專利名稱：環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法。
背景技術：
鋼橋面鋪裝是大跨徑鋼箱梁橋梁建設的關鍵技術之一，一直受到國內外學術界和工程界的高度重視和關注。目前用作正交異性鋼橋面鋪裝的材料包括澆注式瀝青混合料、改性SMA混合料和環(huán)氧瀝青混合料三種結構類型。大跨徑鋼橋對這三種鋪裝結構類型都有使用，通過使用效果看，除環(huán)氧瀝青混合料鋪裝外，其余兩種結構類型均出現早期鋪裝破壞。
環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝在國外雖然已經成功實施，但是成功與失敗各有先例，因其施工難度大、組織要求高、施工環(huán)境要求苛刻而著稱。

發(fā)明內容本發(fā)明為了克服以上技術的不足，提供了一種適合于機械化鋪裝、鋪裝效果好、使用壽命長的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法。
本發(fā)明是通過以下措施來實現的本發(fā)明涉及一種環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法，采用以下步驟(1)鋼橋面防腐涂裝層上噴灑一層環(huán)氧瀝青防水粘結層，環(huán)氧瀝青防水粘結層的灑布量控制在0.68L/m2±0.05L/m2；環(huán)氧瀝青防水粘結層是由組分A和組分BID按照1∶4.45的比例混合組成；組分A為環(huán)氧樹脂，溫度控制在87℃±2℃，組分BID為瀝青和環(huán)氧樹脂固化劑的勻質混合物，溫度控制在150℃±2℃；(2)制備環(huán)氧瀝青結合料將組分A和組分BV按照1∶5.85的比例混合制成環(huán)氧瀝青結合料；組分A為環(huán)氧樹脂，溫度控制在87℃±2℃；組分BV為瀝青和環(huán)氧樹脂固化劑的勻質混合物，溫度控制在128℃±2℃；(3)制備混合礦料將集料和礦粉按比例混合后，溫度控制在110℃-121℃；(4)將環(huán)氧瀝青結合料和混合礦料拌和均勻后制成環(huán)氧瀝青混和料，通過運輸車輛將環(huán)氧瀝青混和料卸入側喂料機，再由側喂料機轉運到攤鋪機，將環(huán)氧瀝青混和料均勻鋪裝在環(huán)氧瀝青防水粘結層上，鋪成25-30mm厚的下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層；(5)對環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層進行碾壓；(6)用切縫機切成斜接縫；(7)在下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層的上面噴灑一層環(huán)氧瀝青粘結層，環(huán)氧瀝青粘結層的灑布量控制在0.45L/m2±0.05L/m2；環(huán)氧瀝青粘結層與環(huán)氧瀝青防水粘結層的成分、溫度控制、制備方法一致；(8)按照步驟(3)-(7)的方法鋪裝25-30mm厚的上層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層；(9)養(yǎng)護。
本發(fā)明的施工方法，所述的組分A是由雙酚A和表氯醇反應得到的液態(tài)雙環(huán)氧樹脂。
本發(fā)明的施工方法，所述的集料為非酸性玄武巖礦料，分為粒徑為13.2-2.36mm的粗集料和粒徑為2.36-0.075mm的細集料；所述的礦粉為石灰?guī)r礦粉。
本發(fā)明的施工方法，所述的碾壓分為初壓、復壓和終壓，初壓采用輪胎壓路機碾壓4遍，復壓采用雙鋼輪壓路機碾壓4遍，終壓采用輪胎壓路機和雙鋼輪壓路機分別碾壓4遍。
本發(fā)明的施工方法，所述的切縫深度為1.5-2mm。
本發(fā)明的施工方法，所述的環(huán)氧瀝青混和料的攤鋪為側喂料機和攤鋪機聯合作業(yè)，經過側喂料機轉運到攤鋪機后進行攤鋪。
采用本發(fā)明的施工方法，于2000年在南京長江第三大橋南汊斜拉橋(全長1238米)上首次實施，它是在美國林同炎咨詢公司和東南大學橋面鋪裝課題組提供技術支持的前提下，由山東省路橋集團有限公司自行組織實施的。該橋于2001年3月正式通車，交通量達到30000輛/日，通過6年的運營，目前橋面鋪裝使用性能優(yōu)良，無任何起層、脫落現象發(fā)生。
隨后于2004年組織施工了江蘇潤揚大橋(其中包括主跨1490米的南汊懸索橋，是中國第一、世界第三的特大跨徑懸索橋；主跨406米，全長757.4米的北汊斜拉橋)，于2005年組織施工了南京長江第三大橋(全長為1288米，中國第一鋼塔斜拉橋)。通過這三個工程橋梁實體的施工，環(huán)氧瀝青混凝土橋面鋪裝工藝得到逐漸完善和日臻成熟，并形成了一套適應國內施工環(huán)境條件的施工方法。該施工方法以科學管理、組織嚴密、提高環(huán)氧瀝青混凝土的內在質量、延長環(huán)氧瀝青混凝土的使用壽命而保證鋪裝的成功。
采用本發(fā)明的施工方法鋪裝的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗腐蝕性和對鋼板的追從性，橋面混凝土粘結力強、承載力大、降低了維修成本、提高了使用壽命。


附圖為采用本發(fā)明的施工方法鋪裝成的橋面橫截面示意中，1防腐涂裝層，2環(huán)氧瀝青防水粘結層，3、5環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層，4環(huán)氧瀝青粘結層。
具體實施方式
下面以南京長江第三大橋(全長1288米)的鋪裝為例，對本發(fā)明作具體的說明。附圖為采用本發(fā)明的施工方法鋪裝成的橋面橫截面示意圖。從下向上依次為防腐涂裝層1，環(huán)氧瀝青防水粘結層2，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層3，環(huán)氧瀝青粘結層4，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層5。
1.環(huán)氧瀝青防水粘結層及環(huán)氧瀝青粘結層1.1施工準備先將橋面的塵埃、雜物、油污清理干凈，凸出橋面的結構物側面也應清洗干凈。
1.2在鋼橋面上涂刷防腐涂裝層1。
1.3粘結料準備在拌和廠分別將已預熱過的組分A(環(huán)氧樹脂)和組分BID(瀝青加環(huán)氧樹脂固化劑)由廠內貯油罐泵入灑布機的相應貯罐內，并繼續(xù)將組分A加熱至87±2℃，組分BID加熱至150±2℃，運至現場備用。
1.4噴灑量環(huán)氧瀝青防水粘結層灑布量控制在0.68±0.05L/m2，環(huán)氧瀝青粘結層灑布量控制在0.45±0.05L/m2。為精確有效地控制噴灑量，設專人根據在噴灑機上設定的流量(L/min)和單位面積噴灑量及噴灑寬度，事先計算出操作工的行走速度(m/min)。在噴灑過程中，操作工要按此行走速度進行噴灑。
1.5噴灑在防腐涂裝層1的上面噴灑一層環(huán)氧瀝青防水粘結層2；在碾壓好的下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層3上噴灑一層環(huán)氧瀝青粘結層4。
2.環(huán)氧瀝青混合料生產2.1貯油罐內材料的預熱在拌制環(huán)氧瀝青混合料之前夜，要預先將組分A及組分BV加熱脫筒，分別泵入各自的廠內貯油罐中。貯油罐內的加熱溫度組分A加熱至87±2℃；組分BV加熱至128±2℃，并始終保持這一溫度。
2.2環(huán)氧瀝青混合機上貯油罐內材料的保溫在拌制環(huán)氧瀝青混合料之前，須將廠內貯油罐中的組分A及組分BV，分別泵入混合機的相應罐內。并將溫度分別設定在87℃和128℃，繼續(xù)加熱和恒溫。將組分A和組分BV按照1∶5.85的比例混合制成環(huán)氧瀝青結合料。
2.3控制礦料加熱溫度根據試拌時確定的各冷料倉的流量向拌和機進料，經加熱后進入熱料倉，按生產配合比設計確定的各熱料倉集料質量及石粉、礦粉的質量，投入拌缸，然后出料量溫。
2.4控制環(huán)氧瀝青混和料出料溫度當礦料的出料溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內后，即可加入環(huán)氧瀝青結合料進行混合料的拌和均勻，制成環(huán)氧瀝青混和料。干拌3秒，濕拌不低于38秒。環(huán)氧瀝青混和料溫度在110℃-121℃范圍內。
2.5當環(huán)氧瀝青混和料溫度滿足規(guī)定范圍后，即卸入運料車；通過運輸車輛將環(huán)氧瀝青混和料卸入側喂料機，再由側喂料機轉運到攤鋪機，將環(huán)氧瀝青混和料均勻鋪裝在環(huán)氧瀝青防水粘結層上，鋪成25mm厚的下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層3。同樣辦法，鋪成25mm厚的上層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層5。
3材料選擇3.1集料和礦粉集料采用干凈、堅硬、耐磨的非酸性玄武巖礦料，表面為100％的破碎面，共分6種規(guī)格，分別為13.2-9.5mm，9.5-4.75mm，4.75-2.36mm，2.36-0.6mm，0.6-0mm。礦粉采用石灰?guī)r礦粉。
3.1.1粗集料粗集料指粒徑大于2.36mm的集料。由于鋼橋面鋪裝的使用條件和要求比高速公路更為嚴格，其關鍵技術指標的標準較高速公路粗集料的高，具體要求如表1所示。
3.1.2細集料細集料是指粒徑在2.36mm和0.075mm之間的集料，其技術要求如表2所示。
3.1.3礦粉礦粉采用石灰?guī)r礦粉，其技術要求如表3所示。
表1粗集料技術要求和試驗方法
注①本工藝申報時，JTJ 054-1994和JTJ 058-2000已經廢止，相應地實行JTG E41-2005和JTG E42-2005，后同。
表2細集料技術要求和試驗方法
表3礦粉技術要求和試驗方法
3.2環(huán)氧瀝青環(huán)氧瀝青是由環(huán)氧瀝青組分A和環(huán)氧瀝青組分B按照一定比例在規(guī)定的溫度下混合得到的勻質混合物。
3.2.1環(huán)氧瀝青組分A組分A是由雙酚A和表氯醇經反應得到的液態(tài)雙環(huán)氧樹脂，不含稀釋劑、軟化劑和增塑劑，也不含無機填料、色素和其他污染物或不容物質，其技術要求如表4所示。
表4環(huán)氧瀝青組分A技術指標和試驗方法
注*1cP＝10-3Pa.s3.2.2環(huán)氧瀝青組分B組分B是一種由石油瀝青和環(huán)氧樹脂固化劑組成的勻質混合物。它不含不可溶物質和污染物。組分B分為兩種類型BID為環(huán)氧瀝青粘接層和環(huán)氧瀝青防水粘接層的粘結料，類型BV為環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層的結合料，二者的技術指標如表5所示。
2.3環(huán)氧瀝青組分A和組分B按要求混合并固化后得到環(huán)氧瀝青，技術指標如表6所示。
表5環(huán)氧瀝青組分B技術指標和試驗方法
表6環(huán)氧瀝青技術指標
4環(huán)氧瀝青混合料的攤鋪4.1幅寬及縱縫中央分隔帶兩側各分三幅攤鋪，各設二條縱縫。每幅鋪裝層的設計寬度及縱縫位置根據施工圖設計文件確定。
4.2攤鋪速度攤鋪速度根據供料能力和攤鋪寬度計算確定，并嚴格控制。
4.3調平系統(tǒng)自動調平裝置采用非接觸式平衡梁。在攤鋪前先用四米直尺測量橋面鋼板上的縱向平整度。若均在3mm內，則攤鋪基準可取原橋面板。否則以掛線為基準。
4.4料車調度運料車將混合料運至前場后停在料車等待區(qū)(正橋兩端的引橋上，并豎牌示意)。前場測溫員立即記取車廂內的混合料的溫度，并告知前場料車調度員。調度員確定每一料車的具體卸料時刻和卸完時刻，并通知攤鋪機管理員。攤鋪機管理員再根據前后幾輛車的具體卸料時刻確定攤鋪機的行進速度。
4.5攤鋪順序根據交通組織和混合料固化要求合理組織行車道施工順序。一般情況下采取“跳倉”法施工。
4.6攤鋪環(huán)氧瀝青混合料的攤鋪采用ABG423攤鋪機進行攤鋪。在南京三橋環(huán)氧瀝青施工中，采用自行研制的側喂料機與ABG423攤鋪機聯合作業(yè)的方式進行混合料的攤鋪。
5環(huán)氧瀝青混合料的碾壓5.1碾壓組合，如表7所示。
表7壓路機組合及碾壓遍數
5.2碾壓溫度控制初壓終了溫度(鋪裝表面溫度)≥82℃終壓終了溫度(鋪裝表面溫度)≥65℃初壓和終壓都是在壓完了3遍時，用紅外線測溫計測記表面溫度。當表面溫度不滿足要求時，再用插入式溫度計測記內部溫度。當內部溫度不滿足要求時，除多壓兩遍外，要查明原因，采取有效措施，并杜絕再次發(fā)生。
6切縫處理6.1鋪裝上、下層的縱、橫施工縫，均采用斜接縫。
6.2切縫前預先畫好線，沿線切割。
6.3采用手持式切縫機進行切割。
6.4切割時間通過試切確定。即當鋪裝碾壓完1-2小時后，不時用切縫機在劃線外側擬被切除的鋪裝層上試切。當發(fā)現切縫平順，不再拉料，切割面光潔平整時，即可進行正式切割。
6.5鋪裝層上下層切縫深度控制在2.0cm左右，杜絕傷害橋面防腐層和鋪裝下層。切縫后，即用木鏟將鋪裝多余的部分撬走，并用銅絲刷刷除不穩(wěn)定的顆粒，用較寬的鬃毛刷掃清灰塵，必要時用濕拖把擦拭，最后用高壓空氣將所有顆粒及灰塵集中在一起，再統(tǒng)一運出橋面以外。
6.6當鄰幅噴灑粘結料時，不但要同時噴涂縫壁，還要跨過接縫，超寬1-2cm。
7養(yǎng)護環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝施工完畢后，要進行養(yǎng)護。采用自然養(yǎng)護方式。養(yǎng)護期為45天。在此期間禁止一切車輛通行。
權利要求
1.一種環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法，其特征在于采用以下步驟，(1)鋼橋面防腐涂裝層上噴灑一層環(huán)氧瀝青防水粘結層，環(huán)氧瀝青防水粘結層的灑布量控制在0.68L/m2±0.05L/m2；環(huán)氧瀝青防水粘結層是由組分A和組分BID按照1∶4.45的比例混合組成；組分A為環(huán)氧樹脂，溫度控制在87℃±2℃，組分BID為瀝青和環(huán)氧樹脂固化劑的勻質混合物，溫度控制在150℃±2℃；(2)制備環(huán)氧瀝青結合料將組分A和組分BV按照1∶5.85的比例混合制成環(huán)氧瀝青結合料；組分A為環(huán)氧樹脂，溫度控制在87℃±2℃；組分BV為瀝青和環(huán)氧樹脂固化劑的勻質混合物，溫度控制在128℃±2℃；(3)制備混合礦料將集料和礦粉按比例混合后，溫度控制在110℃-121℃；(4)將環(huán)氧瀝青結合料和混合礦料拌和均勻后制成環(huán)氧瀝青混和料，通過運輸車輛將環(huán)氧瀝青混和料卸入側喂料機，再由側喂料機轉運到攤鋪機，將環(huán)氧瀝青混和料均勻鋪裝在環(huán)氧瀝青防水粘結層上，鋪成25-30mm厚的下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層；(5)對環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層進行碾壓；(6)用切縫機切成斜接縫；(7)在下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層的上面噴灑一層環(huán)氧瀝青粘結層，環(huán)氧瀝青粘結層的灑布量控制在0.45L/m2±0.05L/m2；環(huán)氧瀝青粘結層與環(huán)氧瀝青防水粘結層的成分、溫度控制、制備方法一致；(8)按照步驟(3)-(7)的方法鋪裝25-30mm厚的上層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層；(9)養(yǎng)護。
2.根據權利要求1所述的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法，其特征在于所述的組分A是由雙酚A和表氯醇反應得到的液態(tài)雙環(huán)氧樹脂。
3.根據權利要求1所述的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法，其特征在于所述的集料為非酸性玄武巖礦料，分為粒徑為13.2-2.36mm的粗集料和粒徑為2.36-0.075mm的細集料；所述的礦粉為石灰?guī)r礦粉。
4.根據權利要求1所述的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法，其特征在于所述的碾壓分為初壓、復壓和終壓，初壓采用輪胎壓路機碾壓4遍，復壓采用雙鋼輪壓路機碾壓4遍，終壓采用輪胎壓路機和雙鋼輪壓路機分別碾壓4遍。
5.根據權利要求1所述的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法，其特征在于所述的切縫深度為1.5-2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝施工方法。本發(fā)明的施工方法，采用以下步驟鋼橋面防腐涂裝層上噴灑一層環(huán)氧瀝青防水粘結層；制備環(huán)氧瀝青結合料；制備混合礦料；制備環(huán)氧瀝青混和料，鋪裝下層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層；碾壓；切縫；噴灑環(huán)氧瀝青粘結層；再鋪裝上層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層；養(yǎng)護。采用本發(fā)明的施工方法鋪裝的環(huán)氧瀝青混凝土鋼橋面，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗腐蝕性和對鋼板的追從性，橋面混凝土粘結力強、承載力大、降低了維修成本、提高了使用壽命。
文檔編號E01D19/00GK1928243SQ200610069010
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權日2006年9月20日
發(fā)明者艾貽忠, 趙顯福, 田軍禎, 王洪敢, 陳常杰, 李志 , 陳富勇, 劉城 申請人:山東省路橋集團有限公司