浅议树脂沥青组合体系钢桥面铺装施工工艺改进与质量控制

浅议树脂沥青组合体系钢桥面铺装施工工艺改进与质量控制　　摘要：本文根据传统的ERS施工工艺，结合之江大桥实际情况，通过对EBCL刮涂方式、碎石撒布工具、EBCL拉拔试验方法、RA拌合设备、RA表面抛丸工艺、SMA13碾压工艺的改进，对ERS体系钢桥面施工质量进行控制。关键词：ERS钢桥面施工工艺质量控制中图分类号：U443.33文献标识码：A文章编号：1、引言ERS树脂沥青组合体系钢桥面铺装技术是具有国内自主知识产权的新型钢桥面铺装技术，先后有江东大桥、辽河大桥、宁波庆丰大桥、杭州之江大桥，嘉绍大桥等十几座桥梁选择了ERS钢桥面铺装技术。传统的ERS施工工艺大多采用人工操作，工作效率较低，成本投入较大。目前，已有部分采用ERS铺装技术施工的大型桥梁出现不同类型、程度的路面病害。本文就之江大桥钢桥面铺装施工，分析了ERS树脂沥青组合体系钢桥面铺装施工工艺的改进和质量控制。2、ERS体系和施工工艺2.1ERS体系：6 ERS钢桥面铺装体系由EBCL、RA05、SMA13结构层组成,其中“E”（Epoxybondingchipslayer）是环氧粘结碎石抗滑层的英文缩写；“R”（ResinAsphalt）是树脂沥青混凝土的缩写；“S”是SMA铺装层的缩写。2.2施工工艺：ERS钢桥面铺装主要施工工艺流程3、改进方法及质量控制2011年项目部组织学习ERS树脂沥青组合体系钢桥面铺装技术，通过实施焦山门大桥钢桥面维修铺装施工取得了成熟的整套施工经验。2012年根据设计方案、依托科研成果，在结合之江大桥具体的施工中认真编写钢桥面试验路实施方案，从试验方案的确定、实施、总结全过程邀请专家指导评审。根据试验路取得的成果及专家的建议，在之江大桥上改进了多项施工工艺。3.1EBCL胶料的刮涂以往EBCL刮涂分两层施工，即在抛丸处理后的钢板表面刮涂一层0.1-0.15kg/m2的EBCL胶料，待其指干后，再刮涂一层0.8-0.95kg/m2的EBCL胶料。通过试验段的实施，结合江东大桥施工经验及专家意见，之江大桥主体工程实施时，EBCL采用一层刮涂，既减少了EBCL刮涂后指干的等待时间，又避免了因等待期间造成的界面污染，有效的提高了层间粘结效果，保证工程质量。3.2碎石的撒布6 以往EBCL刮涂后，立即安排熟练工人撒布一层3～5mm单粒径的石子，使之完全与EBCL胶料一起固化，形成防水粘结抗滑层。碎石撒布的均匀性是该层抗剪能力的关键因素，人工撒布碎石的均匀性较差，存在局部石料撒布量不足或重叠，甚至堆积成陀等现象。为解决该问题，项目部工程技术人员认真观察、集思广益，发现撒布碎石手法与农民播种手法相似，故引用小型播种机作为碎石撒布的工具。通过现场试撒，碎石撒布的均匀程度有了很大的提高，且一台小型播种机的撒布效率相当于4个工人的工作效率，该工具在之江大桥碎石撒布施工中得到很好的应用，大大提高了工作效率和施工质量。播种机应用于碎石撒布仍有一些小问题存在，我们将继续对该工具进行改造，做出适合钢桥面EBCL施工碎石撒布的新型设备。3.3EBCL拉拔试验方法改进以往EBCL的拉拔强度试验锭子的放置的时间为胶料刮涂之后，受胶料厚度和拉拔面积等因素的影响，断裂面往往产生在锭子与胶之间，不能真正体现胶料与钢板的粘结强度。为了能准确检测EBCL拉拔强度，使断裂面产生在EBCL胶料与钢板之间，根据相关规范及拉拔仪使用方法对EBCL拉拔强度试验方法进行改进。3.4RA混合料专用拌和设备的改造6 RA胶料分A、B两组分，每组重量为45kg定量包装，必须通过充分搅拌，混合均匀后方可使用，以往都是靠人工现场搅拌、混合和添加到搅拌锅，使得效率比较低，且相当费力。为减少人工投入，提高拌合效率，项目部对胶料的搅拌和添加进行了技术创新，采用升降搅拌机自动控制胶料的拌合，并对树脂沥青专用拌和机的提升系统进行改造，模拟石料提升系统，将混合均匀的胶料一次性提升、添加搅拌锅中。传统的RA05树脂沥青拌和机采用双卧轴搅拌系统，该系统混合料拌和的均匀性较差，易出现“白料”现象，且拌合效率较低。大桥施工时采用HZS50型RA树脂沥青专用拌和机，改用JN1000型立轴行星搅拌系统，搅拌更为激烈，搅拌速度更快，与双卧轴式搅拌机需设置横卧轴心的两根搅拌轴和搅拌臂相比，搅拌桶体的空间更大，搅拌料流阻碍更小，每锅的拌合量达到2.2吨，每小时产量约80吨，保证摊铺时能及时供料，满足大桥施工要求。3.5RA整体化层的表面处理6 典型的RA05施工工艺是在RA05混合料摊铺初压3-4遍后，采用人工在RA表面均匀洒布一层满铺面积30％的10～13mm粒径的石子，然后采用胶轮压路机复压1-2遍，使撒布石料粒径的一半以上嵌入RA表层。嵌入RA05表面10-13mm碎石，从厚度角度分析，对只有2.5cm厚的RA05来说，其实也是一种局部的结构破坏，因为凹陷部分的最薄厚度可能只有1.2cm，作为承担整体化层的RA05由于厚度不均匀而显得“不整体”，这可能会影响到ERS的耐久性。通过试验段对比方案RA05层顶面采用抛丸处理，但抛丸过程中容易将RA05层表面嵌挤10-13mm碎石吸入抛丸机内，导致抛丸机滤网堵塞，钢砂、钢丸完全损失，致使机械不能进行正常的抛丸工作。根据专家组意见，之江大桥主体工程实施时，选择采用了在RA05碾压时，不撒布10-13mm碎石，改为在RA05基本固化后，对其表面进行抛丸处理的工艺。既减少了撒布碎石的人工，保证了RA05层在初步固化前得到充分碾压；又排除了因碎石流失造成的RA05层厚度不均，影响结构耐久性的隐患；从而提高了施工机械化程度，施工质量得到保证，为企业带来一定的经济效益。3.6高粘改性沥青SMA混合料的设计、路面碾压SMA13试验段严格根据设计图纸实施，通过对压实度、渗水系数、构造深度等技术指标进行检测，结果欠理想。根据试验段总结评审会专家组意见，项目部对SMA13生产配合比继续优化，并再一次进行SMA13试验路的铺筑，采用不同的碾压组合，检测结构层压实度、渗水系数、构造深度等技术指标，综合数据择优选用适合钢桥面施工的碾压工艺，采用钢轮压路机紧跟摊铺机静压2遍，再采用胶轮压路机碾压5遍，最后采用钢轮压路机静压1遍收光。6 为能更准确的控制SMA施工质量，从原材料的选用、混合料的生产、运输、摊铺，均安排专门的质检、试验人员监管，特别对SMA13的碾压，制作了碾压段落牌，安排专人监督，以试验路段确定的碾压遍数控制压实度，确保结构层碾压到位。4、结语ERS树脂沥青组合体系已在国内多座桥梁得以成功应用，我们从施工设备、方法、试验方法等多方面入手，以提高生产效率、保证工程质量为目的，对钢桥面施工工艺进行探索和改进，使得该项成果在之江大桥得到很好的应用。参考文献：1.JTJ052-2000，公路工程沥青及沥青混合料试验规程.2.杭新景高速公路延伸线（之江大桥）工程两阶段施工图设计.3.树脂沥青组合体系施工指南.4.杭新景高速公路延伸线（之江大桥）路面工程第LM1合同段实施性施工组织设计.6