鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工技術(shù)研究

陸振盛

（柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545616）

1 鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工技術(shù)

1.1 鋼橋面防腐層施工

在開展鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工前，首先，需要對(duì)鋼橋面的防腐層進(jìn)行施工處理，避免鋼橋面受到腐蝕介質(zhì)的侵蝕，為后續(xù)的鋪裝施工奠定良好的基礎(chǔ)[1]。

首先，檢查鋼橋面表層是否存在飛邊、毛刺等雜質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行打磨清除處理[2]。使用脫脂劑，全方位擦除鋼橋面表層的油漬，并用壓縮空氣吹掃干凈[3]。利用拋丸機(jī)，設(shè)定其清潔度等級(jí)為St3.0 級(jí)，以并行直線連續(xù)拋丸的方式，去除鋼橋面邊角多余鐵銹。拋丸結(jié)束后，檢驗(yàn)鋼橋面的鋼表面，確認(rèn)符合鋪裝施工要求后，進(jìn)入噴漆工序。采用高壓無(wú)氣噴涂法，在鋼橋面表層噴涂均勻一致的環(huán)氧富鋅漆膜。噴漆過程中，實(shí)時(shí)測(cè)定鋼橋面濕膜厚度，保證濕膜厚度符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。噴漆結(jié)束后，避免鋼橋面接觸腐蝕介質(zhì)，在快速時(shí)間內(nèi)組織防水粘結(jié)層施工，有效地減少鋼橋面漆膜氧化。

1.2 環(huán)氧瀝青混凝土混合料拌制

完成上述鋼橋面預(yù)鋪層處理施工后，接下來(lái)，設(shè)計(jì)環(huán)氧瀝青混凝土混合料的配合比，拌制混合料。鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土混合料的技術(shù)要求，如表1 所示。

表1 鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土混合料技術(shù)要求

按照表1 的技術(shù)要求，選取混合料原料，并拌制混合料。設(shè)定混合料每盤拌和時(shí)間在40～50s 之內(nèi)，干拌時(shí)間不少于3s。拌制過程中，環(huán)氧瀝青混凝土結(jié)合料應(yīng)當(dāng)覆蓋所有礦料顆粒，不能出現(xiàn)結(jié)團(tuán)成塊、集料離析現(xiàn)象，保證混合料中瀝青含量、級(jí)配組成符合相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝

基于上述環(huán)氧瀝青混凝土混合料拌制完畢后，接下來(lái)，進(jìn)入環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝工序。為了保證環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工質(zhì)量，首先，按照施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鋪裝施工的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，具體如下：

1.環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝寬度。依據(jù)環(huán)氧瀝青混凝土連續(xù)鋪裝施工原則，選擇與鋼橋面工程施工適配度較高的混合料鋪裝寬度[4]。鋼橋中央分隔帶兩側(cè)車道上層采用四幅鋪裝施工方式、下層采用三幅鋪裝施工方式?？刂其摌蛎驿佈b的橫向間距不小于10cm，鋪裝寬度比鋪裝層設(shè)計(jì)寬度大10cm。

2.環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝速度。鋪裝速度應(yīng)當(dāng)根據(jù)混合料的供料能力及容許卸料時(shí)間確定，按照勻速鋪裝原則，控制鋪裝速度。

3.氧瀝青混凝土調(diào)平裝置。采用非接觸式平衡梁作為環(huán)氧瀝青混凝土調(diào)平裝置，以鋼橋面掛線為基準(zhǔn)，實(shí)時(shí)測(cè)量鋼板的縱向平整度。

4.環(huán)氧瀝青混凝土料車調(diào)度。按照環(huán)氧瀝青混凝土混合料的平均溫度，確定鋪裝施工容許卸料時(shí)間，進(jìn)而進(jìn)行料車調(diào)度。

完成上述鋪裝施工參數(shù)設(shè)置后，接下來(lái)，鋪裝環(huán)氧瀝青混凝土混合料[5]。首先，選用履帶式瀝青攤鋪機(jī)，作為鋼橋面鋪裝施工機(jī)械設(shè)備。根據(jù)鋼橋工程施工要求與實(shí)際工況，設(shè)定攤鋪機(jī)速度，一般設(shè)定為1～2m/min。在鋼橋面邊側(cè)支設(shè)鋼模板，調(diào)整鋼橋面的平整度。儲(chǔ)運(yùn)罐車在環(huán)氧瀝青混凝土裝料后，以倒車的方式，行駛至攤鋪機(jī)所在位置的前方，進(jìn)行卸料。卸料后迅速駛出。施工人員先將卸下的混合料分散攤開，隨后利用攤鋪機(jī)，勻速、連續(xù)地?cái)備伝旌狭?，直至鋼橋面外露輪廓與鋪裝層表面達(dá)到平齊，完成鋪裝施工。在此基礎(chǔ)上，修抹鋪筑面，保證鋪筑面與原始鋼橋面之間密實(shí)，避免鋪筑面出現(xiàn)離析問題。

1.4 環(huán)氧瀝青混凝土碾壓

鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝完畢后，在此基礎(chǔ)上對(duì)鋼橋面進(jìn)行碾壓施工。

首先，根據(jù)鋼橋面鋪裝施工工況，在碾壓施工前，對(duì)振動(dòng)壓路機(jī)的起振與停振工況作出分析。壓路機(jī)作為一種循環(huán)式壓實(shí)機(jī)械，在運(yùn)行周期內(nèi)，碾壓段的長(zhǎng)度、工作性質(zhì)與使用用途均影響了壓路機(jī)的起振與停振工況，一旦起振時(shí)間得不到有效控制，一方面會(huì)嚴(yán)重影響壓路機(jī)的壓實(shí)性能，產(chǎn)生共振現(xiàn)象；另一方面會(huì)降低鋼橋面碾壓的質(zhì)量。

綜合考慮后，本文選用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)作為碾壓機(jī)械設(shè)備，其技術(shù)參數(shù)如表2 所示。

表2 雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)技術(shù)參數(shù)

按照表2 的技術(shù)參數(shù)，對(duì)雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行設(shè)置，保證壓路機(jī)的使用性能。為了避免鋼橋面碾壓不密實(shí)，影響鋪裝施工質(zhì)量，除了雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)以外，輔助輪胎壓路機(jī)共同進(jìn)行碾壓施工。本文將鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土碾壓劃分為了三個(gè)工序：初壓、復(fù)壓與終壓。鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土碾壓工序說明，如表3 所示。

表3 鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土碾壓工序

按照表3 的碾壓工序，有針對(duì)性地對(duì)鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝上層與鋪裝下層進(jìn)行碾壓施工。在鋼橋面終壓施工完畢后，檢查鋼橋面表層是否存在橫向微紋，若存在橫向微紋，則再次使用輪胎壓路機(jī)碾壓，隨后使用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)碾平，確保鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工的密實(shí)度。

2 實(shí)例應(yīng)用分析

上述內(nèi)容是本文提出的鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工技術(shù)的全部設(shè)計(jì)流程。在提出的鋪裝施工技術(shù)投入實(shí)際鋼橋工程建設(shè)前，需要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的鋪裝施工效果作出客觀檢驗(yàn)，確認(rèn)鋪裝施工技術(shù)能夠達(dá)到預(yù)期工程建設(shè)要求后，方可投入實(shí)際應(yīng)用?；诖?，選取R 鋼橋建設(shè)工程項(xiàng)目作為此次研究的依托，開展了如下文所示的鋪裝施工技術(shù)實(shí)例應(yīng)用分析。

2.1 工程概況

R 鋼橋建設(shè)工程項(xiàng)目屬于連接該地區(qū)骨架橋梁路網(wǎng)的主要鋼橋，項(xiàng)目起訖樁號(hào)為K0+096.068-K4+601.042，主線總長(zhǎng)4.5km。其中，鋼橋路基長(zhǎng)1.36km；隧道長(zhǎng)3.14km，屬于分離式雙洞特長(zhǎng)隧道。鋼橋由路基、路面、隧道及互通匝道共同組成。鋼橋工程施工地區(qū)的地勢(shì)整體較平穩(wěn)，南北兩側(cè)地勢(shì)相對(duì)較低，中間區(qū)域地勢(shì)略高，起伏不大。R 鋼橋建設(shè)工程概況，如表4 所示。

表4 R 鋼橋建設(shè)工程項(xiàng)目概況

根據(jù)表4，獲取R 鋼橋建設(shè)工程項(xiàng)目各項(xiàng)概況信息。R 鋼橋面在使用年限達(dá)到10 年時(shí)，全線加鋪了改性瀝青罩面層，但是在長(zhǎng)期使用下，鋼橋面出現(xiàn)了不同程度的病害問題。為了改善這一問題，將上述本文提出的環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工技術(shù)應(yīng)用到該工程中，檢驗(yàn)鋪裝后鋼橋面質(zhì)量，驗(yàn)證鋪裝施工技術(shù)的可行性。

2.2 施工結(jié)果分析

為了使此次實(shí)例應(yīng)用分析結(jié)果具有較強(qiáng)的說服力，引入對(duì)比分析的方法原理，將上述本文提出的鋪裝施工技術(shù)設(shè)置為實(shí)驗(yàn)組，將文獻(xiàn)[2]、文獻(xiàn)[3]提出的鋪裝施工技術(shù)分別設(shè)置為對(duì)照組1 與對(duì)照組2，對(duì)比三種環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工技術(shù)應(yīng)用后鋼橋面路用性能。

斷裂延伸率是指對(duì)應(yīng)材料在拉伸加載下的斷裂延伸性能。選取鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土斷裂延伸率作為此次鋼橋面路用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，其計(jì)算公式如下：

其中，δ表示鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土斷裂延伸率；L1表示鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土拉拔后的夾具間長(zhǎng)度；L表示鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土拉拔前的夾具間長(zhǎng)度。通過計(jì)算，得出此次試驗(yàn)的鋼橋面路用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土斷裂延伸率質(zhì)量要求，斷裂延伸率應(yīng)當(dāng)≥185%，斷裂延伸率越大，說明鋼橋面路用性能越好，反之同理。利用MATLAB 模擬分析軟件，模擬三種技術(shù)的鋪裝施工全過程。隨機(jī)在鋼橋面上布設(shè)多組監(jiān)測(cè)點(diǎn)，分別標(biāo)號(hào)為GQM-01、GQM-02、GQM-03、GQM-04、GQM-05、GQM-06，測(cè)定三種技術(shù)應(yīng)用后，鋼橋面各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在位置對(duì)應(yīng)的環(huán)氧瀝青混凝土斷裂延伸率。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了優(yōu)化鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工效果，提高鋼橋面路用性能，本文選取R 鋼橋建設(shè)工程項(xiàng)目作為研究目標(biāo)，開展了鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工技術(shù)的全方位深入研究。本文提出的鋪裝施工技術(shù)應(yīng)用后，環(huán)氧瀝青混凝土的斷裂延伸率符合質(zhì)量要求，均達(dá)到了185%以上，路用性能得到了顯著提升，具有重要的研究意義。