鋼橋面環氧瀝青鋪裝病害處治技術

許 菁

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

伴隨省內橋梁附屬工程施工技術的不斷發展和提升，以橋梁鋪裝為代表的橋梁附屬工程得到長足發展；為了提升箱梁橋的跨越能力和承載能力，大部分箱梁橋均選用了鋼制箱梁結構形式。橋面板為正交異性板，為了保證鋼橋橋面系在服役過程中的可靠性和耐久性，必須保證橋面鋪裝材料的輕質、抗疲勞、密封性等基本條件。最近幾年以來，隨著瀝青材料技術的發展，環氧瀝青混凝土材料被廣泛應用在鋼箱梁橋面鋪裝施工項目中，環氧瀝青混凝土材料屬于典型的熱聚性材料，環氧瀝青材料一旦凝聚后呈流固態，且不會隨溫度上升出現剛度及延展性下降等問題，這是環氧瀝青混凝土材料的典型優點之一。

1 鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝病害類型

1.1 環氧瀝青路面鼓包及開裂病害

路面鼓包是密級配瀝青混凝土路面常見的病害之一，為了保護鋼箱梁結構，防止鋼箱梁銹蝕，必須保證橋面鋪裝的密封性，最大程度控制鋪裝層孔隙率。由于孔隙率較低，瀝青層鋪裝過程中摻入的水汽無法順利排出，在上部荷載的局部作用下，內部將出現“浪涌”現象，并在行進方向出現向上“鼓包”病害，鼓包在車輛荷載的頻繁沖擊下被壓潰，形成多條不規則的裂縫，因此，環氧瀝青路面的“鼓包”和開裂病害具有前后繼承特點。瀝青路面鋪裝開裂可細分為荷載開裂和非荷載開裂，通過調查分析可知，非荷載裂縫病害占據主導地位，在鋼箱梁頂板剛度值較高的情況下，橋面鋪裝不會出現開裂問題，出現在鋼箱梁頂板的鋪裝裂縫發展不規則，大部分裂縫集中在梁肋頂端周圍，多條裂縫之間的分布較為凌亂，部分開裂伴隨雨水滲透有繼續發展的趨勢，但發展較慢。

1.2 瀝青混合料與鋼板粘結病害

為了達到保護鋼箱梁面板的目的，必須保證環氧瀝青混合料與鋼箱梁頂面可靠粘結，且粘結強度不能低于2.5 MPa，粘結層除了發揮粘結密封效應外，還能起到層間剪切應力吸收的作用。環氧瀝青粘結材料可以使用專用的環氧瀝青撒布設備均勻撒布，且粘結料組分配比精度應控制在1%以內，防止由于組分配比失調導致的粘結材料性能下降。在施工過程中，由于鋼箱梁表面的清潔工作不到位，導致粘合料撒布過程中出現局部不平整問題，表現為粘結料表面的“魚眼”病害，“魚眼”的存在嚴重影響了粘結層與鋪裝層之間的有效粘合面積，容易引發鋪裝層整體“脫落”問題，給橋面鋪裝造成嚴重的潛在風險。圖1為粘結層“魚眼”病害情況。

1.3 瀝青混合料脫落及透水病害

鋼橋面環氧瀝青混凝土在鋪裝階段，瀝青骨料剝離脫落是主要病害表現之一。其中，瀝青混合料骨料脫落著重體現在相鄰半幅混合料的攤鋪及壓實過程中，在攤鋪過程中，攤鋪機上粘結的部分混合料在尚未完全凝固的鋪裝層上通行，在混合料的粘結作用下將導致尚未凝結的混合料骨料被剝離。如果不能及時處治，由于骨料脫落嚴重，在瞬間沖擊荷載作用下將導致局部孔洞快速擴展，最終影響路用性能及路面外觀。此外，考慮到環氧瀝青混凝土在攤鋪及壓實施工過程中，受到外部環境的影響較大，應在特定的時間和溫度條件下完成壓實施工。由于瀝青混合料的溫度值過高引起的瀝青混合料力學性能下降，進而引發瀝青路面鋪裝層孔隙率擴大。在省內高等級公路施工過程中，單幅作業面寬度較大，由于作業面影響，導致瀝青混合料在布料器內的傳輸距離較長，在溫度影響下，容易引起骨料離析、分層，表現為粒徑級配值較大的混合料逐步向邊緣聚集，造成攤鋪層自然孔隙率值增加。圖2為施工現場環氧瀝青混凝土脫落病害情況。

2 鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝病害處治技術

2.1 環氧瀝青混凝土鋪裝鼓包開裂處治

鼓包處治應遵循“早發現，早處治”的基本原則，初期“鼓包”病害可以采用專用的灌注膠密實；如果鼓包病害周期較長，路面已經出現較為嚴重的孔洞，表明表面水分已經逐步滲透到橋梁鋪裝層內部，必須進行徹底處治。對應孔洞位置應先將原有瀝青混凝土徹底鑿除并徹底清潔，清理內部滲透水分，并保證孔洞內清潔干燥，對已經出現局部銹蝕的鋼箱梁頂板應進行必要的除銹處理，保證粘結層和鋼箱梁頂板之間的可靠粘結。新填筑瀝青混合料應保證填筑標高與相鄰鋪裝層一致，防止標高不一致引起的車輛荷載沖擊影響，部分標高不滿足要求的應采用角磨機打磨平整。由于瀝青路面開裂分布及發展尚未有明顯的規律，在具體施工過程中應選用稠度指標較低的密封灌漿材料填充密封，控制開裂位置的應力集中問題，保證瀝青鋪裝層密封性能的前提下，各層間的各向剪切應力能夠得到充分釋放。對于已經出現集料“翻漿”病害的路面裂縫，應先使用切割機切割，維持裂縫寬度在2.5 mm～6 mm范圍內，在裂縫內填充粒徑級配合理的集料，再使用相應的粘結劑密封處治，應保證粘結劑抗拉強度、抗剪強度及抗彎強度滿足規范要求。

2.2 環氧瀝青混凝土鋪裝粘結病害處治

粘結層病害處治過程中，為了保證粘結層的粘貼可靠度，必須合理控制施工環境溫度，在規范推薦的溫度條件下拌合粘結層各組分混合料，考慮到本工程項目的一次性修復面積較大，應分批次拌合，以保證拌合料質量。粘結層涂抹前，應先對拌合完的粘結劑保溫一段時間，以保證粘結劑的和易性。由于施工項目現場的限定，可以考慮優先拌合溫度較低的瀝青混合料，并將其迅速撒布在鋼箱梁表面上，并及時覆蓋防水篷布，起到保溫和阻隔的作用；再拌合溫度較高的粘結劑，從而壓縮不同批次的粘合劑的撒布時間，并選用相同的保溫方式。粘結劑撒布應保證均勻，及時使用刮板刮平，排出內部摻雜的空氣和水，保證粘結層表面平整。

2.3 環氧瀝青混凝土鋪裝脫空透水病害處治

環氧瀝青混合料脫空透水病害處治應根據脫空及透水面積大小確定，較小的脫空透水病害應先使用特制毛刷將表面的灰塵等顆粒物徹底清理，均勻撒布4號細集料，并保證撒布位置和鋪裝層標高一致，將YBL型粘結劑一次性充分灌入脫空透水位置，待到YBL型粘結劑徹底凝結硬化后再開放通行。本工程項目中，存在的脫空透水面積值跨度較大，對于脫空透水面積較大的位置，應回填與原環氧瀝青混凝土類似的級配瀝青混合料，將處治位置進行切割打磨，打磨深度應不低于級配混合料最大粒徑值的2/3。為了便于施工操作，切割輪廓應以長方形為準，脫空透水處治位置邊緣應以斜交裂縫為主。

3 結語

隨著瀝青材料技術的發展，環氧瀝青混凝土材料被廣泛應用在鋼箱梁橋面鋪裝施工項目中，環氧瀝青混凝土憑借輕質、抗疲勞、密封性等優勢得到快速推廣。文章以省內鋼箱梁橋面鋪裝施工項目為研究對象，詳細分析了環氧瀝青鋪裝的各種病害，并提出了針對性的處治技術，工程處治收效良好。