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钢桥面铺装环氧沥青混合料施工质量控制研究

2021-09-10杨传萍

交通科技与管理 2021年21期
关键词:桥面铺装摊铺碾压

杨传萍

摘 要:为了保证钢桥面铺装环氧沥青混合料施工质量,本文归纳了钢桥面的使用性能要求,总结了在桥面处理、粘结层施工、环氧沥青混合料施工时的要点和注意事项,并分析了环氧沥青混合料施工中常见问题,提出相应的解决措施,为钢桥面铺装环氧沥青混合料施工提供了指導。

关键词:桥面铺装;环氧沥青;摊铺;碾压;施工质量

钢桥面铺装结构由于钢桥面的弹性模量、导热系数和热膨胀系数等与普通沥青铺装层存在很大差别,故其研究一直是热点也是难点。我国环氧沥青混合料桥面铺装的应用非常多,但对其施工质量控制方面的研究仍需进一步总结,本文分析了环氧沥青混合料施工时的要点和注意事项,对环氧沥青混合料施工中常见问题提出了相应的解决措施,为钢桥面铺装环氧沥青混合料施工提供了指导。

1 钢桥面铺装技术要求

大跨径钢桥大多处在强风、降雨多、空气湿度大等环境下,铺装层更容易发生功能性病害或者结构性病害,严重危及行车的舒适性、安全性,影响铺装层的使用寿命。对钢桥面的病害成因进行总结,主要有三个方面:桥梁结构的影响、交通荷载的影响及环境条件的影响。由于大跨径钢箱梁所处的气候条件十分恶劣,这对钢桥面铺装层提出严格的技术要求[1]:

(1)铺装层的强度和刚度应该满足要求;

(2)铺装层的厚度应该满足要求;

(3)铺装层与钢桥面板有良好的协同变形能力;

(4)良好的粘结性能;

(5)高温性能优异;

(6)良好的柔韧性和耐久性。

2 环氧沥青混合料施工过程控制要点

2.1 桥面处理和喷涂防腐层

在桥面铺装层施工前应该对钢桥面进行全面的清洁处理,主要包括钢桥面喷砂除锈和喷涂防腐层。在喷砂除锈时,要求施工温度介于5℃~40℃,同时要求空气湿度不能超过85%,在喷砂除锈完成后,应该在4 h内涂装防腐层,防止钢桥面板再次生锈,并且要求防腐层要厚度适中、分布均匀。涂装防腐层后应该在20℃以上的温度下养护7 d[2]。

2.2 粘结层施工

粘结层在施工前要对钢桥面做干燥处理,在施工前要密切关注施工时间的天气状况,如果存在下雨天或者雾天,不能施工。施工前要对路缘石、护栏座等用塑料薄膜进行处理,保证在施工期内不会遭受污染。在正式施工之前通常需要试喷,施工采用专用的洒布机。

在喷洒过程中,对于喷洒超量或少量的位置应该进行纠正处理,对漏洒或者少洒的部位要补足喷洒量,而对喷洒超量的部位应该使用木铲处理,在处理过程中一定不能破坏喷洒层。对于喷洒不到的位置,要人工手动涂刷。施工完成后的粘结层应该均匀连续,并且平整性要好。另外铺装环氧沥青混合料尽量在48 h内完成,如果超过48 h,在环氧沥青混合料施工前必须重新喷洒粘结料[3]。

2.3 环氧沥青混合料生产、运输

首先需要对复配环氧树脂、自制固化剂预热,温度控制在50℃~60℃。按照预先确定的复配环氧树脂和自制固化剂的比例进行投入。环氧沥青混合料的拌和时间要长于普通沥青混合料的拌和时间,一般干拌12 s,湿拌50 s。应有专人对拌合楼每盘出料的外观质量和出料温度进行严格检查,对于外观不符合要求,以及出料温度不合格的混合料必须废弃。环氧沥青混合料温度应该介于110℃和121℃。

根据混合料的运输能力、运输距离和工程量确定运输车的数量,通常情况下运输车应该在30 min内运到施工现场。如果混合料已经出现离析和出现结团结块现象,或者被雨水淋湿,或是温度不满足要求,应该废弃。

2.4 环氧沥青混合料摊铺

环氧沥青混合料应该在固化时间和温度满足要求的前提下进行摊铺,并且摊铺厚度应该满足规范要求,应该对混合料的温度进行控制。在摊铺完成后应该及时进行碾压处理,不然容易造成压实度不足[4]。摊铺照片如图1所示。环氧沥青混合料一般可以采用三台摊铺机进行连续稳定的摊铺,松铺系数一般为1.2,摊铺速度为1 m/min,摊铺应该均匀、不间断。

2.5 环氧沥青混合料碾压

环氧沥青混合料在进行碾压时,要严格控制碾压时间和碾压温度,为了保证环氧沥青混合料碾压成型后的路用性能满足要求,应该密切关注碾压的时间和温度的关系。碾压工序为初压、复压和终压。每次碾压结束后应该设置明显的标志,并且安排专门人员对碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度等做详细记录。一般均需要碾压四遍,压路机组合如下表1所示。

施工结束后,应该及时对施工设备进行清理,防止胶粘剂固化。终压结束后,检查铺装层表面是否有横向微纹,应该存在,需要立即先用轮胎压路机碾压,之后再用钢轮压路机碾平。

2.6 养护

环氧沥青混合料在碾压完成后应该进行养护,以30 d为宜。可以自然养护,如图2所示。常温下固化反应很慢,为了增强环氧沥青的固化反应速度,应进行高温养护,具体的养护时间和养护温度,可根据当地的实际情况确定。如果在养护期内,铺装层出现鼓包或者裂缝等早期病害,应该及时进行养护处理。

3 环氧沥青混合料施工中常见问题及解决措施

3.1 车辆在粘结层上出现打滑现象

施工时的温度比较高,在粘结层施工完成后,铺装层的流动性增加,如果在粘结层喷洒完成后短期内直接开始摊铺环氧沥青混合料,那么此时粘结层的硬化程度比较小,运输车辆行驶在上面就会出现打滑现象,并且粘结料稠度越小,越容易出现打滑。解决措施主要是可以在车辆行驶的轮迹线上撒一层热拌沥青混合料,能有效防止车辆打滑。另外可以使喷洒粘结层和摊铺环氧沥青混合料的间隔时间尽量延长,也可以防止车辆出现打滑现象。

3.2 碾压结束后铺装层出现鼓包现象

铺装层鼓包大多出现在夏季,造成鼓包现象主要是由于环氧沥青混合料内部或者铺装层与钢桥面之间存在水分,在温度较高的季节,水分水化成水汽,这才导致铺装层出现鼓包。

为了防止铺装层出现鼓包现象,应该分别设置专门的区域供施工车辆加水、供工人饮水,工人应该随身携带毛巾。另外在碾压结束后,应该有专门的人员进行检查,如果在碾压过的区域发现有鼓包现象,应该立即处理。铺装层温度超过60℃时,可以使用钢针将鼓包刺破,以便使空气得到排出,之后再次进行碾压。如果铺装层温度低于60℃,此时铺装层已经硬化,为了保证上下层的粘结效果,需要在鼓包内注入环氧沥青粘结料,并且进行再次碾压。

3.3 铺装层产生“死料”

如果摊铺机或者运输车中的“死料”没有及时去除,或者在拌和时环氧沥青混合料就已经出现结块现象,经过摊铺碾压成型后,就会在表面形成“死料”。为了避免此类现象的发生,应该重视质量管理工作,把握施工中每个环节的质量,在任一环节发现死料,都应该立即清除。在摊铺机后应设置专门的观察人员,当发现混合料结块时,应该及时清除,并用热混合料补齐,再次进行碾压,保证铺装层的整体性。

3.4 铺装层出现细小横向裂纹

如果碾压时的温度超过了规定的范围,或者碾压时压路机行驶的速度过快,都可能造成在碾压结束后,在铺装层表面出现一些细小横向裂纹。为了避免横向裂纹的出现,在碾压时应该严格控制温度和行驶速度,在碾压结束时应进行检查,如果存在横向细小裂纹,需要先使用胶轮压路机碾压,之后再用钢轮压路机将轮迹消除。

4 结论

本文总结了环氧沥青混合料用于钢桥面铺装时的施工过程控制要点,施工中常见问题及解决措施。主要结论如下:

(1)钢桥面铺装层对各项技术指标的要求更为严格,环氧沥青因其具有热固性而存在独特性,造成了环氧沥青混合料的施工过程更加复杂;(2)环氧沥青混合料的施工过程要进行全过程控制,包括桥面处理和喷涂防腐层、粘结层施工、生产、运输、摊铺、碾壓、接缝处理和养护等;(3)总结了环氧沥青混合料在施工时出现粘结层打滑,铺装层出现鼓包、死料、细小横向裂纹等现象的原因,并提出了相应的解决措施,为钢桥面铺装环氧沥青混合料施工提供了指导。

参考文献:

[1]程德金.钢桥面铺装用环氧沥青材料的制备与性能研究[D].长安大学,2017.

[2]李广.钢桥面环氧沥青铺装工法及质量控制研究[D].重庆交通大学,2017.

[3]徐伟,李孝旭,苏权科,等.热拌环氧沥青混凝土钢桥面铺装施工控制试验研究[J].公路,2014,59(10):17-21.

[4]王朝辉,傅一,陈谦,等.环氧沥青混凝土桥面铺装材料研究与应用进展[J].材料导报,2018,32(17):2992-3009.

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