环氧沥青钢桥面铺装施工方案综述.docx
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环氧沥青钢桥面铺装施工方案综述
西咸新区渭河正阳大桥环氧沥青钢桥面铺装
施工方案
1.铺装层结构方案
1.1钢桥面概况
西咸新区渭河正阳大桥与兰池大道互通立交，是一座异形半定向半苜蓿叶立交桥，其中A匝道、D匝道跨越渭河大坝，G匝道、H匝道跨越兰池大道。
四条匝道跨越段均处于曲线部位，采用了单箱单室钢箱梁结构。
A匝道桥梁全宽12.75m，净宽9m，钢箱梁桥长49+90+49=188m，D匝道桥梁全宽10.75m，净宽7m，钢箱梁桥长49+96+49=194m，G匝道桥梁全宽8m，净宽7m，钢箱梁桥长32+60+32=124m，H匝道桥梁全宽8m，净宽7m，钢箱梁桥长32+60+32=124m。
四段钢箱梁总长度630米，总面积4786m2。
1.2桥面铺装结构
四段钢箱梁桥面铺装层下面层为环氧沥青混凝土，上层为SMA沥青玛蒂脂混合料。
环氧沥青加SMA混合料组合结构示意图如下（①~⑤为铺装层施工顺序）。
⑤SMA沥青混凝土铺装层
④环氧沥青粘结层
3.5cm
②环氧沥青粘结防水层
③环氧沥青混凝土铺装层
3.5cm
钢桥面板
①环氧富锌漆防腐层
2.桥面铺装材料要求
2.1环氧沥青技术要求（见表2-1）
表2-1环氧沥青结合料和粘结料技术要求
环氧树脂（粘结料和结合料的组分A）
项目名称
指标
备注
外观
淡黄色粘稠液体
粘度（23℃）mPa·s
500±100
相对密度（23℃）
1.10±0.15
含水量%
≤0.05
粘结料和结合料的组分B
项目名称
粘结料
结合料
备注
外观
棕黑色粘稠液体
棕黑色粘稠液体
粘度（120℃）mPa·s
≥350
≥150
闪点（克利夫兰开口杯法）℃
≥250
≥250
相对密度（23℃）
1.05±0.15
1.05±0.15
含水量%
≤0.05
≤0.05
组分A和B混合并固化后
项目
粘结料
结合料
备注
重量比，组分A/组分B
100/300
100/300
抗拉强度（23℃，MPa，最小值）
5.0
1.5
断裂时的延长率（23℃，最小百分比）
190
200
120℃下粘度增加至1Pa·s的时间（min）
5~20
≥45
热固性（300℃）
不熔化
不熔化
2.2集料
所用集料料源均通过试验确定，均采用当地玄武岩碎石。
除满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）4.8、4.9、4.10中高速公路指标要求外，还满足以下要求：
洛杉矶抗磨耗值（ASTMC131）：
100转时—最大7%；500转时—最大22%。
砂当量（ASTMD2419）：
最小42。
填充料采用磨细石灰岩（或玄武岩）矿粉，石灰岩矿粉至少含90%碳酸钙，不含活性石灰。
并应满足表2-2技术要求：
表2-2环氧沥青混合料填充料技术要求
项目
试验方法
要求
粒径范围
＜0.3mm
T0351
100％
＜0.15mm
90~100％
＜0.075mm
75~100％
表观密度（t/m3）
T0352
＞2.50
含水量（%）
T0103
＜1.0
3.混合料配合比设计
3.1一般规定
3.1.1混合料的配合比设计采用马歇尔试验方法，试件成型采用双面75次击实。
3.1.2环氧沥青混合料为悬浮密实型连续级配，级配组成范围应满足表3-1要求。
表3-1环氧沥青混合料级配组成
EAC-10
细粒式环氧
沥青混凝土
通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
下限
100.00
95.00
65.00
50.00
39.00
28.00
21.00
14.00
7.00
上限
100.00
100.00
85.00
70.00
55.00
40.00
32.00
23.00
14.00
3.2指标及要求
（1）配合比设计技术指标（见表3－2），试验结果见“7桥面铺装层施工”。
表3-2环氧沥青混合料马歇尔试验技术指标
试验条件
稳定度
MS
（kN）
流值
FL
（mm）
空隙率
VV
（%）
矿料间隙率
VMA
（%）
结合料饱和度VFA
（%）
试验
方法
120℃固化
≥40
2-5
≤3
≥13
≥75
T0709
初始
≥6
注：
固化条件为：
试件成型后在120℃烘箱中放置6h，然后在室温中静置24h；
初始条件为：
试件成型后在室温中静置24h。
（2）混合料性能检验指标与技术要求（见表3－3）
表3-3环氧沥青混合料性能检验指标
项目
单位
试验条件
技术指标
试验方法
车辙试验
动稳定度
次/mm
固化，60℃
≥25000
T0719
固化，70℃
≥15000
浸水马氏试验
残留稳定度
%
固化，60℃
≥85
T0790
冻融劈裂
残留强度比
%
固化，25℃
≥85
T0729
低温弯曲应变（με）
—
固化，-10℃
≥3000
T0715
试件渗水系数
ml/min
固化，常温
≤60
T0730
3.3混合料容留时间与拌和温度
3.3.1根据施工技术装备水平、组织管理能力及拌和场到施工现场运距条件，合理确定混合料运输时间。
3.3.2不同拌和温度下的容留时间
进行不同温度不同时间条件下的粘度试验，由此确定混合料的容留时间；当混合料运输时间≤容留时间时，则可初步确定运输条件满足环氧沥青固化反应达到容许施工的粘度（混合料容留时间与温度关系示例见图3-1，表3-4）
3.3.3根据工程地点气候条件，最终确定最佳的混合料拌和温度及该温度下对应的施工时间。
表3-4环氧沥青混合料容留时间与温度关系表
温度（℃）
最短容留时间（min）
最长容留时间（min）
温度（℃）
最短容留时间（min）
最长容留时间（min）
105
76
110
118
48
63
106
73
106
119
47
59
107
70
101
120
45
55
108
68
97
121
44
54
109
65
92
122
43
52
110
62
88
123
41
50
111
60
85
124
40
49
112
58
82
125
38
47
113
57
80
126
37
45
114
55
77
127
36
44
115
53
74
128
34
42
116
51
70
129
33
40
117
50
67
130
32
39
图3－1环氧沥青混合料容留时间与温度关系
4.施工准备
4.1环境调查
调查当地气候状况，查询实时预报天气状况，进行本月、本周、当天24小时天气预报，及时准确掌握天气情况，便于安排施工计划。
4.2人员准备
施工之前，邀请咨询、监督及监理单位开展技术交底培训。
同时，在施工过程中，各岗位人员需经过环氧沥青专业工程师的技术培训和现场指导。
4.3技术准备
施工单位：
安徽水利开发股份有限公司；负责桥面防锈防腐处置，混合料拌和、运输、摊铺、碾压等环节的施工。
技术咨询单位：
北京华路祥交通技术有限公司，对施工全过程进行技术管理，环氧沥青防水粘结层的洒布、拌和楼环氧沥青添加专用设备的对接，室内试验及施工现场试验检测技术指导。
4.4设备准备
（1）施工设备
环氧沥青设备主要包括：
环氧沥青防水粘结料混合洒布设备、拌和楼环氧沥青混合添加专用设备；由北京华路祥交通技术有限公司提供。
沥青混凝土拌和站：
4000型，每小时至少能生产150吨混合料。
沥青混凝土运料车：
载重量不大于25t，需提前预热，装料后加盖油布加棉被，并在货舱侧面加设保温层。
在运料车货舱的侧壁上留有小孔，通过这些小孔可以插入一根长温度计（大约30cm长）。
这些小孔位于货舱底板以上30±5cm处。
距货舱两端各60±10cm以及货舱中部的位置处。
运料车轮胎胎面花纹清晰。
光轮或磨损严重的轮胎概不使用。
环氧沥青钢桥面铺装施工设备见表4—1；主要检测设备见表4—2。
表4—1主要施工机具设备
序号
机械设备名称
规格
单位
数量
备注
1
全自动无尘喷砂设备
XD550型
台
2~3
1
环氧富锌漆喷涂机
GP4533
台
2
2
环氧沥青防水粘结料智能洒布设备
HL-Z101
台
1
3
拌和楼环氧沥青添加专用设备
HL-Z102
台
1
4
沥青拌合楼
4000型
座
1
5
运料车
黄河
辆
10
载重＞20t
6
沥青摊铺机
福格勒2100-2
台
1
7
沥青摊铺机
福格勒1800-2
台
1
8
钢轮压路机
酒井SW800N
台
3
9
胶轮压路机
山推SR30T-3
台
2
10
小型夯实机
台
1
11
装载机
ZL60
台
3
12
切缝机
台
1
13
小型机具
若干
表4—2主要检测设备
序号
机械设备名称
规格
数量
备注
1
密度仪
1
2
测厚仪
1
3
红外线测温计
-20-200℃
10
4
双金属温度计
0-200℃
10
5
水银温度计
0-200℃
5
（2）试验检测设备
环氧沥青混合料室内试验方法与常规沥青混合料试验相同；由于环氧沥青强度高，因此，马歇尔稳定度仪量程要求大于50kN。
主要试验检测设备见表4—3。
表4—3主要试验仪器
序号
仪器名称
规格型号
单位
数量
备注
1
马歇尔稳定度仪
STLQ-3
台
1
量程＞50kN
2
马歇尔电动击实仪
STMI-1
台
1
3
电热恒温水箱
HH-600
台
2~3
4
电热鼓风恒温干燥箱
101-2型
台
3
5
电子天平
ES-20KA
台
2~3
6
离心式沥青抽提仪
STCT-4
台
1
7
马歇尔脱模器
台
1
8
标准套筛
300mm
套
2~3
10
浸水力学天平
台
1
11
马歇尔试模
个
40
12
量筒、量杯、温度计等
个
各3~5
4.5施工现场准备
（1）桥面板平整、干燥、清洁（无杂物、油斑、污迹）；
（2）钢板表面若有锐边、飞溅、不光滑焊缝和切割边缘等缺陷，先用工具打磨干净。
桥面无明显波纹现象，桥面钢板焊缝不高于2.5mm；
5.桥面喷砂除锈、防腐处理
5.1施工准备
在除锈和涂装作业中，测量大气温度、湿度及钢板温度，大气相对湿度≤85%，钢板温度应高于露点温度3℃以上。
5.2桥面喷砂除锈
桥面喷砂除锈采用全自动无尘喷砂设备进行作业，桥面边角等特殊部位采用人工小范围打磨工艺进行除锈；除锈后钢桥面板表面应达到GB8923—88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准，全自动无尘喷砂设备除锈桥面清洁度达到Sa2.5级的要求；人工打磨工艺除锈桥面清洁度达到Sa3.0级的要求；粗糙度的要求达到50～100μm。
5.3防腐处置
5.3.1钢桥面喷砂除锈后4h以内完成钢板上第一层防腐处置（环氧富锌漆的喷涂）；
5.3.2喷涂环氧富锌漆前对其性能进行检测，环氧富锌漆的性能指标如表5-1所示。
表5-1环氧富锌漆性能指标
试验项目
单位
技术要求
试验方法
备注
表干时间（25℃）
min
≤15
JC/T975—2005
完全固化时间（25℃）
d
≤7
JC/T975—2005
粘结强度（与钢板，25℃）
MPa
≥5.0
交工便字[2006]274号
5.3.3第一层环氧富锌漆的喷涂完成，干燥4~12h后喷涂第二层环氧富锌漆；后继续干燥4~12h后进行环氧沥青防水粘结层的施工作业。
5.3.4环氧富锌漆的喷涂过程中，钢桥面表面完整、均匀、无漏涂现象。
5.3.5喷涂完成后，涂层应连续、均匀、平整、无颗粒、无流挂或其他缺陷，颜色应均匀一致，厚度应达到要求。
若漆层有露底或破损，应根据缺陷大小和严重程度，按上述工艺进行局部修补或全部返修。
5.3.6环氧富锌漆质量要求及检测
干膜厚度：
50～100μm；
与钢板结合力：
≥5.0MPa。
6.粘结防水层施工
6.1技术要求
（1）A、B组分比例波动范围应控制在±10%以内，技术指标见表2-1。
（2）施工气温≥15℃条件下，环氧沥青粘结材料在喷洒时的出料温度为120℃，在管道内的停留时间不得大于10min。
（3）钢桥面界面洒布量为0.66±0.03kg/m2；沥青混合料界面为0.45±0.03kg/m2；通过“接着法”和“总量控制法”对洒布量进行检验。
6.2施工准备
6.2.1施工条件
（1）桥面板干燥、清洁，钢板表面温度高于10℃；
（2）确认当天施工期间不会出现雨、雾天气；计划实施时间为10月15.16，为晴好天气，日温度为13-23℃，选择在白天施工。
6.2.2桥面清理
（1）粘结层撒布前用软扫帚扫清桥面尘埃、杂物；如有油污，用适当浓度（足以洗去油污）的非离子型肥皂粉水溶液清洗（用长柄鬃毛刷），最后用可饮用水彻底冲洗干净并完全干燥；
（2）对凸出桥面的结构物表面也清洗干净；
（3）每次的清洁范围，略大于随后环氧沥青粘结料的喷洒范围；
6.2.3非喷洒区的覆盖
为避免与铺装层接触以外的部位（如路缘带的边缘和大桥的栏杆）遭受污染，这些部位都事先覆盖。
采用塑料薄膜和胶带作为临时覆盖材料；
6.2.4环氧沥青喷洒前对智能环氧沥青洒布车各项性能进行检查，检查环氧沥青温度是否在规定温度±5℃范围内，检测智能环氧沥青洒布车的各喷嘴是否畅通，确保正常喷洒。
6.2.5根据施工要求和现场具体条件设定智能洒布车的各参数和行驶速度（一般控制在8~10km/h），同时确定纵缝搭接宽度（一般控制在10～15cm之间）。
6.3粘结层洒布
6.3.1洒布工艺
（1）划分洒布幅宽及界线，以保证洒布车按规定范围进行洒布。
（2）粘结料洒布：
洒布管高度应保证不少于双重迭洒布量。
（3）对洒布过程中出现的花白面进行人工补洒，补洒量应控制在规定范围内。
（4）环氧沥青防水粘结层洒布完成后，应保持施工现场清洁。
6.3.2洒布过程中的保护工作
（1）在施工界面起终点处做好保护措施（铺油毛毡或塑料彩条布），避免污染相接处的路面或桥面。
（2）自动智能环氧沥青洒布车洒布完成后需开至指定地点清洗喷嘴，清洗喷嘴过程中注意环境保护，清洗现场铺上土工布或塑料布，防止环氧沥青污染现场。
（3）自动洒布车洒布的工作面起点和终点出现空白处时，用手动装置均匀补洒，洒布量控制满足规定洒布范围。
6.4质量控制指标
通过试验工程或室内试验对粘结层的拉拔强度和剪切强度质量进行检验，拉拔强度值应不小于5.0MPa（23℃），剪切强度应不小于4.5MPa（23℃）；
6.5交通管制
环氧沥青粘结层施工完后，一般应在7天之内（时间越短越好）铺筑环氧沥青混合料，在未铺筑面层前应封闭交通；除摊铺机和混合料运输车外，严禁其它任何车辆通行。
7.桥面铺装层施工
7.1技术要求
环氧沥青A、B组分比例波动范围控制在±10％以内，技术指标见表2-1。
7.2混合料生产配合比确定
（1）根据目标配合比确定的集料配比设定冷料仓集料比例，控制集料加热温度为130~140℃，从热料仓取样进行筛分试验，然后按照表3-1的级配要求进行生产配合比设计。
（2）根据目标配合比确定的最佳油石比（OAC）增减0.3%，进行马歇尔试验，即采用OAC-0.3%、OAC、OAC+0.3%三个油石比进行试验。
（3）根据试验结果确定最终生产配合比。
本次目标配合比试验结果如下：
检测项目
毛体积相对密度
理论最大相对密度
空隙率（%）
饱和度（%）
矿料间隙率（%）
稳定度（kN）
流值（mm）
残留稳定度（%）
冻融劈裂强度比（%）
动稳定度
（次/mm）
低温弯曲应变（με）
马歇尔参数
6.80
2.432
1.94
87.8
16.4
41.5
2.55
90.2
91.1
31268
2805
技术要求
—
—
0-3
≥75
≥13
≥40
2-5
≥85
≥85
≥20000
≥2500
配合比
矿料组成：
5-10mm粗集料24%，0-5mm细集料69%，矿粉7%。
最佳油石比：
6.8%。
生产配合比需在目标配合比的基础上，经过拌和楼热料仓集料取样筛分后进行配合比计算确定，可采用目标配合比最佳油石比增减0.3%进行马歇尔稳定度试验。
7.3混合料拌和
7.3.1试拌
正式拌和前应按照生产配合比进行试拌，检验拌和温度、矿料级配及环氧沥青含量的合格性，并取样进行马歇尔试验。
油石比检测应在环氧沥青固化前用抽提法确定，如不符合要求应进行调整，直到合格为止；初始马歇尔稳定度应满足规定要求，否则应调整配合比。
7.3.2正式拌和
（1）温度控制：
环氧沥青拌合的温度应保持在规定温度±5℃范围内（规定温度按3.3的要求确定，一般在105~110℃之间，下同）。
拌和站操作人员应密切注意温度变化情况，禁止大幅度调整风门和油门，避免温度波动太大。
（2）干拌：
根据试拌时确定的各冷料仓送料速度向烘干机进料，将矿料温度加热至规定温度±5℃范围内，经加热后进入热料仓，严格按照生产配合比设计确定的各热料仓集料质量及矿粉的质量，投入拌缸进行干拌，干拌时间不少于5秒，然后测量热料温度；这一工序重复3~5遍，直至出料温度稳定在拌和温度±5℃范围内。
（3）湿拌：
将配合好的集料加热至规定温度，同时对环氧沥青A、B组分分别加热（A组分加热至87±5℃，B组分加热至133±5℃），通过专用添加装置加入到拌缸中，进行湿拌，湿拌时间不少于30秒；拌和完成后将环氧沥青混合料卸入临时热料斗（接料滑车或装载机料斗）中，立即测温。
混合料的出料温度应控制在规定温度±5℃范围内，最大不应超过规定温度10℃。
如混合料拌和温度超过130℃应予废弃。
（4）混合料拌和温度稳定后，即可正式出料，每车混合料装车时间不超过10分钟。
7.4混合料运输
7.4.1运输前准备
（1）为防止混合料与运料车车厢粘着，凡车厢内与混合料接触的部位，涂刷植物油作为隔离剂。
（2）运输车设有编号，并将编号贴于驾驶室前玻璃上及后挡板上。
送料单上除运料车编号外，还应标注流水号（即施工当天的第几车料）。
要求运输车辆技术状况良好，防止安全事故的发生，确保在规定的时间内运至现场。
（3）运输车辆在运输过程中必须加盖帆布或棉被，以减缓混合料温度的降低。
（4）保证运输时间，施工前进行实地考察，包括运输的路线、交通岗、交叉道口等，合理安排运输路线和时间。
7.4.2混合料运输过程
（1）运料车数量：
根据3.3条确定的混合料运输时间（运距）及摊铺机的摊铺速度合理确定运输车辆的数量（比计划多备2辆）；
（2）运输时间：
运输车辆应在规定的时间内到达施工现场，运输时间最多不超过50分钟；
（3）卸料：
混合料运输到现场由试验员检测温度，并计算卸料时间，符合要求后方可卸料摊铺；
（4）混合料必须在规定的时间内和规定的温度以上完成卸料、摊铺。
7.4.3注意事项及应对措施
（1）已经离析、结成团块或在运料车卸料后滞留在车上的混合料，以及低于或高出规定铺筑温度的混合料都应予以废弃。
（2）当料车中途因故停车，立即打电话通知抢运人员组织抢运。
（3）为接近摊铺机，运料车必须通过未固化的粘结层或摊铺不久的环氧沥青铺装层上，运料车只能在桥面上倒车，不得调头。
卸完混合料后直行驶离。
（4）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机。
卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。
如遇运料车或摊铺机打滑，可在轮迹带适量撒布热混合料。
7.5混合料摊铺
7.5.1摊铺准备
（1）施工前，应对摊铺机进行全面检查。
同时，必须在施工范围以外给摊铺机注满油料，施工过程中不允许停机加油。
（2）准备两种厚度的熨平板垫木，每种至少三块，一种厚度为摊铺层松铺厚度，一种厚度为摊铺层松铺厚度与压实厚度之差。
（3）事先用小沙袋或木板将待施工桥梁边侧的落水口堵严。
（4）摊铺机每天摊铺工作前1小时进行预热，熨平板的预热温度控制在100~120℃之间，温度应均匀一致，为防止局部过热，采用断续加热的方式加热。
（5）通过试验段铺筑，摊铺后多点测定厚度和终压完成后定点测定厚度，以求取松铺系数。
7.5.2摊铺过程
（1）环氧沥青混合料采用规定的沥青路面摊铺机摊铺。
摊铺过程中应保证混合料的和易性和表面均匀性，从而使压实厚度满足要求，避免集料离析。
而且摊铺后的混合料表面应没有粗集料或细集料的孔洞，摊铺表面不得人工耙平。
（2）设专人计算并控制摊铺速度，根据供料能力及各料车送料单的“容许卸料时间范围”进行及时调整，以控制不停机、不超时，力求匀速摊铺为原则，摊铺速度一般控制在2～4m/min。
（3）根据试验段取得的松铺系数进行混合料的摊铺；摊铺过程中每10m测一次松铺厚度，并注意路拱，中途少做变动，必要时加以调整，务求平顺，以求不影响平整度。
并且螺旋布料器中的料位以略高于螺旋布料器2/3为宜，避免摊铺混合料出现离析。
（4）机械摊铺过程中，不得人工反复修整，但当出现断面不符合要求、局部缺料、局部混合料明显离析、表面明显不平整、死料等问题时，在施工技术人员专门指导下认真调整、局部换料，仔细修补，同已铺混合料顺接，不留明显印迹和差异。
（5）摊铺过程中由专人对螺旋布料器及料斗中的“死料”进行清理。
在摊铺过程中产生的废料、“死料”应集中放在小推车中，然后清理出施工现场。
摊铺中如果突然遇雨，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料，未摊铺混合料必须全部废弃。
在摊铺和初压时观测和记录混合料的和易性、表面均匀性，初压后有无轮迹印等状况，并记录施工时的气温。
7.5.3注意事项
（1）摊铺机管理员要按送料单上规定的时间指挥卸料。
因故超过规定卸料时间的混合料一律作废，把废料倒入指定的废料场。
运料车卸完料后，需要在运料车驶出摊铺区的轮迹带上铺设垫板，以防止车轮被沾粘结料对其他区段的污染。
（2）摊铺机设专人用专用工具负责不间断翻动螺旋布料器两端和中间部分易产生“死料”的地方，有效预防“死料”的产生。
摊铺机料斗两翼合拢后，要人工协助将进料全部推至送料刮板上，不得有“死料”留存，对于因超过时间产生的“死料”，应及时清理。
摊铺机无法摊铺的部位（如落水口与缘石之间），紧跟摊铺机用人工摊铺，并采用振动夯板进行夯实。
（3）摊铺
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