G312合六葉公路橋鋼橋面鋪裝施工技術(shù)研究

文/張濤

1 前言

鋼橋面鋪裝是橋梁的重要組成部分，相對于普通路面材料，鋼橋面鋪裝所用材料的使用性能受施工工藝影響更大；另外，鋼橋面鋪裝施工技術(shù)作為鋼橋建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，一直受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界與工程界的高度重視與關(guān)注。本文對G312 合六葉公路橋鋼橋面鋪裝施工技術(shù)進(jìn)行了分析與探討。

2 工程概況

G312 合六葉公路橋跨越江淮溝通段航道，是連接合肥和六安的重要交通干線。G312 合六葉公路橋全長540m，其中主橋為380m，采用主跨為180m 的連續(xù)鋼箱梁橋方案，如圖1 所示。橋址區(qū)高溫多雨，大橋交通等級屬于特重交通。G312 合六葉公路橋鋼橋面鋪裝采用雙層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝方案，上層為2.5cm 厚的熱拌環(huán)氧瀝青混凝土，下層為3.5～5.3cm 厚的熱拌環(huán)氧瀝青混凝土，具體鋪裝結(jié)構(gòu)如表1所示[1]。

圖1 G312 合六葉公路橋

表1 G312 合六葉公路橋鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖

3 鋼板拋丸除銹及環(huán)氧富鋅漆噴涂

3.1 鋼板拋丸除銹

3.1.1 拋丸機試噴。拋丸機正式大面積使用前，先試拋丸20m2左右試驗樣塊，拋丸后檢查試拋丸質(zhì)量和工藝參數(shù)。被拋丸部位的消潔度應(yīng)達(dá)到Sa2.5 級，粗糙度滿足Rz60-100μm，在檢查合格后，方可大面積施工。

3.1.2 施工作業(yè)的操作。為保證G312 合六葉公路橋鋼橋面整體拋丸除銹的質(zhì)量，采用拋丸機齊頭并進(jìn)的施工方法，兩邊拋丸處互相搭接5～10cm。

3.2 環(huán)氧富鋅漆噴涂

3.2.1 環(huán)氧富鋅漆的調(diào)配。在鋼板表面拋丸除銹后，立刻進(jìn)行環(huán)氧富鋅漆的噴涂工作，噴涂時間限制在4h 之內(nèi)，超過4h 時，應(yīng)根據(jù)鋼板表面現(xiàn)狀適當(dāng)補充拋丸作業(yè)。環(huán)氧富鋅漆調(diào)配時，應(yīng)提前確定環(huán)氧富鋅漆的混合使用期和熟化期?；旌鲜褂闷谑侵刚{(diào)配后的環(huán)氧富鋅漆的最長使用時間，熟化期是指調(diào)配后的環(huán)氧富鋅漆的最短等待時間，超過混合使用期或者少于熟化期時，均禁止使用；另外，環(huán)氧富鋅漆的調(diào)配應(yīng)做到適時適量與現(xiàn)配現(xiàn)用[2]。

3.2.2 噴涂作業(yè)。環(huán)氧富鋅漆噴涂時，噴槍與鋼板之間的距離不宜過大，且全程保持一致，噴涂角度為90°。施工人員應(yīng)確保涂層分布均勻，不產(chǎn)生龜裂、漏噴、干噴、流掛等缺陷；每道涂層應(yīng)與隔壁涂層保持三分之一的重疊，環(huán)氧富鋅漆干膜膜厚應(yīng)達(dá)到60～80μm 的規(guī)定要求；噴涂前，作業(yè)人員通過試驗段確定干膜厚和濕膜厚的對應(yīng)關(guān)系；現(xiàn)場噴涂時，作業(yè)人員只需要用濕膜卡檢測涂層濕膜厚度即可。

4 環(huán)氧瀝青粘結(jié)料涂刷

4.1 涂刷作業(yè)環(huán)境要求

只有當(dāng)橋面板干燥、清潔、氣溫不低于10℃，且確認(rèn)不會出現(xiàn)下雨等惡劣天氣時，才可以進(jìn)行環(huán)氧瀝青粘結(jié)料的噴涂作業(yè)。

4.2 環(huán)氧粘結(jié)料調(diào)配

環(huán)氧瀝青粘結(jié)料采用人工輥涂，環(huán)氧瀝青粘結(jié)料A、B 組分使用前不需要預(yù)熱，成套使用，A組分與B 組分的混合比例為1∶0.95～1∶1.05；混合后，應(yīng)攪拌3min 使其充分均勻，且必須在規(guī)定時間內(nèi)完成涂刷工作。

4.3 涂刷作業(yè)

防水粘結(jié)層的涂刷量為0.68L/m2，且涂刷區(qū)要比鋪裝區(qū)邊緣多2～3cm；粘結(jié)層的涂刷量為0.45L/m2，且粘結(jié)層必須覆蓋所有已攤鋪路面及施工縫的垂直面。

4.4 環(huán)氧瀝青粘結(jié)料的養(yǎng)護(hù)

在環(huán)氧瀝青混凝土施工前，任何車輛和個人均不得進(jìn)入已施工完成的防水粘結(jié)層及粘結(jié)層區(qū)域，防水粘結(jié)層及粘結(jié)層涂刷48h 內(nèi)，完成環(huán)氧瀝青混凝土的攤鋪碾壓工作，如因故不能按時完成攤鋪碾壓工作，則在混凝土攤鋪前重新補涂適當(dāng)?shù)沫h(huán)氧瀝青粘結(jié)料。

5 環(huán)氧瀝青混凝土施工

5.1 環(huán)氧瀝青混凝土的生產(chǎn)

5.1.1 環(huán)氧瀝青結(jié)合料的混合。在拌制環(huán)氧瀝青混凝土前，施工人員應(yīng)將環(huán)氧瀝青結(jié)合料A、B 組分預(yù)熱至50～60℃，然后采取機器添加投入的方式，按比例56∶44～60∶40 倒入混合容器里，用攪拌器充分?jǐn)嚢?，隨時準(zhǔn)備投入拌和樓里。

5.1.2 礦料加熱溫度的控制。基于投放的環(huán)氧瀝青結(jié)合料用量以及油石比反推出每盤混合料所需的各倉集料用量，根據(jù)試拌時確定的各冷料倉流速向拌和樓進(jìn)料，經(jīng)加熱后進(jìn)入熱料倉，按生產(chǎn)配合比確定的各熱料倉集料質(zhì)量及礦粉的質(zhì)量投入拌缸，然后出料量溫，重復(fù)此工序3～5 遍，直至出來的礦料溫度穩(wěn)定在180～220℃范圍內(nèi)[3]。

5.1.3 環(huán)氧瀝青混凝土出料溫度的控制。當(dāng)?shù)V料溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)后，即可加入環(huán)氧瀝青結(jié)合料和基質(zhì)瀝青，基質(zhì)瀝青預(yù)熱至150～165℃，一般熱拌環(huán)氧瀝青混合料干拌5～20s，濕拌35～50s，具體拌和時間可根據(jù)現(xiàn)場實際拌和情況確定。將拌和好的環(huán)氧瀝青混凝土卸入臨時熱料斗中，立即測溫，要求環(huán)氧瀝青混凝土溫度在165～185℃范圍內(nèi)，低于160℃或超過190℃的混凝土予以作廢，并由臨時熱料斗卸入裝運廢料的運料車中，運至預(yù)先選定的廢料場內(nèi)。

5.2 環(huán)氧瀝青混凝土的運輸

將滿足溫度要求的環(huán)氧瀝青混凝土由臨時熱料斗卸入運輸車時，分“后、前、中”三次挪動汽車位置，以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象；運輸車用棉被以及帆布覆蓋，車廂側(cè)壁開設(shè)測溫孔，采用插針式溫度計隨時監(jiān)控運輸車內(nèi)的混合料溫度變化。

運輸車到達(dá)現(xiàn)場時，需在指定區(qū)域停下，前場測溫人員迅速取下插在料車側(cè)壁上的溫度計，準(zhǔn)確讀取溫度計上的溫度，并根據(jù)環(huán)氧瀝青混凝土的容留時間調(diào)度運輸車，在規(guī)定的時間內(nèi)進(jìn)行環(huán)氧瀝青混凝土攤鋪。

5.3 環(huán)氧瀝青混凝土的攤鋪

環(huán)氧瀝青混凝土施工采用的攤鋪機必須具備可加熱的振動熨平板及振動夯等初步壓實、熨平裝置，每次攤鋪機進(jìn)行工作時，提前1h 對攤鋪機進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度控制在110～120℃。

環(huán)氧瀝青混凝土在攤鋪前先用4m 直尺測量鋼板上的縱向平整度，若均在3mm 內(nèi)，則以鋼板為基準(zhǔn)，采用非接觸式平衡梁控制攤鋪厚度與平整度，否則采取掛線的方式進(jìn)行攤鋪。環(huán)氧瀝青混凝土的攤鋪溫度為150～160℃，從生產(chǎn)到攤鋪的時間控制在2h 以內(nèi)，攤鋪速度為1.5～3m/min，具體根據(jù)供料能力進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，以控制攤鋪車輛不停機、超時，力求勻速攤鋪。

5.4 環(huán)氧瀝青混凝土的碾壓

環(huán)氧瀝青混凝土采用膠輪壓路機與鋼輪壓路機進(jìn)行碾壓工作，具體壓路機組合與碾壓遍數(shù)應(yīng)通過試驗段提前確定。初壓、復(fù)壓、終壓段落應(yīng)設(shè)置明顯標(biāo)識牌，以便壓路機操作手辨認(rèn)；環(huán)氧瀝青混凝土初壓溫度≥155℃，復(fù)壓溫度≥110℃，終壓溫度≥90℃，當(dāng)表面溫度不滿足要求時，嚴(yán)禁碾壓。對壓路機無法碾壓的部位，可采用小型振動壓路機、手持式夯錘壓實；原則上不允許設(shè)置橫向施工縫，對于因特殊原因而設(shè)置的橫向施工縫，碾壓時應(yīng)先用雙鋼輪壓路機進(jìn)行橫向碾壓。

5.5 消泡處理

環(huán)氧瀝青混凝土碾壓完畢，在后續(xù)養(yǎng)生期間要派專人不斷地檢查是否有鼓包發(fā)生，若有鼓包發(fā)生，應(yīng)立即用直徑3mm 的鋼針由包頂插入放氣。在3 天內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，放氣后用手持夯錘將鼓包擊平，并用環(huán)氧膠填滿插孔；若3 天后發(fā)現(xiàn)，放氣后須用獸用注射器或其他類似器具將現(xiàn)配環(huán)氧膠或環(huán)氧瀝青結(jié)合料注入鼓包內(nèi)，擊平后讓多余的粘結(jié)劑由插孔冒出并刮走[4]。

5.6 養(yǎng)護(hù)

環(huán)氧瀝青混凝土施工完畢后，采用自然養(yǎng)生方式，在此期間禁止一切車輛通行。熱拌環(huán)氧瀝青混凝土養(yǎng)生期一般為3～5 天，具體時間應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度與現(xiàn)場馬歇爾試件的試驗結(jié)果綜合確定。G312 合六葉公路橋鋼橋面鋪裝養(yǎng)護(hù)采用如下方案：

5.6.1 施工當(dāng)天采用環(huán)氧瀝青混凝土制作45 個以上的標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件。

5.6.2 所有試件均放置于與橋址區(qū)相同的環(huán)境條件下的地方進(jìn)行養(yǎng)生。

5.6.3 施工后每天測試3 個試件的馬歇爾穩(wěn)定度作為試件的強度指標(biāo)。

5.6.4 記錄強度增長規(guī)律，馬歇爾試件強度達(dá)到20kN 后進(jìn)行下道工序，達(dá)到40kN 后允許通車。

6 結(jié)語

鋼橋面鋪裝是一項與交通狀況、氣候環(huán)境、結(jié)構(gòu)條件、施工技術(shù)等密切相關(guān)的系統(tǒng)性工程，針對不同的氣候、交通、結(jié)構(gòu)等使用條件，其施工的控制指標(biāo)差別較大。本文結(jié)合G312 合六葉公路橋的高溫多雨、特重交通等特殊的使用條件，提出了相應(yīng)的鋼橋面鋪裝施工工藝，規(guī)定了施工時間、施工溫度等多個技術(shù)指標(biāo)，開創(chuàng)性地將熱拌環(huán)氧瀝青混凝土成功應(yīng)用于G312 合六葉公路橋，促進(jìn)了安徽省內(nèi)多類鋪裝材料的共同發(fā)展，完善了我國鋼橋面鋪裝施工技術(shù)，避免了路面病害帶來的不良影響，具有極大的社會效益和經(jīng)濟效益。