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工业十路跨梅河干桥ERS 钢桥面铺装施工技术

2020-01-01刘军平

建材与装饰 2020年2期
关键词:抛丸喷砂胶料

刘军平

(中铁七局集团第一工程有限公司 河南洛阳 471000)

目前我国的钢桥面铺装技术主要有三种,体树脂沥青组合体系(ERS)铺装技术、美国双层环氧铺装技术、英国及日本浇筑式铺装技术[1]。我国的专业技术人员经过多个ERS 铺装项目的实践和改进,目前已建立起钢桥面铺装力学分析方法、ERS 铺装设计、ERS 关键材料试验研究、ERS 铺装施工工艺和工法、质量控制要点和验收评定等一个完整的钢桥面铺装体系,形成了一个具有完整自主知识产权的钢桥面铺装技术流派。

1 ERS 铺装结构和特点

ERS 钢桥面铺装主要由三个部分组成,典型结构是EBCL+RA+SMA,其中EBCL 是防水抗滑粘结层,RA 是铺装整体化层、SMA 是作为表面功能层,各层分工明确。EBCL 具有抗剪强度高、粘结可靠、变形能力强的特点,EBCL 具有较好的变形能力,在与桥面钢板间具有足够强的粘接能力,与RA 之间具有较好的抗剪强度和拉拔[2]。

2 工程概述

工业十路跨梅河干桥是郑州航空港经济综合实验区工业十路上的一座新建桥梁,位于郑州航空港经济综合实验区工业十路跨越梅河干流水系处。桥梁桥跨布置为22+56+22m,桥梁全长均为100m,上部结构为三跨连续中承式钢桁拱桥。道路标准宽度46m。桥梁处横断面自北向南布置依次为:3.0m(人行道)+18.5m(车行道)+1.5m(中央分隔带)+18.0m(车行道)+5.0m(人行道)=46.0m(红线宽度)。

3 钢箱梁桥面铺装结构

钢桥面铺装采用ERS 铺装体系,由EBCL+RA05+SMA13 构成。其结构层为:钢桥面板抛丸除锈Sa2.5 级,粗糙度80~120μ+EBCL0.9~1.1kg/m2+25mmRA05+45mmSMA。

钢桥面铺装采用ERS 铺装结构层如图1 所示。

4 ERS 铺装施工工艺

4.1 抛丸除锈施工工艺

(1)施工环境要求:环境温度5℃~40℃,空气相对湿度低于90%,钢板表面温度大于空气露点温度3℃。

图1 钢箱梁桥面铺装结构

(2)钢板表面要求:干燥、无污染。

(3)磨料要求:采用金属混合磨料(70%钢丸和30%钢砂),磨料必须保持清洁、干燥、不含有害物质,如盐分、油脂等,其性能符合GB6484-86、GB6485-86 的要求。

(4)施工工艺:喷砂前,对钢板表面的松散物及油脂等进行清除,确保钢板表面干燥、无污染。采用真空无尘的除锈方法,在喷砂过程中喷砂机连续、匀速地进行喷砂除锈工作,抛丸打砂机按2m/min 左右的速度进行控制,每幅抛丸处应相互搭接5cm 左右。对于抛丸机无法施工的区域和边缘,预先采用人工打磨方式进行处理。钢板经喷砂处理后,在监理工程师的旁站下,现场检测了抛丸除锈后钢板表面的清洁度和粗糙度。抛丸除锈后2h 内,应开始EBCL 胶结料的刮涂施工。超过规定时间未覆盖EBCL 胶结料的钢板或出现返锈、污染的钢板,应重新进行抛丸作业。

4.2 EBCL 界面施工工艺

(1)施工环境要求:EBCL 层施工时要求气温不得低于10℃、天气干燥,下雨、有雾、相对湿度大于90%时不得施工,施工时钢板高于露点温度3℃以上。

(2)一般要求:施工过程中要注意安全、保持清洁,施工过程禁止吸烟。操作人员要穿防护衣和鞋套。

(3)施工工艺:抛丸施工结束后用吹风机将钢板界面吹干净,确保作业面干净、无污染。采用挡风板将抛丸区与EBCL 刮涂区进行隔离。立即开始EBCL 层施工,防止抛丸处理后钢板表面再次发生锈蚀。根据施工的面积,计算出EBCL 胶料总用量,严格按照厂家提供的EBCL 胶料A、B组分比例进行混合,搅拌时长不得低于60s。EBCL 层涂布量严格按照0.9~1.1kg/m2控制。EBCL 刮涂均匀后,立即撒布一层3~5mm 单粒径的石子,使之完全与EBCL 胶料一起固化,石子的撒布量约为2.5~4.0kg/m2。接头部位施工采用胶带纸粘贴,形成一条直线,并在第二天喷砂处理时打去部分EBCL,形成干净面,然后进行施工。

撒布碎石后,试验室人员在现场进行成型EBCL 胶料的拉拔试件,并置于钢板处同等时间、气候养生,检测EBCL 胶料的3d 的拉拔强度,同时应记录好胶料养生期间天气变化情况。

4.3 RA05 层施工工艺

(1)施工环境要求:RA05 施工前应调查号施工期间的天气状况,安排晴天施工。施工前清除EBCL 层表面的油污和杂物,扫除EBCL 层表面的松动碎石。

(2)材料要求:到场的所用集料和RA05 拌和用胶料必须进行原材料检测,成型标准马歇尔试件,测试完全固化后的RA05 马歇尔试件相应物理指标。

(3)拌和:RA05 原材料由石灰石矿粉填料、0~3mm、3~5mm 两种集料组成,生产时三种集料分别置于树脂沥青混凝土专用拌和机的三个冷料斗中,与集料一起输送至提升斗内。RA 干拌时间10-15s。待集料干拌结束后直接将搅拌好的RA 胶料倒入拌锅内。湿拌时间60-80s,以搅拌均匀为准。

(4)摊铺和碾压。

摊铺:摊铺机行走速度控制在3~5m/min 左右,摊铺机采用整平衡梁控制RA05 混合料的厚度和平整度,依照松铺系数确定松铺厚度,并摊铺时随时测量摊铺厚度,保证RA05 最小厚度满足设计要求。

碾压:采用胶轮压路机碾压方式,碾压分为初压和复压,初压1~2遍,复压3~4 遍,以沥青上浮,表面致密有光感为标准。

(5)施工缝处理。

原则上RA05 一次成型进行摊铺,不留施工缝。如因天气或设备故障等原因产生施工缝,在RA05 固化前进行接缝处理。处理前再接缝处涂刷RA 胶料。

(6)养生和防水粘接层洒布。

RA05 施工结束后根据气温条件养生2-3d,使RA05 固化形成强度。粘结层洒布前保证RA05 层处于干燥状态,被雨水淋过的RA 层需充分晾干或采用强力吹风机吹干后再进行聚合物改性沥青洒布。

(7)聚合物改性沥青洒布:在SMA 混合料摊铺前,应对已固化的RA05 层表面进行抛丸处置,使RA 层顶面裸露出新鲜的石料。然后洒布聚合物改性沥青,洒布量为1.0~1.2kg/m2。

4.4 SMA 层施工工艺

(1)施工环境要求:SMA 施工必须在有连续晴天的时候进行,摊铺过程中遇雨立即停止。

(2)SMA 混合料的拌和:SMA 混合料的拌合温度应严格控制,拌和时间以集料颗粒全部均匀裹覆沥青胶结料为准。改性沥青SMA-10 加料次序和拌和时间为加矿料、矿粉、纤维,干拌15s 左右,加沥青湿拌45s左右。

(3)摊铺碾压:SMA 混合料采用非接触平衡梁装置控制平整度和厚度,采用双钢轮+胶轮压路机和水平震荡光轮压路机紧跟摊铺机碾压的方式,每段的碾压工作长度控制在30~50m,一般碾压3~4 遍即可达到密实度要求。

5 结语

ERS 钢桥面铺装技术作为我国专业技术人员自主研发的新型防水铺装体系,克服了以前钢桥面铺装的缺点,各铺装结构层功能特点明确,兼具了抗高温、抗车辙、防滑、防水、养护简单、造价低等优点,ERS 钢桥面铺装技术可大力推广于立交桥、跨江大桥等钢桥面的铺装。

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