环氧树脂铺装范文

环氧树脂铺装范文（精选7篇）

环氧树脂铺装 第1篇

在我国桥梁建设中, 钢桥面具有极大的发展和应用前景。但钢桥面铺装作为大跨径桥梁的一项关键技术, 目前仍然是一个技术难题。钢桥面铺装的受力和变形远较公路路面复杂, 环氧沥青混凝土是目前使用较多的桥面铺装材料, 具有良好的追从钢板变形的能力, 具有极大推广应用前景。

1 钢桥面铺装功能要求

钢桥面铺装的受力和变形远比公路路面复杂。铺装层附着在钢桥面板上, 与桥面板共同承担载荷。这就要求铺装层具有优良的强度、高温稳定性、低温抗裂性、疲劳耐久性等路用性能, 特别是良好的追从钢板变形的能力。

在工程设计中, 要求的钢桥面铺装层必须具有以下特性:

1) 抗疲劳开裂性能。桥面铺装层在车辆荷载的反复作用下, 形成的反复拉应力使得铺装面层极易出现疲劳开裂。同时, 为使铺装层能适应大跨径钢桥面的大变形特征, 铺装层必须具备较强的柔韧性和适应变形能力, 否则, 桥面铺装极易出现开裂。

2) 高温稳定性能。在同样的气候条件下, 钢桥面铺装的温度要比普通沥青路面高, 这就会在钢桥面板与铺装层之间形成较大的模量差。在受到车辆的荷载后, 两者之间的剪切作用十分显著。这就要求钢桥面铺装必须具有较强的高温稳定性和抗剪能力。

3) 完善的防排水体系。为确保钢桥面板不被腐蚀, 高度的密水性和抗水损坏能力铺装层必须具备。同时, 防水、排水系统也必须完善。

4) 良好的层间粘结。要确保钢桥桥面结构的整体性, 钢板与防水层、防水层与沥青铺装层之间必须具备良好的粘结。在原材料选择中, 尽可能的采用粘结性能优越且高温稳定性好、抗剪能力强的材料, 尽量提高铺装下层的密实度。

5) 钢板变形良好的追从性。钢桥桥面铺装应具备足够的强度与刚度及良好的变形随从性。由于钢桥面板本身具有很大的变形、位移和振动, 铺装层良好的变形随从性就尤为重要。否则, 导致铺装层与钢板之间错动的剪切破坏和铺装层的弯曲破坏发生。

6) 良好的平整度和优越的抗滑性能。在钢桥桥面铺装中, 为减少车辆的冲击和提高路面的抗滑性能, 良好的平整性和粗糙性可显著增加行车舒适度。

7) 适当的厚度。为减轻桥梁的恒载以及保证铺装层的变形随从性, 铺装层的厚度不宜太厚。在施工中, 铺装层的厚度设计还要考虑到施工摊铺与压实的可能性。

2 常用的钢桥面铺装结构

在国内外钢桥面铺装研究与实践中, 在钢桥面铺装中应用最广泛的材料主要有三种, 分别是浇筑式沥青混合料、改性SMA混合料和环氧沥青混合料。

在我国, 最常见的钢桥面铺装结构有四种类型, 分别是浇筑式铺装结构、沥青玛脂铺装结构、改性沥青SMA铺装结构和环氧沥青铺装结构 ( 见图1) 。

镇江润扬大桥钢桥面铺装结构设计时, 我国的设计者提出了一种“浇筑式沥青混凝土 ( 下层) + 环氧沥青混凝土 ( 上层) ”的新型铺装结构 ( 见图2) , 这是我国的首创。在润扬大桥试验段的成功应用, 证明了该双层结构是适合钢箱梁桥面铺装的一种新型铺装结构, 性能均优于其他结构。

3 环氧沥青混凝土铺装施工工艺及控制要点

施工质量直接决定和影响着铺装层的使用性能。在施工中, 根据气候, 行车条件等综合选择适用的铺装结构, 确保钢桥面沥青混凝土铺装质量, 从而确保设计年限内路面的使用性能, 尽量延长路面的使用寿命。

在我国, 环氧沥青混凝土是应用最为广泛的钢桥面铺装材料之一。该种材料与钢板的热胀冷缩性能较为接近, 具有很强变形追从性和较高的强度, 特别是具有优异的高温稳定性和耐久性, 非常适用于大跨径钢桥桥面的铺装。钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工流程见图3。

1) 钢桥面板防腐处理 ( 见图4) 。采用真空无尘打砂法进行桥面防锈处理, 确保光洁度达到Sa2. 5级, 粗糙度达到40μm ~80μm。一般采用环氧富锌漆防腐涂装, 干膜厚度控制在60μm ~80μm。

2) 喷洒粘结料 ( 见图5) 。喷洒前, 通过人工、机械等方法进行钢桥面板清理。对已涂装过的桥面进行清理后, 应保持干燥、整洁。采用专用洒布车进行喷洒作业, 在行进过程中, 匀速行驶, 以确保喷洒均匀。粘结层厚度按照下层不少于0. 68 L/m2, 上层不少于0. 45 L/m2进行控制。现场气温不得低于15℃ , 对出现的雨、雾天气应停止施工。

3) 摊铺 ( 见图6) 。在选择施工机具时, 应选择带有振动熨平板及振动夯等初步压实、熨平装置的摊铺机。每天铺摊机在正式施工前, 都应进行预热。铺装层分两层铺筑, 通过非接触式平衡梁来进行铺摊厚度与平整度的控制。在铺摊过程中, 为确保匀速摊铺, 应安排专人进行速度控制, 确保“不停机、不超时”。

4) 碾压 ( 见图7 ) 。分为初压、复压和终压。在碾压过程中, 都应竖立相应的标志, 以便操作手辨认。在碾压过程中, 应进行初压温度和终压温度的控制。在初压和终压后, 使用红外测温计进行路面表面温度的测量。当温度达不到设计要求时, 可再用插入式温度计进行内部温度的测量。当内部温度还是达不到要求时, 就再补压两遍。

在施工中, 碾压遍数可参照表1。

在施工中, 对于一些压路机难以有效压实的部位, 可采用小型机具振捣密实。

5) 接缝处治。在施工中, 应尽量减少横向施工缝的产生。对一些确实无法避免的, 则要求将其设置在钢箱梁的横隔板中间附近, 必须将其相邻的两幅及上、下层错开。当继续进行施工时, 先使用切缝机进行切割, 必须确保切面光洁平整。在切割时, 必须对铺装上、下层的切缝深度进行控制。在喷洒粘结料时, 同时喷涂缝壁, 应跨过接缝。

6) 消泡。碾压后的3 d ~ 5 d内, 应派专人不断检查是否有鼓包的发生。对发现的鼓包, 先放气, 再用手持夯锤将其击平, 最后使用环氧胶将空隙填涂抹平。

环氧沥青混凝土在施工中, 与普通沥青混凝土一样, 原材料质量、配合比控制、碾压组合与遍数、施工温度等均会对铺装质量造成影响。在施工中, 应特别注意对温度、时间和水分的控制。温度过低或时间过短, 反应不充分, 难以达到预期强度; 温度过高或时间太长, 则混合料固化太快, 难以碾压密实。

环氧沥青混凝土孔隙率小, 具有不透水特性。因此, 施工过程中应注意不能有水分或油进入混合料。否则, 极易造成铺装层局部开裂和脱层, 影响行车安全。

4 结语

经过多年的研究和发展, 钢桥面铺装无论在技术还是施工上, 均取得了巨大进步, 但还需要进一步发展和完善。

1) 钢桥面铺装要求条件非常高。

在铺装结构设计时, 无论选择采取什么类型的铺装方案, 每种方案都应是一个协调统一的铺装系统, 都必须满足作为路面使用性能的要求, 如抗开裂、抗变形等要求, 还要满足层间粘结良好、平整、抗滑以及具备完善的防水系统的要求。

2) 近年来, 钢桥桥面铺装技术取得了长足的进步, 但铺装设计和施工仍是一个难题, 既经济又能解决问题的材料与工艺仍需进一步的研究和开发。

环氧沥青混合料作为钢桥面铺装材料, 具有强度高、高温时抗塑性流动和永久变形能力强、低温抗裂性能好、抗疲劳性能优越、抵抗化学物质侵蚀能力强的优势。同时, 环氧沥青混合料的生产工艺复杂, 在施工过程中对时间和温度的要求比较严格, 施工难度大。在施工中做好原材料质量、配合比控制及施工质量控制, 确保铺装质 量是可行 的, 在我国具 有极大的 推广应用前景。

参考文献

[1]钱振东, 陈磊磊.国产环氧沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用技术[J].中国科技成果, 2009 (21) :31-32.

[2]钱振东.大跨径桥梁钢桥面铺装设计与施工[Z].东南大学桥面铺装课题组.

钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工技术 第2篇

钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工技术

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,钢桥面的铺装技术在国际上一直是个热点和难点.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研究和总结,工程实体质量取得了较理想的结果.

作 者：张长福 俞炎龙 隆劲军 Zhang Changfu Yu Yanlong Long Jinjun 作者单位：湖州市政工程有限公司,浙江,湖州,313000刊 名：市政技术英文刊名：MUNICIPAL ENGINEERING TECHNOLOGY年，卷(期)：28(1)分类号：U443.33关键词：钢桥 桥面铺装 环氧沥青混凝土 施工技术

环氧沥青钢桥面铺装施工控制技术 第3篇

环氧沥青一般由环氧树脂及固化剂两个组分组成。其固化反应使沥青性质从热塑性转变为热固性,因此环氧沥青有比普通沥青优异得多的物理、力学性能,如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能,是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路的理想材料;同时由于其极优良的粘结性能而应用于路面磨耗层,特别是需要较高抗磨耗性的寒冷地区路面。

1 工程概况

南环大桥位于北京市昌平区中部,南环路与东沙河相交处。南环大桥主桥为平行双索面三跨自锚式悬索桥,主桥全长316 m,跨径组成为70.5 m+175 m+70.5 m。根据南环大桥施工图设计文件,拟采用环氧沥青混凝土作为南环大桥钢桥面铺装方案。由于环氧沥青混凝土桥面通过了实验室的成功测试,而且该材料在国外的桥梁及国内的南京长江二桥等桥面上运行良好,随后又在南京长江三桥桥面铺装设计试验中得到进一步改进,因此,南环大桥也采用与南京三桥类似的设计。

有限元分析结果表明,铺装层最大拉应力发生在横桥方向,位于远离车轮荷载作用位置的顶缘纤维处,最大压应力发生在轮载作用位置下方的顶缘纤维处。全桥铺装层最大拉应力发生在箱梁腹板上方位置处。

南环大桥与南京三桥铺装层应力对比如表1所示。

MPa

由表1可见,南环大桥钢箱梁做了设计变更之后,不同模量比的情况下,铺装层拉应力均优于或接近于南京三桥。其中在模量比为100时,南环大桥比南京三桥略高4.2%,然而南京三桥计算数据结果经过了超载60%疲劳试验的检验,同时南环大桥的气候条件接近南京三桥的情况,南环大桥的预期交通量将小于南京三桥。因此,南环大桥桥面铺装采用与南京三桥类似的设计是恰当的。环氧沥青混凝土铺装方案结构如图1所示。

2 施工温度控制

在每车混合料离开拌合楼时,应将长温度计插入到运料车货舱一侧三个小孔中。

环氧沥青混合料应从拌合机直接卸入到运料车中。如果在卸入运料车之前能够确保混合料的质量,则也能使用装载容器(如前置式装载机或监控工程师同意的其他装置)。如有一盘超出许可温度范围的混合料被装入运料车,则整车料都应废弃。不能使用存储仓堆积各种盘料。

拌合楼出批料和混合料倒入到摊铺机中间的允许时间由每批混合料的温度决定。总的来讲,温度越高,混合料就应越早被摊铺。尽管110 ℃～121 ℃的温度范围也是许可的,但混合料在分批出料时的最佳温度范围是112 ℃～118 ℃。

3 施工时间控制

3.1 固化剂的凝胶时间

随着温度的升高,环氧体系的凝胶时间逐渐缩短。凝胶时间可用来初步判定混合料的失粘时间。

3.2 工作时间的确定

根据固化剂的凝胶时间,初步确定混合料拌和后在烘箱中的保温时间,以模拟实际操作时混合料出料至摊铺所需的最大工作时间和最小工作时间。取出后击实成型马歇尔试件,测试其性能。

从试验结果可以发现,当保温时间超过固化剂凝胶时间时,试件尺寸均偏高,不满足尺寸要求的试件空隙率均偏大,强度均明显减小。因此,必须在环氧凝胶前进行混合料的摊铺和压实。

结合试验结果,考虑到运料和摊铺所需时间,经过实际工程的检验,确定出了不同温度下环氧沥青混合料的最大工作时间和最小工作时间如表2所示。

当运料车到达桥面上时,读取在拌合楼处就插入到混合料中的长温度计的温度读数。取三个温度计读数的平均值,按表2推导该车料的允许运输时间。如果实际运输时间已超出允许值,则该车料应废弃。如果由于运料车中混合料堆放方式的不同而使某些温度计未插入到混合料中,则该温度计的读数不用于平均温度的计算,被废弃料应运离桥面。

4 混合料的碾压

环氧沥青混合料压实程序分为初压、复压、终压3道工序。碾压时应注意:碾压路线及碾压方向不应突然改变,碾压过程要保持匀速进行;相邻碾压带的叠轮宽度应为1/3轮(或轮组)宽;设专人用拖把在碾压轮上涂油(水)以防止压路机粘轮;由于过量的压路机用油(水)在桥面和不透水环氧沥青铺装间产生的气泡可能会导致环氧沥青混凝土鼓包的产生。如果产生气泡,应立刻用锐物将其戳破并重新压实;压路机无法碾压的部位,采用振动夯板或小型压路机紧随摊铺机进行碾压,待压路机复压完毕后,再次采用该机械消除压路机留下的轮印痕迹。

在该项目中,每台摊铺机后面都应配备至少两台重量不小于9 t且不大于12 t的双轮钢轮压路机、两台轮胎式压路机。这些压路机应全功率工作。轮胎式压路机宽度不应小于1.2 m,且所有轮胎具有相同的尺寸、直径和经监控工程师同意的轮面花纹。不能使用活动式轮胎,轮胎的布置应使相邻轮胎间的间隙能被后面轮胎覆盖。轮胎应充气到620 kPa,且每个轮胎的工作质量不小于900 kg。

整平层的初层应使用轮胎式压路机完成,并对环氧沥青混凝土压实4遍。对整平层的初压完成后应立刻用双轮钢轮压路机对环氧沥青混凝土进行复压,压实4遍。复压完成后,应再用轮胎式压路机压实4遍,完成终压。

磨耗层的初压应使用双轮钢轮压路机完成,应压实4遍。磨耗层的初压完成后应立刻用轮胎式压路机进行4遍复压。复压完成后应立刻用重量不小于9 t的钢轮压路机压实4遍,终压完成。

压实后环氧沥青混凝土,其空隙率不能超过3%,表面应平滑,无凹辙、隆起、凹坑或不规则形状。由任何设备在环氧沥青表面留下的凸起、凹痕或其他可见的印痕都应通过压实或其他方法消除。

5 接缝的处理

施工缝按下述原则设置:

纵向施工缝禁止设置在纵隔板和U型肋与顶板的焊缝处;保证上下层的纵向施工缝间距应在15 cm以上;纵向缝间距以1个行车道宽为佳。环氧沥青混凝土钢桥面铺装层一般不设横向施工缝,必须设置横向施工缝时,上下层施工缝要间隔1 m以上,横向施工缝禁止设置在横隔板处。施工后自由边应切割整齐,以便于邻幅施工时与其衔接。一般碾压完成2 h后即可开始切割,切割时要保证切缝平顺、不拉料,切割面光洁平整,切割角度以45°为宜。切割后,用适当的工具将多余部分撬走,刷除不稳定的颗粒,不能破坏钢板防锈层。

6 结语

随着我国经济建设的快速发展,各种大型钢桥将会越来越多,对于桥面铺装的质量要求也会越来越高,研究并总结钢桥面铺装的施工经验,选择适宜的施工工艺,提高和完善施工控制体系,对今后的施工具有积极的指导意义。文中针对研究中使用的环氧体系,提出了施工中的几个施工控制关键点:环氧沥青的施工温度、施工时间、碾压、接缝处理。

参考文献

[1]吕伟民.钢桥桥面沥青铺装的现状与发展[J].中外公路,2002,22(1):7-91.

[2]黄卫.南京长江第二大桥环氧沥青混凝土铺装试验段研究报告[R].2000.

[3]JTJ 032-94,公路沥青路面施工技术规范[S].

环氧沥青混凝土桥面铺装的效益分析 第4篇

一 经济效益分析

公路的建设成本除了包含道路在初期的投资外, 还应该包括养护费用以及改建费用等其它后续费用, 所以我们在进行工程经济分析时, 还应该分析路面寿命周期内全部过程所发生成本的经济效益。

1.初期建设中增加的费用

与普通改性沥青混合料所铺设的路面相比, 采用环氧沥青混合料铺设路面所增加的初期费用主要发生在以下几个方面:材料费用的增加 (主要为环氧树脂费用) ;人工费用的增加;延长拌和时间增加的拌和费用;拌和机生产率降低增加的费用。

环氧沥青混合料试验路全长1.5km, 路面宽大约为18.8m, 厚度为4cm, 普通沥青混合料相对密度大约为2.5吨每立方米, 那么铺设1km沥青路面所需要的普通沥青混合料约为:

1000m0.04m18.8m2.5t/m3=1880t

则环氧沥青混合料同普通改性沥青混合料相比, 其增加费用如下:

(1) 材料费用的增加

材料费用的增加主要是添加环氧树脂的费用。以普通的SMA沥青混合料为参考, 油石比按5.5%计算。本次环氧沥青混合料试验段采用的最佳油石比为5.5%, SBS改性沥青:环氧树脂 (主剂+固化剂) =78:22, 其中主剂:固化剂=61:39。环氧树脂 (主剂+硬化剂) 单价按6万元/t计算, SBS改性沥青单位价格按照8000元/t计算, 则每吨混合料将增加费用约为 (60000元/t-8000万元/t) 0.0550.22=630元/t。

(2) 人工费用的增加

环氧沥青混合料的施工工艺较普通沥青混合料没有较大区别, 只是增加了环氧树脂添加这个施工环节, 因此人工费用的增加主要体现在这方面。本次试验段施工, 环氧树脂的添加采用人力和机械相结合的方式, 环氧树脂的搬运和添加都需要人工进行, 考虑到轮岗制, 每天需要大约12名工作人员负责此项工作。工作人员的工资按100/天计算, 每天生产1500t混合料, 则毎吨混合料将增加费用约为 (12100/天) /1500t=0.8元/t, 与材料费用相比, 这部分引起的成本不会太大, 故在计算这部分成本时, 可视情况不予考虑。

(3) 拌和机生产率下降费用

对于普通改性沥青混合料, 每一盘混合料从上料开始干拌到拌和完毕卸料时长为40秒到50秒, 现添加环氧树脂后, 为保持拌合的均匀性, 一般要延长为75s～80s。5000型间歇式拌和机生产本次试验段混合料, 普通沥青混合料正常生产效率为300吨/小时, 拌和成本为35元/吨～40元/吨, 那么加入环氧树脂后使间歇式拌和机产量下降了23%～33%, 产量下降为200吨/小时～230吨/小时, 这样的话, 每吨混合料的拌和成本将增加9～13元, 每吨环氧沥青混合料的拌和成本将提高10元。在保证拌合均匀性的基础上, 如果适当缩短环氧沥青混合料拌和的时间, 那么环氧沥青混合料拌和成本将会减小。

(4) 摊铺与碾压的成本比较

摊铺机摊铺速率一定程度上决定了摊铺碾压成本, 而拌和机的生产能力决定了摊铺速度, 由于拌和机在拌合环氧沥青混合料时能力有所下降, 继而导致摊铺碾压速度下降。若摊铺的路宽为18.8米, 使用一台拌和机, 每小时可拌合普通混合料300吨, 可摊铺159m长4cm厚的面层;若为环氧沥青混合料, 则产量平均约为220t/h, 则每小时可摊铺117m。这表明, 在摊铺机摊铺速度降低的情况下, 摊铺碾压成本会增加。因为摊铺的速度越慢, 摊铺机对摊铺层振捣次数也越多, 摊铺层的密实度以及平整度会越好, 这种情况是有利于铺装效果的, 同时摊铺速度降低导致成本的增加不会太显著, 所以在计算这部分成本的时候, 可根据情况决定不予考虑。

通过对以上三种增加费用的分析来看, 环氧沥青混合料与普通沥青混合料相比, 每吨环氧沥青混合料增加的费用主要为材料费用的增加和拌和机生产率下降费用, 总计约为630元/t+10元/t=640元/t, 则此试验路增加建设费用约为640元/t1880t/km=120万元/km。

2.养护费用

环氧沥青混合料强度高、韧性好, 具有超强的的高温稳定性、良好的低温抗裂性, 良好的抗疲劳性能和水稳定性能, 另外还具有很强的抗化学物质侵蚀的能力, 能有效延长道面使用寿命。按照10年为寿命周期计算, 则普通沥青路面在寿命周期内至少需要大中修一次 (有沥青罩面层情况下) , 方可达到寿命周期的使用寿命, 因此同环氧沥青路面相比, 在寿命周期内普通沥青路面会增加养护费用。若沥青罩面按50元/m2计, 则18.8m宽的路面每公里将增加罩面费用约为94万元/km。另外, 采用本项目研究成果也可以节省日常养护费用, 养护费用按15.0元/m2计, 则每年节约日常养护费用为15万元/km。因而在10年分析期内, 使用本项目研究成果后, 每年节约养护维修费用undefined万元/km。

经过全寿命周期成本分析, 得出使用环氧沥青混合料作为桥面铺装材料, 采用10年分析期, 每年共节约undefined万元/km, 随着使用年限的延长, 可节省费用逐年增加, 经济效益显著。

因此尽管从初期建设成本来看, 环氧沥青路面的成本较高, 但是从项目生命周期的全过程去看, 环氧沥青路面较普通沥青路面占有一定优势。

二 社会效益分析

社会效益包括了道路使用者的车辆营运费用、延误费用、行程时间费用和事故费用等。同环氧沥青混合料桥面铺装相比, 普通沥青路面用户费用在路面使用后期将因路面使用性能的下降而大大增加, 如路况变差, 车辆行驶中的燃油、轮胎消耗增加, 车辆的保修、折旧以及误工等费用增加, 因养护维修及大中修影响车辆正常行驶, 使车辆减速或绕道行驶等, 都会导致用户费用的增加。

同时, 国内外大量调查研究发现, 由于道路养护维修对交通进行分流管制, 一方面会导致交通通行能力显著下降, 影响正常的通行服务;另一方面, 由于施工的干扰, 极易在分流区诱发交通事故。上述情况的出现, 都会极大的影响公路的服务水平, 造成恶劣的社会影响。而采用环氧沥青混合料作为桥面铺装后, 由于减少了养护维修的次数, 避免了施工对正常行车的干扰, 降低了交通事故的发生率, 具有良好的社会效益。

三 结论

综上所述, 采用本项目研究成果对桥面铺装结构和材料进行优化设计, 具有经济环保的社会意义, 同时具有良好的经济和社会效益以及广阔的推广应用前景。

参考文献

[1]吕伟民.国内外环氧沥青混凝土材料的研究与运用[J].石油沥青, 1994 (3) :11-15.

[2]李喆.国产环氧沥青防水粘结材料在水泥混凝土桥面应用研究[D].南京:东南大学, 2005.

[3]JTJ001-97公路工程技术标准.北京:人民交通出版社, 1998.

环氧沥青在钢桥面铺装中应用的设计 第5篇

1 工程实例

本工程位于西南地区长江流域, 主体工程为单跨双立简支悬索桥, 主桥加劲梁采用正交异性板流线型扁平钢箱梁, 桥面铺装为环氧沥青混凝土。

该钢桥桥面铺装的主要设计参数如下:

计算行车速度:100 km/h, 车辆荷载等级:公路—Ⅰ级, 设计基年的预测交通量 (PCU) :5 524辆/d, 桥面纵坡、横坡:纵坡1.0%, 1.3%, 横坡2%, 桥面沥青铺装层工作温度:+70 ℃～-10 ℃, 桥面沥青铺装层设计使用年限:15年。

该桥桥面车行道采用双层5.5 cm环氧沥青混凝土进行铺装, 其结构为:上层采用3 cm环氧沥青混凝土, 下层采用2.5 cm沥青混凝土。粘结层:0.45 L/m2环氧沥青粘结料, 防水粘结层:0.68 L/m2环氧沥青粘结料, 防腐涂装层:60 μm～80 μm环氧富锌涂装。

2 设计要点

由于大跨度钢桥桥梁结构在车辆荷载、雨水侵蚀、风载等作用下, 桥面变形大, 这就对桥面铺装层材料要求很高;铺装材料应具有以下性能:高强度、抗变形能力强、抗疲劳耐久性好、粘结性能好等;环氧沥青及其混合料有其独特的性能, 在大跨径钢桥桥面铺装中得到广泛的运用。

3 铺装前准备

3.1 钢桥面板的除锈

钢桥面板采用真空打砂的除锈方法, 要求喷砂除锈后钢板表面的清洁度达到Sa2.5级, 粗糙度达到40 μm～80 μm。

3.2 钢桥面板的涂装

钢桥面板采用环氧富锌涂装, 设计干膜厚度为60 μm～80 μm, 应选用经室内试验与工程实践证明其综合性能优良、适合该桥区环境气候条件的优质产品。

3.3 防水粘结层

铺装与钢板之间的良好结合是桥面铺装与桥面板协同作用的关键, 它直接影响到铺装的使用耐久性。环氧沥青是在沥青中掺入一定比例的环氧树脂及固化剂与催化剂后在加热条件下发生复杂物理化学反应而得到的, 这种材料无论在粘结能力、变形能力, 还是在热稳定性方面, 都具有明显优势。

4 环氧沥青设计

4.1 环氧沥青组分A

组分A是由表氯醇经反应得到的液态双环氧树脂, 不含稀释剂、软化剂或增塑剂, 也不含无机填料、色素、其他污染物或不溶物质, 其技术指标见表1。

4.2 环氧沥青组分B

组分B是一种由石油沥青与固化剂组成的均质合成物, 它不含任何不可溶物质和污染物。组分B分为BⅤ, B1F两种, 具体指标见表2。

4.3 环氧沥青组合料

组分A与组分BV所制备的Ⅴ型桥面铺装环氧沥青结合料, 组分A与组分B1F所制备的1F型粘结料环氧沥青结合料, Ⅴ型、1F型技术见表3。

5 集料、矿粉

5.1 粗集料

粗集料指粒径大于2.36 mm的玄武岩集料, 应洁净、干燥、无风化、无杂质, 颗粒形状接近立方体, 表面粗糙。

环氧沥青混合料用粗集料规格见表4。

5.2 细集料

细集料指由玄武岩轧制而成的粒径小于2.36 mm而大于0.075 mm的机制砂, 应洁净、干燥、无风化、无杂质。

环氧沥青混合料用细集料规格见表5。

5.3 矿粉

矿质填料宜用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料磨制的矿粉, 不应含泥土杂质和团粒, 要求干燥、洁净, 能自由地用矿粉仓流出, 质量要求见表6。

6 沥青混合料组成设计

环氧沥青混合料配合比设计与检验应按JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范附录B规定的方法进行, 即按目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证进行环氧混合料的配合比设计。环氧沥青混合料的矿料级配应满足要求见表7, 并尽可能取中值。

环氧沥青混合料油石比取6.2%～6.8%, 环氧沥青混合料试件成型后, 未固化试件的马歇尔稳定度必须大于5 kN, 试件完全固化的条件为121℃, 4 h, 完全固化后必须满足表8技术指标。

7 结语

自环氧沥青在钢桥桥面铺装上应用以来, 成功和失败的例子都有, 但是环氧沥青材料有着自身强度、抗变形能力、抗疲劳耐久性及粘结性能、线形收缩性能等优点, 该材料是一种非常好的路用材料。我国有充足的原材料来源及大量的应用场地, 相信环氧沥青随着科学的发展, 其生产成本会越来越低, 应用领域会越来越广, 能更好地投入道路建设中。

参考文献

[1]JTG D50-2006, 公路沥青路面设计规范[S].

[2]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]JTG 052-2000, 沥青与沥青混合料试验规程[S].

[4]JTG E42-2005, 公路工程集料试验规程[S].

[5]GB 8923-97, 涂装前钢板表面锈蚀等级和除锈标准[S].

[6]TB/T 1527-2004, 铁路保护钢桥涂装[S].

[7]张超.环氧沥青及其混合料的时温性[J].公路, 2009 (3) :56-57.

环氧树脂铺装 第6篇

一、环氧沥青混凝土钢桥面铺装的常见病害及其原因

环氧沥青混凝土是在桥梁的桥面铺装中的一个重要应用, 这一材料的应用使得桥面的性能大大提高。但由于在早期施工和使用的过程中, 桥面会受到各种主观和客观的因素影响而出现鼓包、脱层、结构性受力裂缝等问题。这些病害不仅对行车舒适造成影响, 严重的会对桥梁结构造成影响, 从而影响行车安全。

1. 环氧沥青混凝土的早期病害及其原因分析

环氧沥青混凝土的早期病害有很多, 而最常见的主要是以下三个方面。

(1) 铺装层表面出现鱼尾状裂纹, 出现这个问题的原因主要是混合料的部分固化而导致碾压无法达到最佳的密实状态;

(2) 结块“皮料”现象

导致结块“皮料”现象的原因主要是在细填料拌合的时候材料受潮结块, 因而无法充分的打散。另外, 由于温度不够高使粘结料的粘度增加, 最后凝结成块。如果温度不均匀还会导致沾料积聚, 最终导致“皮料”现象发生。

(3) 铺装层透水

导致这一问题的主要原因是在混合料摊铺碾压的时候没有控制好温度, 使得碾压不密实, 存在很多空隙, 最终导致了铺装层透水。

2. 环氧沥青混凝土使用期病害及其原因分析

(1) 脱层

环氧沥青混凝土桥面脱层现象时有发生, 主要是钢板与铺装层之间的粘接力降低或消失, 最终发生了脱层。桥面如果发生了脱层会对桥面铺装造成很大的影响, 它会使铺装层的表面拉应力增大, 最终对铺装造成严重的破坏。导致脱层发生的主要原因是桥面铺装的使用过程中承载力过大, 比如行驶车辆增多以及一些超载行为, 就会导致钢桥面铺装产生裂缝。下雨的时候雨水就会通过裂缝流入钢桥面铺装内部, 并在车辆荷载高速作用下形成较高的动水压力。在高压水的作用下, 铺装层中结合料和粘结料易被冲走, 结果导致铺装层的脱层破坏。

(2) 鼓包

在钢桥面往往会出现一些隆起, 这些隆起会慢慢膨胀形成裂缝, 最终塌陷, 使桥面铺装遭到破坏。塌陷之后, 水就会流入铺装内部, 最后导致钢板发生锈蚀。

(3) 结构性受力裂缝

桥面的裂缝时有发生, 且断裂程序不一样, 根据其断裂原因和表现形式又可以将断裂分为横向断裂和纵向断裂。横向断裂通常发生在横隔板顶部铺装层表面, 是环氧沥青混凝土桥面的典型病害之一。出现最多的是纵向裂缝, 导致裂缝的原因主要是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。另一方面, 则是与钢桥面受力特性有关。

二、环氧沥青混凝土钢桥面铺装常见病害的修复技术

通过以上对环氧沥青混凝土桥面的常见病害以及各项病害的原因分析, 我们发现, 导致环氧沥青混凝土桥面的原因主要是温度和水。因此, 对于它的病害修复技术也主要是从水和温度两个因素入手。目前, 常使用的技术有三个:灌缝技术、冷料修补和热料修复。

1. 灌缝技术

这是在环氧沥青混凝土钢桥面的常见病害修复技术中最常用的技术之一, 并且它还针对裂缝的大小选择不同的方式。比如, 裂缝比较大的时候一般采用开槽处理。通常情况下, 是将槽口的宽和深度设定为12.7 mm, 但要根据实际情况切割一定尺寸的槽口。切割之后, 采用密封胶体作为材料对其进行灌封处理。弱势裂缝比较小时, 一般是在环氧树脂中添加固化剂。然后将2种组分混合搅匀, 再用毛刷将拌和好的环氧树脂涂于裂缝处。灌至环氧灌缝剂不再下陷为止, 最后在其上洒布细集料。

2. 冷料修补

冷料修补也是环氧沥青混凝土钢桥面铺装的一项常用技术, 它是把环氧树脂与固化剂按照一定比例混合, 然后与集料在常温下拌和行成一种新的环氧沥青混合料。通过利用这种冷料, 修补钢桥面铺装遭到破坏的地方。采用这种方式修补有几点要求:首先, 是在混合料存储的时候要求它具有良好的疏松性;其次, 是在摊铺压实后它具有良好的承载力, 可以承受较大的车流量和重量而不会发生很大的变形;最后, 是在使用的过程中要保持水温稳定不会发生松散。但环氧沥青混合料由于固化时间的限制, 通常在现场拌和, 施工时间控制在拌和之后1 h之内。冷料修补是根据环氧沥青混凝土钢桥面铺装的使用性能要求和相应的钢桥面铺装技术标准而提出的一种修补技术, 对它的各项技术指标要根据工程实际特点做相应的调整。

3. 热料修复

热料修复使用的原料为铺装层新建时相同的混和料, 先在高温下对混合料进行拌和, 然后调整温度进行摊铺, 采用这种方式需要先将破坏的铺装铣刨。因此, 这种方式主要应用于工程量比较大、地点比较集中的桥面铺装修复, 而那些比较分散、工程量也比较小的铺面维修则不适合采取这种技术。同时, 热料修复还要求同时干燥、非低温的环境条件。因此, 采用这种技术的时候还要注意选择时间。如果是冬季也不适宜, 因为温度条件不满足;雨季时节也不适合, 因为它不利于铺面的干燥。对于损坏比较严重、需要很大的维修工作量而作业时间又非常紧的沥青路面, 也不宜采用热料修复。

三、结语

环氧沥青混凝土由于其优良的性能而成为目前钢桥面铺装的主要应用材料, 而由于正交异性钢桥面板结构特点、环境条件以及施工等方面的原因, 环氧沥青混凝土铺装时常也会出现一些病害。本文主要分析了环氧沥青混凝土钢桥面铺装的常见病害、病害原因和修复技术, 希望能对今后同类的钢桥面铺装修复有一定的指导意义和借鉴价值。

参考文献

[1]李丹, 余健, 章登精.南京地区环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害分析及养护措施[J].森林工程, 2012.

[2]朱义铭.国产环氧沥青混凝土钢桥面铺装施工适用性研究[J].交通运输工程与信息学报, 2011.

[3]王润寿, 余文科, 洪丹, 吴进良.环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害的原因分析与处治[J].石油沥青, 2011.

[4]魏玉莲, 宗海.环氧沥青混凝土钢桥面铺装裂缝病害修复研究[J].中国高新技术企业, 2010 (22) .

环氧树脂铺装 第7篇

大榭二桥主桥为双塔单索面钢箱梁斜拉桥, 跨径布置为 (50+158+392+158+50) m, 总长808 m。宁波大榭二桥钢桥面铺装结构为双层55 mm的环氧沥青混凝土, 中央分隔带区域采用了无需碾压的浇筑式沥青混凝土材料, 接线引桥采用了常规的沥青混凝土结构。大榭二桥属于新建桥梁, 铺装结构为 (0.40±0.05) kg/m2日本TAF环氧粘结剂+下面层30 mm环氧沥青混凝土 (EA10) + (0.40±0.05) kg/m2日本TAF环氧粘结剂+上面层25 mm环氧沥青混凝土 (EA10) , 铺装结构如图1所示。

2 原材料技术要求

2.1 环氧粘结剂

环氧粘结剂由主剂和固化剂组成, 主剂和固化剂按照50∶50混合, 其养生固化后的环氧粘结剂性能需满足表1要求。

2.2 环氧沥青结合料

环氧沥青由基质沥青和环氧树脂混合组成, 按照50∶50的比例混合。环氧树脂和沥青混合时使用的沥青采用进口基质沥青, 环氧沥青性能应满足表2要求。

2.3 集料

环氧沥青混凝土铺装层采用的石料为玄武岩类, 其性能指标满足表3的要求, 矿粉采用石灰岩矿粉, 应满足JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范中的相应技术要求。

3 环氧沥青铺装混凝土配合比设计

根据环氧沥青混凝土级配范围, 确定EA10的级配曲线, 如表4所示。

通过马歇尔试验成型试件, 并进行相应性能测试, 同时兼顾在实桥施工过程中的施工及固化条件, 确定EA10的最佳油石比是6.2%。

由表5可知, TAF环氧沥青混凝土马歇尔试验各项体积指标均满足技术要求。由于桥面铺装层的最高温度可达70℃, 采用车辙试验来评价环氧沥青混凝土的高温稳定性能。试验分别在60℃和70℃温度条件下进行, 试验中施加的轮胎压力为0.7 MPa, 试验结果如表6所示。

试验结果表明, 60℃和70℃温度条件下TAF环氧沥青混凝土动稳定度平均值大于20 000次/mm, TAF环氧沥青混合料的高温稳定性优异。

4 TAF环氧沥青混合料生产

4.1 环氧树脂混合

1) 鉴于环氧树脂为双组分反应性材料, 在常温情况下粘度较大, 混合困难, 因此必须将主剂和固化剂分别加热到50℃~60℃时, 使其混合充分。

2) 环氧沥青结合料中的基质沥青与环氧树脂比例为1∶1, 基质沥青与环氧树脂投入拌和锅时应同步进行。

4.2 混合料拌和

1) TAF环氧沥青混合料出料温度应控制在175℃~185℃之间, 超过该温度范围必须舍弃。

2) 大榭二桥环氧沥青混合料的拌和时间控制:铺装下层干拌时间为10 s, 湿拌时间为50 s, 铺装上层干拌时间为8 s, 湿拌时间为45 s。

4.3 混合料运输

根据拌和站距施工现场的距离, 本项目投入的混合料运输车为21辆, 每辆载重约25 t。为防止将水等污染物带入钢桥面施工现场, 混合料运输车运行过程中严禁开空调, 并用彩条布兜包扎密实, 特别注意应在夹板底部设置泄水孔。

1) 在进行入桥面施工现场的前端, 设置了独立清洁区, 对进入施工现场的车辆进行清扫处理, 防止将污染物带入工作面;2) 为了防止环氧沥青混合料因温度散失过快导致混合料提前固化无法摊铺, 运输车均配备了双层帆布对其保温。

4.4 环氧沥青混合料摊铺

环氧沥青混合料采用单向双机联铺的作业模式, 避免纵向冷接缝, 其摊铺作业的控制要点如下:1) 摊铺机由1台固定机和1台伸缩机组合同步进行, 组合宽度为6.5 m+5 m;2) 根据试验段验证结果, TAF环氧沥青混合料的松铺系数约为1.15, 松铺厚度以34 mm~36 mm进行控制;3) 依据拌和楼产量、运输距离、混合料待料时间及温度等因素, 确定本项目摊铺速度控制在2 m/min~3 m/min;4) 为了防止或避免“死料”产生, 在实桥摊铺过程中, 沥青摊铺机熨平板两侧需要安排专人对“死料”及时清理, 并铲除或清扫料斗中残余的环氧混合料;5) 混合料在拌和的同时固化反应持续进行, 从混合料生产到终压的时间须控制在1.5 h以内。

4.5 环氧沥青混合料碾压

环氧沥青混凝土碾压应紧跟摊铺机进行, 碾压过程分为初压、复压、终压三个阶段, 碾压遍数按照表7执行, 碾压温度按照表8控制。

1) 环氧沥青混凝土碾压时压路机驱动轮面向摊铺机, 由低到高, 依次连续均匀碾压, 相邻碾压带重叠1/3轮宽, 碾压过程中严禁压路机突然转向或掉头。压路机启动、停止必须减速缓行, 严禁紧急制动。

℃

2) 碾压分段控制, 压路机隔离剂采用植物油, 严禁采用水、柴油、废机油。

3) 碾压完毕后及时检查表面是否有鼓包、已结团的混合料或推挤裂缝等情况, 对存在的问题进行及时处理。

4) 热拌环氧沥青混合料从拌和出料到复压结束时间控制在2.0 h以内, 超过3.0 h予以废弃。

4.6 环氧沥青混凝土养护

环氧沥青混凝土采用环境常温条件进行养护, 养护时间约为9 d (≥30℃) , 实际的养护期通常是根据环境温度以及马歇尔试件与桥面铺装层在同步养生强度指标下进行对比确定。

1) 环氧沥青混凝土碾压完成后, 在次日或当日午后应检查桥面铺装表面是否出现鼓包、裂缝等情况。

2) 在养生期发现鼓包时, 立即用钢针由包顶插入放气, 用环氧胶填满, 并用手持夯锤将鼓包击平。

3) 钢桥面环氧沥青混凝土养生期间禁止一切车辆通行 (包括施工车辆) 和其他作业。

5 结语

大跨径钢桥面铺装技术是我国大桥桥梁建设的关键控制技术, 备受社会和行业关注。环氧混凝土铺装在中国华东片区应用较多, 与其他同规模的沥青混凝土相比有非常明显的优势。环氧沥青混凝土具有优良的高温抗重能力, 较好解决了我国钢桥面铺装高温稳定性问题。

本文通过对环氧沥青混凝土在大榭二桥钢桥面铺装技术和施工工艺的总结归纳, 可为广大工程技术人员提供借鉴, 有助于推动我国钢桥面铺装技术的稳步进步。

摘要：结合宁波大榭二桥工程实例, 介绍了TAF环氧沥青混合料进行桥面铺装的技术要求及配比设计方法, 从环氧树脂混合、混合料拌和、运输、摊铺等方面, 阐述了TAF环氧沥青钢桥面铺装技术要点, 有助于推动钢桥面铺装的快速发展。

关键词：桥面铺装,TAF环氧粘结剂,马歇尔试验,混合料

参考文献

[1]JTG F40—2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]黄卫, 钱振东, 程刚, 等.大跨径钢桥面环氧沥青混凝土铺装研究[J].科学通报, 2002, 47 (24) :1894-1897.

[3]JTJ 052—2011, 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].