南沙大桥钢桥面环氧沥青混凝土（EA10）施工技术要点分析

南沙大桥钢桥面环氧沥青混凝土（EA10）施工技术要点分析

程凯

（保利长大工程有限公司，广州  511431）

摘 要：钢桥面铺装对精细化程度要求极高，既需要专业的独立作业，也需要良好的配合。环氧沥青混凝土（EA10）成本昂贵，日摊铺产值达上千万，如果施工组织工作不充分，现场摊铺出现故障，造成损失是不可逆的，甚至对企业造成较大负面影响。钢桥面环氧沥青混凝土（EA-10）在正式施工前一般进行1-2次试铺工作，并进行施工技术总结才能大面积施工，本文就南沙大桥钢桥面环氧沥青混凝土（EA10）施工，从原材料选择、配合比设计与关键施工工艺等方面进行总结，得出一系列宝贵的经验。

关键词：钢桥面；环氧沥青混凝土（EA10）；施工工艺

1  概述

南沙大桥项目路面工程主要包括2座大跨径钢箱梁悬索桥桥面铺装、引桥及互通立交路面铺装。其中钢箱梁桥面铺装设计总厚度65mm，结构组成为：防腐层+防水粘结层+下面层30mm环氧沥青混凝土（EA10）+粘结层 +上面层35mm环氧沥青混凝土（EA10）。目前该特大桥已建成完工，大桥日通行量达10万辆/日，经检测施工质量达到设计及规范要求，取得的经验如下。

2  原材料选择

钢桥面铺装使用材料品种众多，本项目材料使用情况见表1。

表1钢桥面铺装材料一览表

3  配合比设计

结合目标配合比设计结果，根据场地试拌试铺试验段优化设计结论，钢桥面环氧沥青混凝土EA10下面层与EA10上面层混合料的生产级配曲线及油石比选定见下表2。

表2  EA10上下面层矿料合成级配

4  施工技术要点

4.1EA10拌合及生产

1.混合料生产流程图

图1环氧沥青混合料生产流程图

2.环氧树脂的混合

为降低主剂和固化剂粘度，采用恒温房预热环氧树脂主剂和固化剂至50～60℃；采用专用混合及泵送设备，按重量比主剂：固化剂（56:44）混合；将环氧树脂和沥青按（50:50）比例同时投入拌缸内；混合料干拌10s，湿拌60s，保证充足拌和时间。出料温度设定在165～185℃之间，目标出料温度175℃，根据现场气候及温度可适当调整

对于热拌环氧沥青混凝土，将环氧树脂加入拌和楼里时应注意：

（1）选择合适位置设置投入口。环氧树脂投入口设置在主楼底座下雨棚位置，AB组分分别人工投入不同的储罐中，过程较便捷。

（2）环氧树脂的温度管理。场地内设置恒温房，储存待用的环氧树脂。

（3）主剂和固化剂的计量和拌和。环氧树脂主机和固化剂分别由生产厂家按照固定数量装桶，主剂每桶16.8kg、固化剂每桶13.2kg，生产时按照生产配合比主剂添加3桶到A组分容量筒，固化剂添加3桶到B组分容量筒，由拌合站自控系统添加，泵送至拌合站三楼混合装置，根据环氧树脂添加量反算每盘拌和数量

3.环氧沥青混合料生产

（1）集料加热温度确定

设定沥青加热温度140-150℃，环氧树脂温度达到50-60℃，集料加热温度190-200℃，拌和后混合料出料温度须达到165-185℃，可以根据现场气候条件做适当调整。

对于满足要求的混合料，及时检测其温度，严格记录。并要求混合料拌制每盘打印数据，按每盘打印数据检查，作为试验段总结。

（2）拌和工艺

先向搅拌缸投入集料、粉料，干拌5-10s，加入环氧树脂及沥青湿拌60s。拌和完成后目测混合料均匀性一致，所有矿料颗粒全部裹附环氧沥青结合料，无花白料、死料、无结团成块或粗集料离析等状况后方可进行下一道工序。

拌和楼拌和稳定后取混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，以检验油石比、矿料级配和EA10物理力学性能。

拟采用插入式热电偶温度计动态监控出料温度，保证温度处于165℃和185℃之间，不满足此要求的混合料不得使用，并及时查明原因，及时调整。

（3）拌和要求

生产EA10环氧沥青混合料采用间歇式拌和楼，在施工过程中，应安排专人对拌和楼进行日常检查维护，确保施工过程中拌和楼正常出料。

严格控制油石比和矿料级配，避免油石比不当而产生泛油和松散现象。

应安排专人观察沥青混合料出料情况，实时观察生产的沥青混合料是否搅拌均匀，有无色泽昏暗、结团、花白料、离析混合料出现，如出现上述混合料，应及时废弃，并通知拌和楼操作人员查找原因。

逐批记录各热料仓的集料、矿料、沥青以及混合料总量的称量数据，并与设定的控制值进行比较，实时评定其是否超差。

过程安排专人负责环氧树脂添加系统，杜绝多加、漏加及未添加现象，同时添加处安装了全天候摄像头对添加情况进行监控。

4.2EA10运输

（1）检查自卸式沥青混合料运输车的工作性能，包括车辆动力的匹配和平顺性，确定车辆的最高承载量。

（2）料车底下设置彩条布，以防止油滴或水滴落入工作面内。

（3）运料车车槽在装载沥青混合料前应彻底清洗干净，杂物、土、砂石、混合料等残留物必须完全清除。

（4）车槽清洁后应在侧板和底板上均匀喷洒一层防粘剂。防粘剂可以用植物油或专门的防粘剂。不得用喷洒柴油或水来防止环氧沥青粘结。

（5）车槽侧板和底板应是光滑的，没有凹陷和压坑，以免潴留植物油。

（6）EA10混合料宜采用大吨位的车辆运输，一般载重量不小于25t，车辆数量根据现场运输距离、摊铺速度及拌合楼产量确定。

（7）从拌和楼向运料车上放料时，分“前、后、中”三次挪动汽车位置，以减少粗细集料的离析现象。

（8）为了防止表面混合料遇空气结成硬壳，运料车运输过程中加盖完整无损的棉被和篷布作为保温层，确保混合料温度稳定。

（9）运料车尾部宜加焊侧板，减少卸料时离析现象的发生。

（10）车厢侧壁开设测温孔，随时监控运输车内的混合料温度变化，采用插针式温度计检测到场温度。

（11）运料车进入摊铺现场时，将轮胎清洁后方可进入施工现场，轮胎上不得粘有泥土等可能污染工作面的脏物。

（12）运输到摊铺现场的混合料，如温度不符合要求或遭雨淋，作废弃处理。

4.3EA10摊铺

下面层EA10摊铺采用1台福格勒摊铺机进行铺筑，通过试拌试铺摊铺机存在的问题，已对摊铺机进行了改装，主要措施为：螺旋布料器螺旋采用无悬挂螺旋；布料器料槽宽度增加挂板，缩小料槽宽度。

（1）通过现场改造，摊铺机各项性能稳定，摊铺面满足施工要求。

（2）摊铺前须检查摊铺设备是否正常运转，填写相关机械点检表。

（3）检查设备、器具是否准备齐全，充足。工具隔离剂宜采用植物油，涂好隔离剂的工具晾干备用。

（4）摊铺前界面清洁、干燥，发现有污染或水滴应立即擦干处理。做到施工前及时清洁，一般只能提前1小时清洁。

（5）摊铺机预热。在施工前仔细检查摊铺机运行状态。在进行EA10摊铺前，提前60min对摊铺机进行预热，预热温度应达到110℃以上。

（6）摊铺前须画好摊铺参考线。摊铺前根据摊铺松铺厚度在两侧混凝土侧面划好摊铺参考线。

4.4EA10碾压

下面层上游侧前半段EA10压实采用2台胶轮压路机+2台钢轮压路机+1台胶轮压路机+1台钢轮压路机收面，后半段采用2台胶轮压路机+2台钢轮压路机+1台钢轮压路机收面；铺装上层上游侧采用2台钢轮压路机静压+2台震荡压路机+1台钢轮收面，铺装上层下游侧采用2台钢轮压路机静压0.5遍和震荡0.5遍+2台震荡压路机静压0.5遍和震荡0.5遍+1台钢轮压路机收面。碾压技术要点有：

（1）EA10路面压实应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。初压紧跟摊铺机后碾压，并保持较短的初压区长度，以尽快使表面压实，减少热量散失；复压采用振荡压实形式，紧跟在初压后开始，碾压段的总长度控制在30m以内；压路机前后停机、返向时，速度缓慢，有效减少了停机造成路面的凸凹不平。

（2）钢轮压路机碾压过程中采用植物油作为隔离剂，刷涂量不宜过多，使钢轮表面均匀附着一层油膜，以不粘轮为度，禁止使用柴油、机油、清水等作为压路机隔离剂。

（3）铺层压实度的不均匀性是导致沥青路面早期损坏的重要原因，碾压作业的质量控制不仅应控制铺层的平均压实度，而且还应控制压实度的变异性。

（4）碾压过程中采用无核密度仪随时检测终压后压实度，发现压实度不足及时补压。

（5）边部泄水槽边缘宜先采用人工夯实，接缝材料饱满、充实，不得有遗漏、镂空。

（6）碾压现场应设转岗对碾压温度、碾压工艺进行管理和检查，做到不漏压、不超压。初压、复压、终压段落应设置明显标识牌。

（7）留有备用压路机，随时待命。当施工气温低、风速大、碾压层薄时，应增加压路机数量，可适当改变碾压方式。

（8）压路机上设置便架，安排劳务工人专门负责压路机涂油，碾压过程中不允许在新铺的路面上刹车、调头、转弯、中途停靠。

（9）在完成的沥青面层上，应防止碎石、矿物、油料和杂物等散落在沥青面层上。

（10）由于混合料在拌和同时进行化学固化反应，从拌和生产到终压完成的时间宜控制在2h以内。

（11）若压路机粘起了混合料，严重时及时将压路机驶出工作面，由专人使用铲刀或刷子清除掉。摊铺过程中如果产生鼓包，立刻用锐物将其戳破并更换新鲜的混合料重新压实。

（12）严格控制碾压温度，初压开始的混合料内部温度宜为

155℃以上，2次复压开始时的混合料表面温度宜为110℃以上，终压开始时的混合料表面温度宜为90℃以上。

（13）复压时，试验检测人员每压一遍，采用无核密度仪进行现场压实度检测，当现场压实度不再增加时，即可停止复压，直接进入终压工序，终压采用双钢轮压路机碾压式，采用静压模式。为保证混合料不发生推移，碾压速度宜放慢。

4.5 EA10切边与养护

1.切边

下面层终压过后1h内进行切边，通过试拌试铺阶段确定切边角度为60°。为切边后便于铲除，在摊铺面边上纵向摆放胶合板，距离摊铺边1-2cm左右。终压过后采用白色油漆笔恢复摊铺边界，采用切缝机进行切边。切缝完毕后对多余的混合料铲除，及时清理界面。

2.养护

环氧沥青混凝土养护期为3～14天，环氧沥青混合料采用自然养护方式，现场根据环境温度确定，针对下层可不考虑养生时间，尽可能早的施工上面层。由于试铺段在拌合站内，容易造成污染，养护期间采用水马进行工作面围闭，并覆盖彩条布。切边完成后及时清理，并封闭交通，进行养护。EA10环氧沥青混合料路面应待完全自然冷却。

4.6边部排水施工

桥面横坡下游一侧设置宽*高=10cm*5cm的碎石盲沟，碎石采用透水性土工布包裹，规格为10-20mm碎石。盲沟采用预留槽口后填施工，槽口靠护栏底座一侧预涂10cm高乳化沥青，再放置宽*高=10cm*5cm的方木条，每条长度根据泄水孔间距调整。

5  结论

养生期过后，现场检测EA10桥面平整、均匀，各项指标均满足要求，路面成型质量较好，路面均匀性较好，施工质量达到设计及规范要求。总结经验如下：

（1）拌和用环氧树脂的加温时间需要适当提前，并延长加温时间，需要的时候可增加加热设备。

（2）大规模施工过程中，须加强运料车的清理及保温措施，适当增加料车清理组人员。

（3）连续稳定的摊铺是工艺实现的关键，大规模施工前，须进一步加强摊铺机各功能部件的检查工作，确保摊铺均匀。

（4）由于钢桥面施工的工艺特性，压路机进行碾压时采用涂刷植物油作为隔离剂，但从实际施工效果来看，上面层植物油涂刷量偏大，在大规模施工中须适当减少涂刷量。

（5）结合分幅施工的接缝效果，大规模施工中，须加强接缝处碾压，为防止作业面的交叉干扰，采用小型2t--4t的双钢轮压路机专门负责接缝处的高温初压。

参考文献

[1]厉学武, 曹进超. 钢桥面环氧沥青混凝土铺装层施工技术研究[J]. 城市道桥与防洪, 2010(06):19-21.

[2]米军. 大跨径钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术研究[D]. 重庆交通大学, 2010.