一致 ，同时第二幅摊铺前 ，要将与第一幅衔接的 纵缝切成4 5 。 6 0 。 斜面，涂抹环氧沥青粘结油后再 进 行摊铺 施工。 摊铺 速度 ：施 工前要 根据供 料能 力 ，精 心 计算 并控制摊铺速度 ，施T时根据各料车送料单的 “ 容 许卸料时间范围”进行及时调整，以控制摊铺机不 停机 、不超时，力求匀速摊铺为原则，摊铺速度一 般控制在 24 m mi n 。 摊铺开 始每 1 0 mi 0 一次松铺厚度 ，并注意路 拱 ，中途 少做变 动 ，必要 时加 以调整 ，直至摊 铺正 常为止 ，摊铺力求 平顺 ，调整过 程 中尽量不影 响平 整度。并要求摊铺机螺旋布料器巾的料位以略高于 螺旋布料器2 1 3 为宜，避免 昆 合料出现离析现象。 机械摊铺过程中，尽量不用人工反复修整，但 出现以下问题时：断面不符合要求 、局部缺料 、局部 混合料明显离析、表面明显不平整 、死料等，在施丁 技术人员专门指导下认真调整 、局部换料 ，仔细修 补 ，同已铺混合料接顺 ，不留明显印迹 和差异。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 郑孝强 ：浅谈环氧沥青混凝土在川南地区跨江大桥上的施工应用 摊铺过程 中设专人对螺旋布料器及料斗 中的 “ 死料 ”进行 清理 ，清理 的废料 、 “ 死料 ”应 集 中 放在小推车中，然后集中清理出施工现场。 摊铺如果突然遇雨 ，立即停止施工 ，并清除未 压实成型的混合料 ，未铺料必须全部予以废弃。 在施工过程中，为防止因河风等原因造成的沥 青混合料温度骤降 ，必要时采用在护栏两侧加挡风 板和给侧 向喂料机和摊铺机添加挡风设施等方式进 行保温。 摊铺机采用 自动式 ，并安装有可调的活动熨平 板或整平组件。熨平板在需要加热时可以加热 ，能 按照规定的典型横断面和图纸所示的厚度在车道宽 度内摊铺 ，并配有振动夯板和可调振幅的震动熨平 板的组合装置，夯板和震动熨平板的频率 ，可各 自 单独调整。 每天摊铺完毕 ，将摊铺机各处粘着的环氧沥青 擦拭干净。 卸完料后 ，运料车在驶出摊铺 区的轮迹带上铺 设垫板 ，以防止车轮被 沾粘结料对其他 区段的污 染。在桥面行车线上铺一层纤维板。 所有车辆不得在正桥上调头。车辆调头必须驶 离钢箱梁桥面。 为防止运输车辆突然漏水或漏油 ，所有车辆发 动机下必须用彩条布兜好。 ( 2) 环氧沥青混合料的碾压。 钢桥面环氧沥青碾压由于作业面比较窄 ，压路 机无法错轴碾压 ，因此采用类似火车行进的方式碾 压，同进同退 ；要求压路机操作手精力集中，彼此 配合，协调碾压，否则易出撞车等事故。 碾压紧跟摊铺机进行 ，碾压全部为静压 ；压路 机组合及碾压遍数见表 2。 表 2 面层压路机组合及碾压遍数 初压 复压 终压 轮胎压路机 双钢轮压路机 轮胎压路机 双钢轮压路机 4 遍 4 遍 4 遍 4 遍 碾压一遍：碾乐范围内，摊铺层表面的任一点都通过了一次压 路机 ( 不含叠轮 ) 碾压开始前应在压路机上按要求涂刷最小量的 植物油以防止压路机粘起混合料。若碾压过程中压 路机粘起了混合料 ，应使用铲刀或刷子清除掉。 碾压时压路机驱动轮面向摊铺机 ，由低到高 ， 依次连续均匀碾压 ，相邻碾压带重叠 1 3 轮宽，不允 许压路机在沥青混合料上转 向、调头 ，压路机起 动 、停 止必 须减 速缓行 ，不准紧急刹车制动 。 要对各碾压段落设置 明显标志 ，便于司机辨 认。对碾压顺序 、压路机组合 、碾压遍数 、碾压速 度及碾压温度应设专人检查 、记录，坚决杜绝漏压 现象 。 对碾压遍数及碾压温度等 ，应设专岗检查和记 录。初压和终压都是在压完了3 遍时，用红外线测 温计测记表面温度。当表面温度不满足要求时，再 用插入式温度计测记内部温度。当内部温度不满足 要求时，除多补压两遍外 ，应查明原因，采取有效 措施 ，杜绝再次发生 。 碾压温度 ：设专人负责监测碾压温度，保证初压 终了温度不低于8 2 ，终压终了温度不低于6 5 。 对于压路机碾压不到的部位 ，如泄水孑 L 周围及 边缘部位等 ，采用人工夯实或采用小型手扶振动压 路机或手持式振动夯等小型机具振捣密实。 偶有风速过快时 ，初压压路机紧跟摊铺机进行 碾压 ，提高压实效率使其在许可的温度范围内，将 混合料压实 ，确保工程质量 。 在摊铺第二幅时 ，为保证新铺层与 已经施工的 摊铺层衔接平顺 、密实 ，增加一台压路机专门进行 压缝处理 。 2 1 5 接 缝 处 理 (1)铺装 层 的纵 向施 工缝 ，采用 4 5 。6 0 。 的 斜缝；中分带、路缘带位置边缘切缝采用 9 0 。 直缝。 (2)纵 向施 工缝禁止设置在纵隔板和 u形肋 与顶板的焊缝处； (3)原则上不得设置横 向施工缝 。当因故无 法避免时 ，横向施工缝必须设置在钢箱梁的两横隔 板 中间附近 。 ( 4) 切缝前要预先 画好线 ，在 已铺好 的油 面上 铺防污染的纤维板 ，沿线采用 自动切割机进行切割。 (5)铺装层切缝宽度控制在 5l O c m深度控 制在 2 5 mm ( 上 层 )及 2 0 ra m ( 下层 )，上下两层横 向施工缝 缝要错 开 l m左 右 ，纵 向施工缝 间距在 1 5 c m以上 。原则上不设置横向施工缝。 (6)切割时间应通过试切确定。一般当铺装 碾压完 1 2 个 h ( 或 6 0 左右 ) 后 ，不时用切割机 在画线外侧拟被切除的铺装上试 ( 下转第 1 0 6 页 ) 99 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 西南公路 车通过时应停止罐车移动 ，避免安全事故发生。在 浇筑砼前用水泵抽十孔桩里面的积水，准备 1 0 包与 砼 同标 号 的水 泥 。根 据孑 L 底情 况放 入适量水 泥 ，用 人T把水泥浆搅拌均匀后 ，应迅速浇筑砼 ，使砼对 孔壁的侧压力尽快大于渗水压力 ，以防止地下水渗 入孔 内。为防止下 料高度 过高产 生离析 ，应采用 导 管进行浇筑，导管应对准孔 中心 ，导管底部与砼面 高差 控制在 26 m为官 ，砼下放 时操 作人员应在地 面上 等候 ，以免被 下坠 的碎石砸 伤 ，待停止放料 后 操作 人员再 下孔对 砼进 行震 动密 实 ，砼 每上 升 3 0 0 mm应 进 行 一 次 震 动 ，在 震 动 时 应 插 入 下 层砼 5 01 0 0 mm，做到快插慢拔，当砼再不下沉且无气 泡 冒 时 ，停 止振捣 开始继 续放料 ，直 到砼 顶 面高 出设计要求的顶面 ，才能停 止浇筑。 参 考 文 献 1 J G J 1 3 0 2 0 1 1 建筑施 1 扣件式钢管脚手架安伞技术规 范l s ( 2 J T G Tf S O 一 2 0 1 I公路桥涵施工技术规范 f s J l 3 l3 单辉祖 材料 力学 【 M】 北京 ： 高等教育出版社 2 0 0 4 j ： ( 上接 第 9 9 页 )切 。当发现切缝平顺 ，不再拉料 ， 切割面光洁平整时，即叮开始正式切割。 ( 7)切缝后 ，即， j 适 当的工具将铺装的多余 部分 撬走 。并用 细铜丝刷 刷除不稳 定 的颗 粒 ，用 较 宽的鬃 毛刷扫清灰 尘 ，必 要时用 湿拖把擦 拭 ，最 后 用 高压 空气将所有颗粒及灰尘 吹出桥面 以外 。 (8)当邻幅喷洒粘结料时 ，不但要同时喷涂 缝壁，还应跨过接缝 ，超宽 1 02 0 m m。 ( 9)对横 向施工缝的切割位置除考虑横隔板 位置外 ，还应根据铺装的实际情况决定切割的具体 位置 。 3重点及难点 (1)环氧沥青混合料所使用的材料必须严格 控制材 料质量 ，并满 足相关规范要求 。 ( 2)严格 卅料 、摊 铺 、初 压 、终 压 的温 度控 制 ，严格按技 术指导 书进行摊铺作业 。 ( 3)做好气象调查 ，避开阴雨天气施工 ；严 格现场控制 ，在施T场外统一设置供水点并给每一 位作业人员发放毛巾，防止饮用水和汗水混入混合 料中 i o6 抟瓣 。 豁 0 t ( 4)专 人检 查粘 层 油的施 丁 质量 ，对 漏洒 的 部分采用人T处理 ，粘层油表面粘附的飞虫尸体及 杂物要及时清理干净。 (5)终 压完 成后 ，要 安排 专 人对 已施 工 的路 段进 行定期 巡视 ，发现有鼓 包 的地 方 ，要 及 时采取 放气处理 ，防止鼓包范 围扩大 。 ( 6) 严格封闭养生 ，养生时间不得少于4 5 d ， 养生期间，不得有车辆通行。 4 结论 经过严格的工序控制，黄舣长江大桥环氧沥青 混 凝土施工 取得成 功 ，路 面各项 检测指 标均 满足设 计要求，开创川南地区大跨径桥梁采用环氧沥青的 先河。环氧沥青强度高 ，随钢板变形性好，将广泛 应用于钢桥面的路面施T。 参考文献 l 1 l J T J F 4 0 2 0 0 4 公路沥青路面施 工技术规范f s 】 【 2 J 沈金安 改性沥青 与S MA路 面 M 北京 ： 人 民交通 t1 “ 版 ： ， 1 9 9 9 l 3 1 J T G D 5 0 2 0 0 6公 路沥青路 面设计 规范 s 】 4 中交公路规 划设 t 院有限公司 成都 自贡 泸州 赤水 ( 川黔 ) 高速公 路 泸州段 没计 文件 R _ 2 0 1 0 5 黄 I 南 京长汀大桥钢桥面铺装技 术研究 l J ll 公路 2 0 0 1 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m