环氧沥青混凝土钢桥面铺装技术.doc

1、环氧沥青混凝土钢桥面铺装技术摘要：钢桥面铺装工程在世界上仍处于研究和发展阶段,我国的钢结构桥梁正处于迅速的发展期间,钢桥面铺装工程是钢桥面发展的重要环节。环氧沥青混凝土是一种高性能铺装材料，近年来在我国大型桥梁钢桥面铺装上应用越来越多。本文将介绍环氧沥青混凝土钢桥面铺装的施工工艺及质量病害。 关键词：钢桥面铺装；环氧沥青混凝土 中图分类号：U443.33 文献标识码： A 文章编号： 我国钢桥的建设起步在 20 世纪 70 年代末,与之相伴随的是钢桥的桥面铺装技术问题。直到 20 世纪 90 年代,随着我国交通事业的发展,大跨径桥梁(主要是钢箱梁悬索桥和钢箱梁斜拉桥)大量修建时,钢桥面铺装技术

2、问题才得到充分的重视和研究,并形成了成套技术。随着国内钢箱梁桥的迅速发展，国内越来越多的大跨径桥梁采用正交异性板钢箱梁桥面环氧沥青混凝土铺装。 1 钢桥面铺装技术要求 大跨径钢桥面铺装结构是由正交异性钢桥面板防腐处理、防水粘结层以及薄层沥青混凝土组成的复合体系。目前钢桥面铺装形成了“两类铺装结构体系、三种铺装材料”的格局，即单层与双层铺装两类结构体系，浇筑式沥青混合料、改性沥青 SMA 混合料和环氧沥青混合料三种常用铺装材料。由于双层体系可以对不同铺装层材料分别设计，较好的满足钢桥面铺装的双向性能（高温与低温）要求，因而在大跨径正交异性钢桥面铺装中应用广泛，逐渐取代了单层铺装体系。 钢桥面铺装

3、除了要满足普通的基本要求外，还必须具有与正交异性钢桥面板 的结构特点及使用条件相适应的技术性能，具体表现在如下： 足够的强度与适当的刚度 良好的变形追从性 良好的抗疲劳性能 较高的高温稳定性与抗剪能力 良好的抗裂性能 与钢板粘结牢固 良好的防水性能 良好的抗化学物质腐蚀能力 适当的厚度 良好的表面性能 这些特点决定了钢桥面铺装必须综合考虑多种因素。而环氧沥青是在沥青中添加环氧树脂、固化剂以及其他添加剂等多种材料掺配而成的新型热固性改性沥青材料。环氧沥青、石质集料和矿粉按比例在一定温度下经拌和、压实、固化而形成的混合材料叫环氧沥青混凝土。 环氧沥青混凝土具有优越的高、低温稳定性、高强度、抗疲劳性

4、能、优良的变形追从性、防水性，比普通的沥青混合料更能适应钢桥面铺装层要求，在大跨径桥梁钢桥面铺装上得到了广泛应用。环氧沥青混凝土用于钢桥面铺装，其强度、粘结性、高温稳定性、低温抗裂性能、防水耐腐和抗疲劳性能指标在同等条件下明显优于其他铺装材料，工程实践中表现出了优良的质量性能。 2 环氧沥青混凝土钢桥面铺装施工工艺 环氧沥青混凝土钢桥面铺装的结构见图 1. 图 1 环氧沥青混凝土钢桥面典型铺装结构 环氧沥青混凝土钢桥面铺装主要包含钢桥面板防腐处理、防水粘结层施工以及环氧沥青混凝土铺装层施工三部分内容。目前，国内大型桥梁环氧沥青混凝土钢桥面铺装采用的环氧沥青多为美国 Chem Co System

5、公司所生产的环氧沥青和日本大有建设株式会社所生产的 TAF 环氧沥青。环氧沥青混凝土钢桥面铺装施工主要采用两种工艺，一是美国环氧沥青混凝土铺装工艺，二是日本环氧沥青混凝土铺装工艺。 美国环氧沥青是由 A 组分与 B 组分在一定的条件下按规定的比例混合产生的，其中组分 A 是由双酚 A 和表氯醇(epichlorohydrin)经反应得到的液态双环氧树脂（diepoxy resin） ，组分 B 是一种由石油沥青、固化合剂及介质组成的匀质合成物。 美国环氧沥青混凝土钢桥面铺装正式实施工艺流程如下：钢桥面喷砂除锈防腐施工喷洒（防水）粘结层混合料生产环氧沥青混合料运输环氧沥青混合料摊铺环氧沥青混合料

6、压实接缝处理养护。日本环氧沥青结合料是一种三组分材料，由基质沥青、环氧树脂主剂和固化剂组成。主剂和固化剂按照 56：44 混合后所形成的混合物，再与沥青按照 50：50 的比例混合，在一定的温度条件下固化成型，形成环氧沥青。环氧树脂主剂和沥青混合时使用的沥青为 AH-70 的基质沥青。 日本 TAF 环氧沥青混合料的生产无需特殊设备，用普通的沥青拌和楼即可。生产工艺除了先将环氧树脂投入到拌和楼里，混合料的拌和时间比一般的混合料的拌和时间稍长一些外，其它方面与普通沥青混合料的生产几乎相同。 国内最早引进的是美国环氧沥青混凝土钢桥面铺装技术，应用较为广泛。日本对环氧沥青混凝土钢桥面铺装材料和施工工

7、艺进行了改进，近年来的应用也越来越多。 3 环氧沥青混凝土钢桥面铺装质量病害 环氧沥青混凝土病害分早期损坏和使用期病害两种。早期损坏定义为在铺装层施工完成后至投入使用前的养护期间所出现的损坏。使用期病害指铺装层投入使用后桥面出现的病害问题。具体的病害有以下几种：(1)皮料，又称结团料，是因为生产矿粉、细集料受潮积聚，生产、运输、摊铺环节混合料离析，也可能是环氧沥青混合料温度过高，或者超出其最大容留时间而固化结团，难以摊铺压实，铺装层局部表面发白。(2)鱼尾状裂纹，环氧沥青混凝土钢桥面铺装层表面裂纹如同鱼的尾部，呈波浪型排列。鱼尾状裂纹是由于碾压不当或者混合料温度过高部分固化造成的。鱼尾状裂纹深

8、入发展成为裂缝会造成水损破坏，锈蚀钢桥面板。 (3)纵接缝抗渗性不理想、渗水问题在国内多个环氧沥青混凝土钢桥面铺装工程上都出现过，还未能完全解决。 (4)国外环氧沥青混凝土钢桥面铺装层的病害主要是裂缝和车辙，纵向裂缝多位于纵向横隔板上方，横向裂缝位于横隔板上方，这两种裂缝属于疲劳裂缝，与正交异形板构造有密切关系。 (5)施工中混合料若混入雨水、雾水或者汗水在高温下汽化容易在铺装层形成鼓包，异物混入也可形成鼓包. 通过对环氧沥青混凝土钢桥面铺装质量病害的分类分析可以得出结论，实际施工中的混合料油石比、级配、温度、水分等指标控制不严、控制方法不当、控制不及时的确是造成质量病害的重要原因。所以，必须加强铺装过程质量控制，研究更有效合理的质量控制技术。 4 小结 环氧沥青混凝土耐高温、高强度等优良力学特性可以很好的满足钢桥面铺装的特殊要求，美国环氧沥青混凝土钢桥面铺装技术在我国的应用也很成熟，但针对其一些特别的质量病害，必须加强铺装过程质量控制，研究更有效合理的质量控制技术，使这项技术更好的服务于桥梁通行运营。 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，2002，2(1):7 一 8. 2 黄卫.润扬长江公路大桥建设.第五册.钢桥面铺装M.北京：人民交通出版社，2005 3. 许庆.环氧沥青桥面铺装施工技术J.中国市政工程.2006,(6).27-27.