混凝土桥面环氧沥青混合料铺装重点工艺分析

张 瑞 元

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原 030006)



混凝土桥面环氧沥青混合料铺装重点工艺分析

张 瑞 元

(山西省公路工程监理技术咨询公司，山西 太原 030006)

结合某工程的实际情况，确定了桥面铺装施工组织方案，介绍了环氧沥青桥面铺装的工艺流程，并探讨了上下面层桥面铺装环氧沥青混合料的最佳配合比，提出了粘结料喷洒的技术要点，旨在确保桥面铺装的质量。

桥面铺装，环氧沥青，粘结料，配合比

1 工程概况

国道G108线介休—霍州段位于山西省晋中市及临汾市境内。试验段桥梁位于介霍一级公路夏门镇，该路段为分离式路基，桥梁上部结构为(4×20+6×20+4×20)m装配式预应力混凝土小箱梁，全桥长280 m，桥面净宽9.25 m(半幅桥)，桥面净面积为2 590 m2。

2 桥面铺装施工组织和进度方案的确定

通过研究，环氧沥青桥面铺装厚度在4 cm～8 cm较为合理，本试验工程采用7 cm厚度并采用双层式和复合式两种组合方案：

1)下层3 cm环氧沥青，上层4 cm环氧沥青铺装;

2)下层3 cm环氧沥青，上层4 cm AC-16橡胶粉改性沥青。按桥长方向，南半段为双层环氧沥青铺装，北半段为复合式铺装。

夏门汾河大桥桥面全长280 m，幅宽9.25 m。铺装厚度为7 cm，分两层铺筑。铺装层纵桥向由南往北摊铺，下层先铺右侧(上游侧)再铺左侧(下游侧)，上层先铺左侧，后铺右侧。铺装层各幅的摊铺次序如图1所示。

3 环氧沥青桥面铺装工艺

环氧沥青桥面铺装工艺流程如图2所示。

4 混合料配合比最佳油石比的确定

4.1 上面层

上面层采用五种油石比按上述设计比例在125 ℃下拌制混合料，在125 ℃保温20 min后，成型马歇尔试件，125 ℃下放置12 h后进行马歇尔稳定度试验。混合料油石比为：4.0%,4.5%,5.0%,5.5%,6.0%，对应结合料含量分别为：3.85%,4.31%,4.76%,5.21%,5.66%(见表1，图3)。

用于双层式桥面铺装的上层时，环氧沥青混合料的空隙率应小于4%，饱和度应大于75%，马歇尔稳定度应大于25 kN，据此确定上面层目标配合比的最佳油石比为5.5%。但由于稳定度为23.6 kN达不到25 kN的要求，需通过车辙试验验证。

表1 上面层环氧沥青混合料马歇尔试验结果

油石比%毛体积相对密度最大理论相对密度空隙率%矿料间隙率/%沥青饱和度/%马歇尔稳定度/kN流值mm4.02.3332.5388.05315.246.920.093.024.52.3642.5216.21914.557.124.993.245.02.3742.5045.20614.564.223.253.225.52.4002.4882.40613.876.223.622.986.02.4042.4722.74814.380.723.283.43

4.2 下面层

下层环氧沥青混合料马歇尔试验设定油石比为:5.3%,5.8%,6.3%,6.8%,7.3%，对应结合料含量分别为：5.03%,5.48%,5.93%,6.37%,6.80%。用于单层式或双层式下层的桥面铺装环氧沥青混合料空隙率应小于3%，饱和度应大于75%，马歇尔稳定度应大于30 kN，据此确定下面层混合料目标配合比最佳油石比为6.3%。

5 粘结料的喷洒

粘结防水材料性能和粘结防水层施工是否达到技术要求直接影响桥面铺装层是否被加速破坏。多组分环氧沥青粘结防水层具有高强粘结力，在桥面温度变化范围内可起到粘结铺装层与桥面板、防水下渗、应力吸收等作用。

5.1 粘结防水层施工技术要求

1)材料型号及技术要求。

型号：HLJ-5210，其A，B组分比例为A∶B=100∶520，按要求波动范围的误差应控制在±10%以内。洒布用的粘结材料可采用HLN-7611，其粘结力略低于HLJ-5210，价格也便宜。但由于本试验工程规模小、粘结料用量少，为便于操作，粘结料采用与混合料相同的HLJ-5210产品。

2)喷洒温度和时间的要求。

施工气温不小于20 ℃条件下，环氧沥青粘结防水材料在喷洒时的出料温度为120 ℃，在管道内的停留时间不大于10 min。

3)粘结防水材料的洒布要求。

根据使用部位不同洒布量分别为：

下面层与整平层之间为1.0 kg/m2～1.1 kg/m2；上面层与下面层间为0.4 kg/m2～0.6 kg/m2。

粘结料洒布应均匀无漏洒，如有花面应采用人工补洒。

4)防粘、防滑碎石规格和撒布量要求。

在粘结层上撒布的碎石以施工机械不粘轮和不打滑为标准，通过室内模拟试验和借鉴其他试验工程的经验，碎石规格采用S10(10 mm～15 mm)或S12(5 mm～10 mm)，撒布量约4 kg/m2～5 kg/m2，覆盖面积以40%～50%即可。

5)质量控制指标。

拉拔强度(20 ℃)不小于1.0 MPa、剪切强度不小于0.6 MPa。

5.2 洒布前桥面板处理要求

1)对桥面板的基本要求。

a.桥面板强度要满足设计的要求；

b.表面应致密、平整、干燥、清洁。

2)对不满足上述条件的，在粘结防水层喷洒前应进行处理。

a.强度不足或有严重结构缺陷的应返工重做；

b.对有浮浆的混凝土桥面板，根据浮浆厚度可采用钢丝刷清刷、抛丸打毛、铣铇拉毛等工艺处理；

c.对污染过的桥面需清刷和清扫处理；

d.对雨后的桥面板晾晒，确定干燥再做粘结防水层施工；

e.对严重不平整的混凝土桥面，须采取必要的措施进行局部处理后再作粘结防水层洒布。

5.3 环氧沥青粘结防水层洒布

多组分环氧沥青粘结料的洒布采用智能型专用洒布设备进行，将A，B组分分别储存于两个罐体中，汽车起步的同时计量泵开始工作并按比例混合，从而实施环氧沥青的喷洒。

本试验工程采用铣刨拉毛方式造成表面粗糙度偏大，故洒布量按1.1 kg/m2控制。洒布宽度为3.2 m(在3.0 m～3.7 m范围内设备可调；桥面净宽9.25 m，加两次重叠宽度0.15×2=0.3 m后为9.55 m，分3幅洒布，每幅宽3.18 m)。粘结层洒布厚度检查：洒布时采用重量法(在待洒区放置取样盘)并根据总面积和总用量进行校核。

为了防止运料车和摊铺机粘轮或打滑，撒布5 mm～10 mm碎石4 kg/m2～5 kg/m2并经拌合场烘干机除尘保证碎石洁净。粘结层和碎石撒布完成后，除混合料运输车外禁止其他车辆通行，并在环氧沥青完全固化之前(一般为7 d)铺筑混合料。

5.4 交通管理

多组分环氧沥青铺装层施工结束后，在自然温度下经过一定时间的继续反应，达到一定的固化程度方可控制性开放交通，基本完成固化后才能完全开放通车；施工结束后的气温决定着养护时间和开放交通的时间。马歇尔检验的频率：月平均气温大于30 ℃时，频率为每3 d测1组，总天数45 d；月平均气温大于20 ℃时，频率为每5 d测1组，总天数50 d。在试验工程中根据不同气温条件，试行控制通车和全部开放交通的时间，并观测通车后铺装层表面的状况，以不产生轮迹印和推拥现象为标准。根据试验情况提出不同气温条件下控制开放交通和完全开放交通的时间要求。

初拟开放交通时间在月平均气温大于30 ℃，单层、双层环氧沥青铺装控制性开放15 d、完全开放35 d，复合式环氧沥青铺装控制性开放2 d、完全开放5 d；月平均气温大于20 ℃，单层、双层环氧沥青铺装控制性开放20 d、完全开放45 d，复合式环氧沥青铺装控制性开放3 d、完全开放7 d。根据控制性开放交通和完全开放交通的时间和自然养生马歇尔强度—时间(d)的曲线，确定控制性开放交通和完全开放交通的马歇尔强度值，以此作为铺装层养生时间和开放交通的强度最小值。

[1] 王 虎，韩 飞.大跨径连续刚构桥桥面铺装层技术研究现状综述[J].重庆交通大学学报(自然科学版)，2016(1)：89-91.

[2] 关炬峰.某大桥环氧沥青桥面铺装施工技术[J].建材发展导向(上)，2016，41(1)：164-165.

[3] 张仲帆.基于环氧沥青的水泥混凝土桥面铺装技术研究[J].公路交通科技(应用技术版)，2015(6)：202-203.

[4] 山西省交通规划勘察设计院，山西路翔交通科技咨询有限公司.国产环氧沥青混凝土桥面铺装技术研究[Z].2010.

On main crafts of epoxy asphalt mixture pavement on concrete decks

Zhang Ruiyuan

(Shanxi Road Engineering Inspection Consultant Company, Taiyuan 030006, China)

Combining with the fact of some project, the paper identifies the organization scheme for the deck pavement, introduces the craft principle of the epoxy asphalt mixture pavement on concrete decks, explores its optimal proportional ratio of the upper and lower decks, and points out the technical points for the binding materials spraying, so as to ensure the quality of the bridge deck.

bridge deck pavement, epoxy asphalt, binding agent, proportional ratio

1009-6825(2016)34-0164-02

2016-09-25

张瑞元(1984- )，女，硕士，工程师

U443.33

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