范廣存
江蘇中源工程管理股份有限公司 江蘇 南京 211500
某城市快速化改造工程項目主線和匝道部分段落采用鋼箱梁設計。鋪裝結構層由EBCL+EA10構成,鋼板要求噴砂除銹達到Sa2.5等級,粗糙度要求達到80~120μm。然后立即刷涂0.9~1.1kg/m2的一層膠料,同時灑布粒徑3~5mm的玄武巖碎石,碎石灑布要求達到滿布的70-80%。EBCL層硬化以后,刷涂環氧瀝青粘結層,涂布量為滿布的0.3~0.5kg/m2。最后在其上成型一層30mm厚的環氧瀝青混凝土EA10層。
對于鋼橋面鋪裝用環氧瀝青混凝土EA-10,目前偏重于研究其使用功能及力學性能,通過長期的試驗研究以及工程實踐,對EA-10的各項性能提出一系列要求。
為保證鋼橋面鋪裝用環氧瀝青混凝土EA-10達到上述性能要求,需要通過對原材料質量和施工工藝嚴格控制,以期達到預期路用性能。
在施工正式開始前,按照國家標準對所有的原材料進行試驗檢測,各項指標檢測合格方可使用。
2.1.1 防銹涂裝材料性能要求
橋面鋪裝主體部分涂刷EBCL膠料進行防腐防水,EBCL膠料指標如下:
拉拔強度(70℃):≥3MPa;拉拔強度(25℃):≥8MPa;指干時間(25℃):10≥t≥1h;固化時間(25℃):≤72h;斷裂伸長率(25℃):≥5%。
2.1.2 防水抗滑粘結層(EBCL)材料性能要求
防水抗滑粘結層由EBCL膠料和在其上撒布的3~5mm粒徑的碎石共同組成,EBCL膠料、碎石指標如下:
表觀相對密度:≥2.60g/m3;堅固性(> 0.3mm部分):≤12%;小于0.075mm的含量(水洗法):≤1%;吸水率:≤2.0%。
2.1.3 EA10環氧瀝青混凝土材料性能要求
環氧瀝青混凝土EA10層由環氧瀝青和礦料拌和組成,其混合料性能要求和各項材料技術要求符合公路瀝青路面施工技術規范( JTG F40-2004)及公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程(JTG E20-2011)等規范的相關要求。
本工程鋪裝結構層施工工藝主要有:鋼橋面拋丸除銹施工,EBCL層施工,EA10層施工三大類工藝。在施工過程中,針對這些工藝按照規范要求進行嚴格控制,是保證鋼橋面鋪裝的關鍵。
2.2.1 拋丸除銹施工工藝控制要點
(1)噴砂前要確保鋼板表面清潔干燥。
(2)拋丸除銹必須在室內進行,符合環保要求。噴砂除銹應連續、勻速地進行,每幅拋丸處應相互重疊5cm以上。鋼板經噴砂處理后,在監理工程師的旁站下,現場檢測了拋丸除銹后鋼板表面的清潔度和粗糙度,表面清潔度達到Sa2.5級,粗糙度達到80-120μm技術要求。
(3)拋丸除銹后2h內,應開始膠結料(EBCL)的涂刮施工。
2.2.2 EBCL層施工工藝控制要點
(1)EBCL層施工時要求天氣干燥、氣溫不得低于10℃,有霧、下雨或相對濕度大于90%時不得施工。
(2)拋丸施工結束后用吹風機將鋼板界面吹干凈后(清掃人員在打砂過后工作時必須穿鞋套)宜立即開始EBCL層施工,防止拋丸處理后鋼板表面再次發生銹蝕。
(3)根據施工面積,計算出膠料總用量。嚴格按照廠家提供的組分比例對EBCL膠料A、B進行混合,并做好記錄,采用電動攪拌機攪拌均勻,攪拌時間不少于60s。
(4)撒布碎石后,須在現場進行拉拔和拉剪檢測,現場制作試件后,同條件養生三天后進行檢測,并做好記錄。
(5)施工完成后,對工作面進行封閉處理,避免車輛對工作面形成破壞,接頭部位必須處理成一條直線,方便后續施工。
2.2.3 EA10層施工工藝控制要點
為增強其EA10整體與EBCL層的結合性和防水性,在EA10施工前,EBCL層上面涂一層環氧瀝青粘結層能有效防止兩層間水的滲入和提高層間結合力,因此在EBCL界面上人工刷涂每平方約0.3-0.5kg的EA環氧瀝青。要求涂布均勻、無漏涂、無堆積。
(1)準備階段。施工前及時關注天氣預報,晴好天氣條件下進行施工;清除掉下承層表面的油污和雜物,清理掉表面松散的碎石;對進場原材料進行檢測,制作馬歇爾試件,固化后檢測相應的力學性能指標。
(2)EA10拌和階段。EA10采用環氧瀝青混凝土專用拌和機進行生產,施工前檢查工具、機械是否運作正常。運輸車、攤鋪機在使用前,專門要求工人對車斗、料斗內進行清潔處理;在橋頭做好防污染措施,攤鋪機履帶、運輸車輪胎在上EBCL層表面時需清理干凈,以免對EBCL層造成二次污染。
(3)EA10攤鋪和碾壓階段。
攤鋪控制:攤鋪機行走速度控制在3~5m/min以內,攤鋪過程中安排專人及時清理已硬化、結團的死料。
厚度控制:采用走滑靴方式對EA10攤鋪厚度進行控制,事先通過試驗段獲得松鋪厚度,攤鋪過程中隨時測量松鋪厚度,保證EA10最小厚度滿足設計要求。
碾壓方式控制:EA10混合料采用膠輪壓路機進行碾壓,碾壓前做好膠輪壓路機的清潔工作,派專人清理輪胎表面的雜物,然后用植物油擦擦拭輪胎表面,碾壓過程中要不停地清理擦輪胎表面,避免粘輪,碾壓分為初壓和復壓,初壓1-2遍,復壓3-4遍,現場安排專人指揮,以瀝青上浮,表面致密有光感為標準。杜絕過度碾壓,破壞其表面紋理及粗糙度。施工過程中安排專人對成型工作面進行檢查,及時清除鼓包。
“死料”是因為環氧瀝青混合料溫度過高或者超出其最大“容留時間”而形成的“團料”,是不可避免的。因此在施工中應盡可能地杜絕“死料”的產生以及做好“死料”的清理工作。
環氧瀝青混凝土鋪裝施工中若遇任何形式的水源都會發生起泡的現象,從而形成“氣泡”或“氣泡孔”。因此,在雨天后施工前,所有的施工機械設備均要充分晾曬 ,直到檢查確認干燥無誤后方可投入到施工生產中。做好料庫的苫蓋防雨工作,最大限度地避免石料受潮,禁止帶“水”的石料投入環氧瀝青混合料生產。
“魚尾紋”是在碾壓施工中形成的細小裂紋,是鋼橋面鋪裝施工中容易忽視的一個細小問題。因此要采取有效的保溫措施避免混合料溫度下降過快,確保在碾壓過程中的初壓溫度和終壓溫度均在規定允許范圍內,同時盡可能地做到勻速碾壓。
環氧瀝青混凝土是一種優異的橋面鋪裝材料,其對施工期間的環境、材料溫度等要求非常苛刻。因此,本文從環氧瀝青混凝土性能特性出發,為避免的這些因素導致鋪裝層在投入使用后出現的缺陷,從材料質量和工藝過程等各方面提出了控制要求;同時對施工期間與使用期間所出現的常見病害,提出了相應預防措施,以期對鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝施工提供借鑒。工程竣工通車3年以來橋面質量保持良好。