改性冷拌树脂砼在钢桥面的施工技术研究

梅建峰

(江苏润扬大桥发展有限责任公司，镇江 212000)

润扬长江公路大桥是长江上第一座刚柔相济的现代化组合型特大桥梁。其南汊主桥采用单孔双铰钢箱梁悬索桥，主跨径1 490 m；北汊桥采用176+406+176 m三跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥；桥面采用2.5 cm+3.0 cm环氧沥青铺装[1]。截至2017年，润扬大桥已经通车12年，其钢桥面出现了不同程度的病害。病害处理施工时，区域通行能力下降，尾气排放及油耗加剧，交通事故率上升，必须采用合理的养护手段以减少封闭时间，降低对车流及行车安全的影响。

1 改性冷拌树脂砼性能特点

Resin-deck pave改性冷拌树脂砼铺装是由RB Chip(碎石防水抗滑层)、RM粘结层及5.5 cm RAC-13树脂砼构成。RAC改性冷拌树脂砼综合路用性能较优，其性能与进口环氧沥青基本接近：马歇尔强度超过40 kN，具有优良的抗车辙性能；不需要采用大型沥青混合料拌合站，施工组织难度小；施工养生时间短，常温施工养生有效工期只需5天左右，交通封闭压力小；属于冷拌冷铺类材料，受气温影响相对较小，可以在四季施工，且节能环保。

2 材料性能要求

2.1 RB防水黏结料

RB防水黏结料是一种国产环氧树脂，固化时间可控，与钢板黏结强度大，具有防水防腐功能，且可以满足桥面铺装黏结层的抗剪切要求。其用量为1.0～1.2 kg/m2，表面同步撒布3～5 mm粒径碎石，撒布量为满布率的70%～80%，用量约为2.0～2.5 kg/m2。

2.2 RM胶结料

RAC改性冷拌树脂混凝土铺装层与RBChip环氧碎石防水抗滑层之间需采用RM(Resin Mix)树脂黏层，用量为0.4～0.5 kg/m2。

2.3 RAC改性冷拌树脂混凝土

RAC是一种改性冷拌树脂混凝土，属于热固性材料，其各项指标参数如表1所示。

2.4 集料

钢桥面铺装混凝土用的集料首先必须满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)，润扬大桥钢桥面铺装的使用条件和要求比高速公路更为严格，具体参数如表2所示。

2.5 填料

钢桥面铺装混合料填料，必须采用石灰岩等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉应干燥、洁净。

表1 RAC改性冷拌树脂混凝土性能参数

表2 钢桥面铺装集料技术参数

2.6 聚酯纤维

RAC改性冷拌树脂混凝土内添加混合料质量0.1%聚酯长纤维，起到填充矿料之间微小孔隙和增强混合料抗裂作用。其技术参数如表3所示。

表3 聚酯纤维技术参数

2.7 高韧性界面剂

为增强新旧铺装之间的黏结，同时防雨水沿接缝处浸入铺装造成纵横向施工缝周边松散以及铺装层的早期破损，应在施工缝的立面涂布高韧性界面剂，涂布量为5～6 kg/m2。

3 施工工艺

RAC改性冷拌树脂砼用于钢桥面养护施工的主要工艺流程如下：

3.1 原桥面铣刨挖除

铣刨深度应遵循勿伤及钢桥面板的原则。铣刨过深容易触及钢板，铣刨过浅容易增加下层挖除清理的工作量，建议现场铣刨深度不超过4 cm。铣刨过程中应加强铣刨深度的检测，主要检查两项指标：一是铣刨的宽度，应铣刨剔除原铺装层，防止新旧铺装之间形成不稳定夹层；二是铣刨的深度，防止铣刨机刀片损伤钢板。铣刨时尽量顺直，铣刨后无夹层，铣刨后剩余1.5～2.0 cm采用机械挖除的方式进行清理，挖除后人工修边，以保证接缝的平顺，同时，对接缝处采用45°斜切缝的防水措施，以增加接缝处过水断面面积，并减缓车辆荷载对横向接缝的冲击破坏。

3.2 铺装下层挖除

为防止挖掘机挖除清理时造成相邻铺装层的扰动和脱层，挖除前必须采用切割机对铣刨段落进行切边处理，切割深度一般比原铺装层厚度低0.5 cm，切割时也应随时调整，注意切勿损伤钢板，切割应顺直，无残留夹层。钢板表面残留的防水粘结层采用人工铲除或高温烧软化的清除方式。

3.3 钢板喷砂除锈

采用真空无尘喷砂机对钢板表面进行除锈处理，抛丸机工作的行走速度控制在1～1.5 m/min，喷砂处理的钢板清洁度要求达到Sa2.5级，粗糙度要求达到60～100 μm，边角投入使用打边机进行喷砂除锈，人工方法要求钢板清洁度达到St3.0级。

3.4 RB Chip施工

钢板喷砂除锈两小时内立即进行钢板表面RB Chip环氧树脂黏接层的刮涂施工，RB组分A环氧树脂黏度随着气温降低而增加，低温施工时RB环氧树脂应搅拌充分，搅拌时间按照5～6分钟控制，混合后RB环氧树脂应颜色均匀[2]，无其它杂色。

RB环氧树脂刮涂应保证边角位置刮涂量的饱满，使富余的环氧树脂胶料对相邻铺装层脱空处起到灌缝、防水的效果。RB涂布量按照“网格法”控制，现场应有专人对施工段落长度进行标记，结合RB涂布使用的质量，对刮涂施工的段落进行RB涂布量的反算控制。树脂涂布量控制在1.0～1.2 kg/m2，RB环氧树脂刮涂施工后即可进行3～5 mm碎石的撒布工序，其撒布量控制在满布面积的80%左右。低温施工RB环氧树脂自身黏度大，在混合搅拌时，内部容易混入大量空气，RB胶料刮涂后，钢板表面的RB胶膜表面存在微小的针状气泡，所以RB刮涂后应放置一段时间释放气泡后，人工均匀撒布干燥、洁净的3～5 mm碎石。通过对RB Chip环氧树脂粘接层的检测，发现其最小值为1.01 kg/m2，最大值为1.16 kg/m2，平均值为1.04 kg/m2，合格率100%。RB与钢板之间的粘强度检测共检测了140处，最小值为11.95 MPa，最大值为17.82 MPa，平均值为15.44 MPa，合格率100%。

3.5 RM黏结施工技术

为增强RB Chip与RAC-13冷拌树脂砼之间的黏结，在二者之间采用RM(Resin Mix)技术，黏结技术指标须满足断裂强度≥1 Mpa,断裂延伸率≥100%，用量在0.4～0.5 kg/m2。正式摊铺前5～10 min进行RM涂布，具体根据现场气温及钢板表面温度来控制涂布时机，保证黏结层始终处于湿润状态。

3.6 RAC-13树脂砼施工技术

经多次实验，得到RAC-13冷拌树脂砼颗粒级配的最佳范围。此范围内可以满足对树脂砼材料黏附力、拉伸强度、断裂延伸率及低温性能的要求，具有较好的抗老化性、水稳定性和耐疲劳性。RAC-13改性冷拌树脂砼固化时间受气温影响明显，随着施工气温的升高，树脂砼的施工和易性逐渐降低，可操作时间明显缩短。因此，施工中须注意拌合、运输、摊铺、碾压各项环节的衔接有序，保证混合料施工的连续性[3]。摊铺速度尽量控制为1.0 m/min，以慢速摊铺为宜，松铺系数按照1.2控制。摊铺采用非接触平衡梁进行厚度控制，摊铺开始后及时对松铺厚度进行检测，如有问题及时调整，一旦铺装厚度满足要求，禁止任意调整。摊铺过程中，及时检查铺面外观，在铺装四周安排专人对边角进行补料，要求碾压后边角处饱满、平整，对不符合标准的，应及时进行修补。初压后，检查铺装段前后接缝混合料是否存在排挤和下凹，如果接缝不平顺，须及时处理，防止接缝处出现严重跳车。碾压次数应根据施工日的气温进行调整，气温较高时，应减少碾压次数，气温较低时，应增加碾压次数，以碾压后铺面密实、表面构造深度清晰、不泛油、易收光为标准。养护时间根据气温条件而定，当成型混合料的马歇尔强度达到40 kN 即可开放交通。

4 注意事项

(1) 水是引起钢桥面铺装破损的客观因素，因此，施工期间应尽量避开雨季和雨水天气。铺装层施工接缝处理应设计严密可靠的防水措施，并加强日常养护期间对灌缝的处理[4-5]。

(2) 小范围的修补无法彻底改善铺装层表面外观及整体质量，建议养护施工时适当增加每段落的面积，以保证铺面的平整度和碾压效果。

采用合理的施工工艺，不但可以降低养护成本，还可以减小对车流的影响，提高通行能力。

5 结语

与热拌环氧沥青相比，Resin-deck pave改性冷拌树脂混凝土具有同等的铺装性能，且疲劳性能有所提高；采用了冷拌工艺，施工简单方便；突破了传统环氧沥青养生时间过长的技术瓶颈。润扬大桥钢桥面铺装专项养护工程采用该项工艺并取得成功，自2011年通车以来，桥面铺装损坏得到了及时的维护，裂缝、坑槽、车辙和推移等病害发展基本保持稳定，病害发展趋势得到遏制，未出现大面积加速崩溃的现象，取得了良好的修复效果，有效延长了钢桥面铺装的整体使用寿命。