唐建
摘要:粘结层施工作为钢桥面铺装的重要环节,其施工质量的优劣直接影响桥面沥青层铺装的耐久性能。依据钢桥面铺装对环氧沥青粘结层性能的要求和粘结料的技术性能,介绍了日本环氧粘结层的施工工艺,并提出相关的注意事项。
关键词:钢桥面铺装;粘结层;施工工艺;质量控制
1、工程概况
泰州长江公路大桥为世界首座三塔双跨特大跨径钢箱梁悬索桥,主桥为三塔两跨连续钢箱梁悬索桥,其主梁长2160m(2×1080m),钢箱梁结构选择扁平流线形全焊接钢箱梁,钢箱梁上翼兼作桥面板。钢桥面铺装面积62208平方米,钢桥面行车区采用目前国内路面施工的最新技术“浇注+环氧”铺装方案,为首次在国内大跨径钢桥梁铺装上采用,是主桥施工的最后一个重点和难点。其中日本环氧粘结层也是施工中的一个重要分项工程,担负着下层浇筑式沥青混凝土与钢箱梁之间以及上层环氧沥青混凝土与下层浇筑式沥青混凝土之间的粘结,在钢桥面铺装工程中起到了关键性的承上启下的作用。
2、施工工艺
本次施工所用粘结层材料为日本进口环氧粘结层,分为主剂A和固化剂B,按照1:1的比例进行拌合,现场施工工艺采用了机械喷洒和人工涂抹两种方式;在进入主桥钢桥面施工之前,先在夹江桥混凝土桥面上选取了400米进行了试验段的施工,以用来对两种施工方式进行对比;
(1)机械喷洒:采用美国进口的喷洒机械,将喷洒机械的两根分管路,一根放进盛有主剂的桶中,一根放进盛有固化剂的桶中,在压力的作用下,将主剂和固化剂吸入主管路,并最终在喷嘴处将主剂与固化剂混合喷出。经过对喷洒后桥面防水粘结层的厚度进行检验,发现有分布不均匀的情况,而且桥面上有时风力较大,喷洒出的混合料很容易随风飘散,在一定程度上影响到了施工的质量和环境的保护。
(2)人工涂抹:将主剂和固化剂按照1:1的比例倒入桶中,用机械搅拌器进行搅拌1分钟,其中顺时针和逆时针各搅拌30秒,确保主剂和固化剂能够充分的拌合均匀;主剂和固化剂每一小桶各是15Kg,混合后总计30Kg,图纸设计是上层用量不少于0.45kg/m2 ,下层用量不少于0.5kg/m2,按照每平方涂抹环氧防水粘结层0.5Kg,30Kg混合剂可以涂抹60m2,在桥面上采取事先计算好方格面积的办法,然后用人工均匀的将混合剂进行涂抹。
经过对机械喷洒和人工涂抹的比较,发现采取人工涂抹的办法,无论在主剂和固化剂的拌合均匀性还是环氧粘结层涂抹的厚度方面,都有良好的效果,因此在主桥钢桥面的施工中,选用了人工涂抹的方式,最终确保了粘结层施工的质量。
3、质量控制
环氧粘结层的施工必须在钢桥面完全清洁、干燥的情况下进行,桥面不得有任何污染,对施工条件有很高的要求。
(1)施工环境要求:天气晴朗、干燥,气温及桥面钢板温度不小于10℃,相对湿度小于75%。
(2)钢桥面表面處理:环氧沥青防水粘结层施工前,须先对钢板进行除锈、防腐处理。抛丸施工,达到Sa2.5级,喷涂环氧富锌漆,并要求在喷涂环氧富锌漆后24小时内进行环氧沥青粘结剂的施工,施工前必须对桥面再进行认真检查,确保桥面干燥无锈迹。
(3)施工温度及拌合要求:由于处于夏季施工,主剂和固化剂流动性良好,在施工中不需要进行加热处理,直接按1:1比例混合,用机械搅拌器进行搅拌1分钟,其中顺时针和逆时针各搅拌30秒,确保主剂和固化剂能够充分的拌合均匀,人工用抹刷将混合剂均匀的涂抹在桥面钢板上;其中涂布的温度要求在20 ℃-40℃,涂布的时间要求在45分钟之内,超出涂布温度和涂布时间后,混合剂将出现老化现象,如流动性降低、硬化、粘结性能下降。
(4)材料用量:下层浇筑式沥青混凝土与钢箱梁之间以及上层环氧沥青混凝土与下层浇筑式沥青混凝土之间均采用环氧粘结剂,粘结剂上层用量不少于0.45kg/m2 ,下层用量不少于0.5kg/m2 。
(5)撒布集料:由于下层浇筑式沥青混凝土是采用人工进行施工,没有大型的机械设备,因此下层浇筑式沥青混凝土与环氧粘结层之间没有撒布集料;上层环氧沥青混凝土是采用摊铺机进行施工,为了防止摊铺机械以及沥青混凝土cooker车对中间环氧粘结层的破坏,在中间环氧粘结层上撒布碎石集料。碎石最大粒径为10mm,撒布量6kg/m2~8kg/m2 ,以不粘轮为宜。为保证撒布的碎石与铺装粘结良好,撒布前将碎石与3‰的沥青热伴冷却后使用。
(6)铺装时间:常温下环氧沥青膜在48h后开始固化,完全固化约96h。因此,环氧沥青混凝土的施工必须在防水粘结层施工后48h内进行,如超过48h再进行铺装施工,则应当对环氧沥青粘结层进行补涂。
(7)环氧沥青粘结层遇雨:环氧沥青粘结层在施工时遇雨,必须及时停止施工;如果在施工后遇雨,雨停后必须对粘结层表面进行认真检查,确保粘结层表面无水分残留;对于被雨水破坏的粘结层必须及时进行补涂。
(8)养护:在环氧沥青混凝土铺筑之前,任何车辆与个人不得进入已施工好的沥青粘结层的区域;铺筑环氧沥青混凝土时,除运料车和摊铺机之外,任何车辆均不得在粘结层上通行。
4、注意事项
(1)作业区内要保持绝对干燥,不得将水源带进作业区,加强人员素质教育与培训,严格控制人员汗水滴入作业区,不得在作业区内吐痰和吸烟,在施工前设专人对钢桥面水分进行检查,并在喷洒防水粘结层前,用高压鼓风机对钢桥面进行吹风烘干。
(2)粘结层的施工必须在气温在达到10℃且当天不会有阴雨天的情况下进行,起始时间不宜早于上午9时半,结束时间宜控制在日落气温下降之前。
(3)保证主剂与固化剂充分的拌合均匀,并在规定的时间内将混合剂涂抹完成,对于已硬化的混合料,必须予以废弃。
(4)由于日本环氧材料具有强烈的刺激性和毒性,对人体会产生一定的伤害,因此在施工中必须加强人员的防护,正确的佩戴好安全防护用品,如不慎将环氧材料溅洒到皮肤上或者眼睛里,要及时的采取措施进行处治。
5、总结
在泰州长江公路大桥钢桥面铺装工程中,环氧粘结层的施工是其中一个重要的环节,其材料特性与施工质量的优劣直接影响到桥面铺装的使用性能。目前大桥通车已经有两年半的时间,实际情况证明了环氧粘结层的施工能够满足设计及规范的要求,充分的保证了沥青铺装层与钢桥面之间以及上下沥青铺装层之间的粘结质量,取得了预期良好的效果!