環(huán)氧瀝青混合料在橋面鋪裝養(yǎng)護(hù)維修施工中的應(yīng)用

樊迪

摘 要：采用環(huán)氧瀝青混合料進(jìn)行橋梁面層鋪筑需要對每道工序都進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)，才能使材料把優(yōu)點發(fā)揮到最大程度，橋面系處于較好的技術(shù)狀況之中。另外，隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，新材料、新工藝、新設(shè)備、新機(jī)械的不斷涌現(xiàn)，瀝青改性材料也是日新月異，所以對待不同的材料要根據(jù)材料自身特性的不同要在各個工藝過程中進(jìn)行區(qū)別對待，并在實踐的過程中通過不斷的學(xué)習(xí)和經(jīng)驗積累、總結(jié)、探索才能使改性瀝青混凝土路面技術(shù)質(zhì)量更上新的臺階。

關(guān)鍵詞：環(huán)氧瀝青;橋面鋪裝;施工應(yīng)用

中圖分類號：U445.71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）06-0145-02

0 引言

我國公路橋梁的建設(shè)目前正處于高速發(fā)展的階段，橋面鋪裝作為橋梁工程極其重要的組成部分，鋪裝層的工程質(zhì)量和運營技術(shù)狀況將直接影響橋梁的通行能力和行車的安全性、舒適性、橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性以及社會經(jīng)濟(jì)效益和影響力。與橋梁工程如火如荼的發(fā)展相比，橋面鋪裝的運營情況卻不容樂觀。大部分橋梁瀝青混凝土面層在建成通車不久后，就出現(xiàn)坑槽、泛白、車轍、波浪、龜裂等病害，橋梁面層鋪裝一旦發(fā)生以上類似病害，不僅危及到行車的安全及舒適度，甚至?xí)斐蓸蛄杭夹g(shù)狀況銳減，嚴(yán)重縮短橋梁使用壽命，造成了較壞的社會影響。

1 工程概況

該項目橋位于G22青蘭高速公路巉柳段SK1844+846，主要為夏季高溫而發(fā)生損壞以及水損害，破壞形式多為推移、擁包及車轍破壞，有個別松散、坑槽現(xiàn)象。橋面鋪裝層直接承受過往車輛行車產(chǎn)生的動荷載、梁體變形等因素的作用，變形和應(yīng)力特征與橋梁面板結(jié)構(gòu)形式存在直接關(guān)系，一方面可分散荷載并參與橋面板的受力，另一方面能起到聯(lián)絡(luò)橋面板來共同承受橋面集中荷載的作用，有效防止橋面板產(chǎn)生單板受力的狀況，所以橋梁面層結(jié)構(gòu)既是是橋面板保護(hù)層又是橋面結(jié)構(gòu)的共同受力層，這就要求橋面鋪裝要有足夠的強(qiáng)度和良好的整體性，具有足夠的抗裂、抗沖擊、耐磨性能。本橋橋面鋪裝采用4cm+5cm的環(huán)氧瀝青混合料對橋面進(jìn)行重新鋪裝。

2 環(huán)氧瀝青混合料橋面鋪裝的施工工藝

2.1 粘結(jié)層材料的技術(shù)要求

從國內(nèi)外的橋面鋪裝層破壞的總體情況看，橋面混凝土鋪裝層與瀝青混合料面層之間的粘結(jié)層的設(shè)計不合理被認(rèn)為是橋面鋪裝層破壞的主要原因之一。如果橋面粘結(jié)層不佳會導(dǎo)致瀝青混凝土鋪裝層與混凝土鋪裝層之間形成夾水層的情況，由于夾水層的出現(xiàn)再加上車輛行駛產(chǎn)生的荷載作用，加水層會產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，加速橋面鋪裝層的破壞，致使橋面鋪裝開始產(chǎn)生泛白、坑槽等病害。所以粘結(jié)層材料的選擇是粘結(jié)層設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)所在。而鋪裝層在橋面復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)能夠保持良好的粘結(jié)力，一方面取決于鋪裝材料自身的強(qiáng)度與韌性，另一方面還取決于鋪裝層于橋面間的粘結(jié)作用。本工程采用的環(huán)氧瀝青粘合劑在施工過程中表現(xiàn)出了良好的粘結(jié)力以及較強(qiáng)的變形適應(yīng)能力，并且與防腐、防水涂裝材料拌合后又體現(xiàn)出較好的相容性和親和性，保證了鋪裝與鋼板以及鋪裝上下層能夠共同承受各種荷載作用。并且其具有較好的高溫抗流動性能。

2.2 環(huán)氧瀝青粘合劑的施工控制

粘結(jié)層良好的粘合力是保證橋面防腐蝕性能和耐久性能以及防滲水性能的關(guān)鍵所在，所以橋梁粘結(jié)層施工質(zhì)量好壞直接對橋梁面層鋪裝的行車壽命有很大影響，在施工中必須嚴(yán)格控制該層的質(zhì)量。其主要工序包括：橋面銑刨、表面清理、拋丸機(jī)打磨整平、修補(bǔ)破損混凝土鋪裝層、涂刷環(huán)氧瀝青粘合劑。值得注意的是在涂刷粘合劑之前橋面一定要用拋丸機(jī)打磨平整，因為環(huán)氧瀝青粘合劑的性質(zhì)類似于膠，越平整，粘合性越好。

2.3 混合料的拌合

瀝青混合料在拌合之前應(yīng)將A成分（提純?yōu)r青）與B成分（專用凝固劑）提前加熱脫筒，并分別泵入儲存罐中，保持相應(yīng)的溫度。最后按照配合比加入礦料，噴入環(huán)氧瀝青拌合。出廠溫度應(yīng)考慮運輸距離控制，并且保證拌一車，鋪一車。否則，將影響混合料的和易性及技術(shù)性能。

2.4 混合料攤鋪

混合料攤鋪應(yīng)采用先進(jìn)、適宜的設(shè)備。盡量進(jìn)行分層攤鋪，確實保證每一層的壓實度。由于混合料骨料粒徑較小（最大粒徑不超過10mm），攤鋪機(jī)在攤鋪過程中的夯錘行程不宜過大，并保證壓實度的情況下盡可能的降低夯錘擊實頻率及次數(shù)，以保證攤鋪機(jī)能夠均勻、穩(wěn)定前進(jìn)?；炷龄佈b層表面的平整度對攤鋪平整度有很大影響，應(yīng)盡量選擇非接觸式平衡梁，并嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)在鋪裝時期的混合料溫度，攤鋪溫度不能低于規(guī)范要求的最小值。以減小熨平板側(cè)壁長度和重力慣性所帶來的調(diào)整滯后影響。

2.5 環(huán)氧瀝青混合料壓實

由于材料自身的特定要求環(huán)氧瀝青混合料對壓實后的空隙率要求很高一般不得超過3%。混合料壓實過程的本質(zhì)是固態(tài)顆粒的剛性骨料在柔性介質(zhì)中縮小空隙率填實定位的過程，從而形成更加密實和有效的顆粒排列形式。因鋪裝層壓實度對橋面鋪裝層耐久性能的影響很大，環(huán)氧瀝青鋪裝施工要特別注意壓實過程中速度的合理選擇。一般，初壓時采用2.55km/h的速度;復(fù)壓時應(yīng)是碾壓機(jī)械成階梯隊列進(jìn)行。復(fù)壓速度控制在5km/h以下，碾壓長度控制在40m左右。對輪胎壓路機(jī)，必須在輪胎充分潤滑的情況下進(jìn)行碾壓。由于我們一般進(jìn)行分幅施工，應(yīng)保證施工縫的接縫處平整，填充密實。

2.6 注意事項

環(huán)氧瀝青具有高度不透水的特性，因此在鋪筑施工的過程中嚴(yán)格禁止將水灑在施工的鋪裝層上，鋪裝層要保證在干燥狀態(tài)下，以免日后造成橋面脫層、空鼓現(xiàn)象，降低鋪裝的使用壽命。在現(xiàn)場，加強(qiáng)施工組織管理和施工作業(yè)區(qū)保護(hù)工作，施工作業(yè)區(qū)與工人休息區(qū)進(jìn)行嚴(yán)格分離，嚴(yán)防由于工人生活行為在施工過程中對施工產(chǎn)生污染和干擾。為了避免瀝青混凝土粘軸現(xiàn)象的出現(xiàn)，在碾壓的過程中，壓路機(jī)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)及時在壓路機(jī)滾軸上涂刷植物油。由于粘結(jié)層的存在，對鋪筑過程中容易出來的料車和攤鋪機(jī)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，現(xiàn)場可以使用新鮮的混合料進(jìn)行覆蓋處理。

3 施工經(jīng)驗總結(jié)

（1）環(huán)氧瀝青橋面鋪筑工程完工后，經(jīng)過近兩年的行車碾壓及夏季高溫天氣，橋面鋪裝層未發(fā)生車轍，平整度良好。唯一美中不足的是施工時邊通車邊施工，無法采用全幅一次攤鋪，縱向接縫肉眼觀測較明顯，直接影響外觀質(zhì)量。建議在以后的施工過程中，盡可能采用全幅一次攤鋪，以避免縱接縫的處理。使用環(huán)氧瀝青橋面鋪裝無論在經(jīng)濟(jì)上還是其路用性能以及使用壽命都能達(dá)到最好。通過環(huán)氧瀝青橋面鋪裝工程的實施，認(rèn)為有以下經(jīng)驗值得總結(jié)：

1）施工溫度控制。為保障橋面鋪裝的整體質(zhì)量首先要保證混合料出廠溫度不能低于規(guī)范要求、運輸過程中采取必要的保溫措施防止混合料在運輸過程中溫度損失過大，混合料運輸至施工現(xiàn)場時要進(jìn)行溫度測量，在測量溫度合格的前提下才能進(jìn)行混合料的攤鋪工作，混合料攤鋪和碾壓環(huán)節(jié)要緊密連續(xù)，嚴(yán)格控制好攤鋪、初壓、復(fù)壓和終壓各個環(huán)節(jié)的壓實厚度和溫度。由于環(huán)氧瀝青的特殊性，混合料必須在出廠后的3小時之內(nèi)完成攤鋪，因此要選擇好拌合場的位置，控制好運輸、拌料、攤鋪的時間，保證拌、運、鋪作業(yè)的連續(xù)。

2）環(huán)氧瀝青混合料必須用控制好碾壓溫度，冷卻至80-110℃再使用輪胎壓路機(jī)碾壓，碾壓后的壓實度必須達(dá)到規(guī)范要求，防止碾壓過程中出現(xiàn)欠碾壓或者過碾壓的情況發(fā)生，碾壓要采用均速進(jìn)行，避免在碾壓過程中的突然加速和減速，碾壓方式要采用前進(jìn)和倒退的形式，不得在端頭碾壓處進(jìn)行掉頭碾壓，避免在較低溫度下反復(fù)碾壓。過碾壓不但可能磨掉石料棱角或壓碎碎石，破壞粗集料的嵌擠作用，造成構(gòu)造深度降低甚至泛油。

3）結(jié)合實際施工生產(chǎn)過程中的工藝流程和技術(shù)要點，從以下幾個環(huán)節(jié)加以控制、實施，有利于橋面整體平整度的提升。①水準(zhǔn)面平整度控制。主要控制好標(biāo)高、橫坡、厚度，鋪筑時采用非接觸式平衡梁法，提高鋪筑平整度控制。②攤鋪機(jī)相關(guān)參數(shù)控制。調(diào)整好熨平板初始仰角，達(dá)到控制攤鋪厚度和平整度的目的;螺旋布料器與熨平板前緣距離的調(diào)整。當(dāng)攤鋪厚度較大、礦料粒徑較大，瀝青混合料溫度偏低或發(fā)現(xiàn)攤鋪層表面出現(xiàn)波紋時則宜將距離調(diào)大，反之，宜將距離調(diào)小。熨平板刮料護(hù)板高度的調(diào)整，保持熨平板前部混合料的堆積高度，當(dāng)攤鋪厚度小于10cm時，刮料護(hù)板底刃應(yīng)高出熨平板前緣13cm-15cm。③攤鋪過程中，攤鋪機(jī)螺旋布料器應(yīng)不停頓的轉(zhuǎn)動，兩側(cè)應(yīng)保持有不少于布料器高度2/3的混合料，并保證在攤鋪機(jī)全寬度斷面上不發(fā)生離析。

（2）在實施環(huán)氧瀝青混合料橋面鋪裝后，加強(qiáng)跟蹤觀測，特別是在春融、夏季高溫、長時間降雨、冬季降雪冰凍等最不利季節(jié)進(jìn)行跟蹤觀測路面變化情況。通過跟蹤觀測發(fā)現(xiàn)，實施環(huán)氧瀝青混合料橋面鋪裝的橋面綜合性能優(yōu)異，耐久性，溫度穩(wěn)定性，抗疲勞性能都較傳統(tǒng)的改性瀝青混合料優(yōu)越的多。同時環(huán)氧瀝青混合料也具有非常好的抗車轍、抗剝落性，耐腐蝕，不易產(chǎn)生裂縫。

1）環(huán)氧瀝青混合料在養(yǎng)護(hù)工程中的使用效果表明能較好的解決路面的透水問題，防止雨水滲入橋面鋪裝層，防止路面過早發(fā)生水損壞。

2）使用過程中未出現(xiàn)輕微車轍，裂縫等病害，表明其強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性、抗疲勞性能都能夠經(jīng)受大交通量、重載車輛等不利環(huán)境的考驗。

3）環(huán)氧瀝青是在普通瀝青的基礎(chǔ)上通過添加環(huán)氧樹脂、固化劑等材料的基礎(chǔ)上配和而來的，具有傳統(tǒng)瀝青混合料鋪裝材料不可比擬的優(yōu)點，特別是它的熱固性從根本上解決了傳統(tǒng)瀝青混合料在夏季高溫易產(chǎn)生波浪、車轍等病害的缺點。使用環(huán)氧瀝青拌制的瀝青混合料，具有高強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)、抗疲勞、耐高溫、耐腐蝕等特點，其性能在多個方面更加優(yōu)于傳統(tǒng)的瀝青混合料，是一種良好的鋪裝材料。

4 推廣運用

巉柳高速公路環(huán)氧瀝青混合料橋面鋪筑完成近三年的時間，總體來看，其使用效果比較明顯。環(huán)氧樹脂瀝青混合料從根本上改變了瀝青的熱塑性本質(zhì)，大大擴(kuò)展了瀝青材料使用的溫度范圍，延長了使用壽命。環(huán)氧瀝青混合料所用級配類型比標(biāo)準(zhǔn)AC-10型級配還要略細(xì)，這對于保證橋面鋪裝防水及抗疲勞特性有較大的意義。

環(huán)氧瀝青混合料作為高性能的鋪裝材料，通過這次試驗段鋪筑，我認(rèn)為環(huán)氧瀝青鋪裝具有以下優(yōu)點：在低溫環(huán)境下有良好的韌性，能使鋪裝結(jié)構(gòu)層在低溫環(huán)境下具有良好的抗疲勞性能;具有高度抵抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力。同時，我們也發(fā)現(xiàn)環(huán)氧瀝青混合料的配制和拌合工藝比較復(fù)雜且難以把握控制，施工過程中拌合、運輸、攤鋪要求高，特別是對溫度的敏感性較強(qiáng)，整體施工難度較大，技術(shù)關(guān)鍵點較多。針對其特點，我認(rèn)為，引進(jìn)環(huán)氧瀝青混合料作為大跨徑橋梁的橋面鋪裝材料，可以增長養(yǎng)護(hù)周期，減少橋面病害，延長橋梁使用壽命，這將是未來橋梁養(yǎng)護(hù)維修的一個重要方向。

參考文獻(xiàn)

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