钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工技术.doc

钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工技术
钢桥面铺装为典型的层状复合结构,是沥青铺装层通过柔性防水黏结层与钢桥面板形成的紧密结合体。由于钢材的弹性模量、导热系数及热膨胀系数均与沥青铺装层有较大差异,因此,钢桥面铺装尤其是大跨径正交异性钢桥面的铺装技术,在国际上一直是个热点和难点。桥面铺装直接铺设在正交异性钢板上,在行车荷载、风载、温度变化等因素影响下,其受力和变形远较普通道路路面复杂,因而对其铺筑材料的强度、变形稳定性、疲劳耐久性等均有更高要求。同时由于铺装所处的位置,在使用性能上有重量轻(铺装厚度一般为5㎝左右)、高黏结性、不透水性等特殊要求。作为桥梁行车系的重要组成部分,桥面铺装的好坏直接影响到行车的安全、舒适和桥梁的耐久性。
本文通过湖州市新大通桥钢箱梁桥面铺装环氧沥青混凝土的应用,从原材料质量、混合料性能、配合比设计、拌和生产、现场摊铺和碾压等施工技术作了较全面的介绍,对钢桥面环氧沥青混凝土的铺装具有一定的指导作用。
1 工程概况
湖州市新大通桥位于市中心,横跨龙溪港,是连接龙溪港两岸,加快完善湖州城市路网建设的重要工程。大通桥主跨采用升降式钢箱梁结构,结构分段长26m、宽24m,拱断面由9个箱体整体焊接而成。
由于采用升降式钢箱梁结构,因此对桥面铺装层材料提出了更高的要求,要求在使用性能上满足质量轻、高黏结性、不透水性等特性。而环氧沥青混合料赋予了沥青混凝土全新的性能,具有强度高、刚度大、韧性足的优点,因此大通桥钢箱梁桥面采用了3㎝(下层)+㎝(上层)的环氧沥青混凝土双层铺装体系。
2 钢桥面铺装技术要点
钢桥面铺装除要满足普通沥青路面的基本要求外,还应具有与桥梁结构及正交异性钢桥面的结构特点、使用条件相适应的技术性能,具体表现在:
1)足够的强度与适当的刚度,以有效抵抗车辆荷载的作用并为钢桥面分散荷载;
2)良好的变形追从性,以与钢板协同工作并适应复杂的整体与局部变形;
3)优异的抗疲劳与抗裂性能,以抵抗车辆荷载及温度作用所引起的高应力/应变水平的疲劳破坏与温度裂缝;
4)较高的高温稳定性与层间抗滑能力,以抵抗极端高温与重载交通综合作用下过大的永久变形、滑移,推挤等破坏;
5)与钢板黏结牢靠,以保证铺装层与钢桥能够共同作用;
6)良好的密水性和抗水损能力,以最大限度地保护钢桥面免遭水侵蚀;
7)良好的抗化学物质侵蚀能力;
8)合理的厚度,以减轻桥梁恒载;
9)良好的工艺特点,以利于在钢桥面上施工作业;
10)优异的耐久性与易维护性,以降低对交通的干扰。
综上技术要求,采用钢桥面环氧沥青铺装的原材料与混合料类型的选择,混合料与铺装结构设计及铺装实施等各个阶段都要充分考虑以上结构特点和技术性能。
3 环氧沥青混凝土材料及配合比设计
环氧沥青混凝土由环氧树脂A(主剂)、固化剂B(硬化剂)、基质沥青(C)和集料拌和而成。集料应采用强度和韧性较高的玄武岩石料,基质沥青宜采用与集料相适宜的SBS改性沥青(该工程采用壳牌SBS改性沥青)

结合料用直馏石油沥青或SBS改性沥青进行改性,其掺配比例根据针入度、抗拉强度与断裂延伸率等指标确定。根据国内已有工程实践,该工程基质沥青采用壳牌SBS改性沥青,其实测性能见表1、表2。
表1 环氧树脂固化物试验结