【摘 要】本文通过对昆山中环西线跨沪宁高速公路桥钢桥面ERS的施工应用进行总结,得出ERS施工的控制要点。
【关键词】昆山中环;ERS;施工工序;控制要点
0.项目概况
昆山中环快速路是昆山首条快速路,由西线江浦路、北线S339、东线黄浦江路、南线G312组成,总长44.2公里,总投资120亿元,是昆山基础设施建设史上一次性投资最大的工程项目。该快速路采用高架形式布设,双向六车道,设计时速80km/h;辅道采用地面形式,双向六车道布置,设计时速50~60km/h。作为当前昆山城市路网体系建设的一个重要环节,中环是撬动昆山产业升级、城市转型、民生改善的重要支点。
昆山中环西线跨沪宁高速公路主线部分采用钢桥梁桥梁形式,钢桥面铺装采用冷拌树脂ERS钢桥面铺装结构,总面积约为6600平方米。
1.昆山中环西线高架钢箱梁桥面ERS铺装结构设计
昆山中环西线高架钢箱梁桥面铺装结构厚度为8cm,设计方案为:EBCL防水粘结层+下层3cmRA05冷拌环氧+上层5cmSMA13,见下图1-1。本方案实施前,需要对钢箱梁顶板上表面进行喷砂除锈处理。
ERS铺装方案实施前,只需对钢箱梁顶板上表面进行喷砂,无需做额外的防腐处理,因为EBCL环氧防水抗滑层兼有防腐和防水功能,可以有效保护钢板安全。
图1-1 ERS铺装结构
2.ERS钢桥面铺装材料技术指标
2.1 EBCL防水层
EBCL是一种环氧树脂碎石防水抗滑层,所用环氧树脂粘结料为冷拌材料,涂布于钢板表面后立即撒布一层玄武岩碎石,起到防水抗滑的作用。EBCL环氧树脂和碎石的材料性能要求见下表2-1,其中撒布的玄武岩碎石应干燥、洁净、无风化。
表2-1 EBCL防水抗滑层材料技术要求
2.2集料
钢桥面铺装混凝土用的集料首先必须满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004),考虑到钢桥面铺装的使用条件和要求比高速公路更为严格,结合国内已建成的钢桥面铺装工程,集料的技术指标要求见下表2-2。
表2-2 钢桥面铺装集料质量技术要求
2.3填料
钢桥面铺装混合料填料,即矿粉的技术要求如下表2-3。
表2-3 矿粉技术要求
2.4 RA05冷拌环氧混合料
冷拌RA05是一种公称最大粒径为5mm的环氧混合料,其冷拌环氧EA胶结料技术指标见表3-4,RA05混合料级配技术要求见表2-4,油石比范围为7~10%,RA05性能指标见表2-5。
表2-4 冷拌RA胶结料技术要求
表2-5 冷拌RA05混合料设计级配
表2-6 RA05混合料性能指标
2.5二阶反应环氧粘层
高弹改性沥青混凝土与冷拌树脂混凝土RA05层间采用二次反应环氧粘层,用量为0.5~0.7kg/m2,其技术指标如下表2-7所示。
表2-7 二阶反应环氧粘层技术要求
2.6 SMA13
上面层采用5cm厚的改性混凝土SMA13铺装层,性能指标见表2-8。
表2-8 改性沥青SMA混合料技术指标
配合比设计结果及原材料检测指标详见具体报告。
3.施工工序及控制要点
3.1钢板喷砂除锈
①喷砂除锈前要保证钢板清洁、干燥、无污染,确保钢板表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等。
②采用真空无尘喷砂机和人工磨砂机具对钢板进行除锈处理,以免钢板暴露在外遇水遇潮时发生锈蚀。除锈后钢板表面应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)标准,喷砂处理的钢板清洁度要求达到Sa2.5级,粗糙度要求达到60~100μm,人工方法要求达钢板清洁度达到St3.0级。
③除锈施工时,若遇到下雨情况,应立即停止施工,并将已喷砂的钢板做好覆盖,防止钢材表面直接遇水造成锈蚀,待天气转晴后,重新进行钢板除锈。
3.2 EBCL施工
①钢板除锈施工完毕后,立即采用鼓风机将钢板吹干燥、洁净,保证钢板表面无灰尘、油污等杂物;并立即检验钢板质量,检验合格后及时进行EBCL环氧碎石防水抗滑层施工。钢板除锈开始后4h内须在钢板表面涂布EBCL环氧树脂粘结料,涂布过程中紧跟撒布3~5mm粒径的玄武岩碎石, EBCL环氧树脂粘结料涂布量为0.8~1.0kg/m2,碎石洒布率要求达到满布面积的70~80%。
②EBCL防水抗滑层施工完毕后,需要进行养生,一般常温养生2~3天, EBCL防水抗滑层在指干前若遭雨淋,必须重新施工。
3.3 RA05冷拌环氧混凝土施工
①EBCL养生2~3天,检验合格达到设计强度后,应采用鼓风机和毛刷等机具清洁EBCL表面的灰层等杂物,保证表面干燥、清洁,以防影响铺装层与防水层的粘结性能。
②其后在EBCL表面和新旧铺装接缝四壁涂布树脂粘结层,涂布量为0.3~0.5kg/m2,粘结层涂布开始后3h内应尽早进行RA05的摊铺。
③RA05混合料采用冷拌环氧混凝土拌和机拌和,拌锅及料仓应采用防雨布等遮蔽,做好防潮防雨措施,保证矿料保持干燥,为保证混合料拌和均匀,干拌时间不少于10s,湿拌时间不少于60s。
④可采用整幅摊铺的形式,不留纵向、横向施工缝,RA05的摊铺碾压采用一般沥青路面常用机械即可,要求混合料拌和完毕后3h内尽快卸料摊铺并完成碾压,摊铺速度控制在3~5m/min,摊铺厚度采用走平衡梁进行控制,摊铺过程中应检查并清除死料和花白料等有缺陷的混合料。
⑤压实设备应配有钢轮式、轮胎式压路机、小型振动压(夯)实机具,按合理的压实工艺进行压实组合,至少采用1台钢轮压路机和1台胶轮压路机进行碾压,碾压应遵循紧跟、慢压的原则,不得开启振动压实。
RA05冷拌环氧混凝土碾压过程中,需在其表面撒布粒径为10~13mm 的玄武岩碎石,撒布率为满布的30~40%,并通过碾压使其部分嵌入RA05混凝土中,部分裸露在RA05表面。
⑥RA05冷拌环氧混凝土施工完毕后,应放置随桥养生试件并逐日进行检测,一般需常温养生2~3天后,强度达到设计要求;养生过程中,除必要日常检查、试验检测等活动外,严禁无关车辆与行人进入施工区域。
3.4 RA05表面喷砂
RA05养生达到设计强度后,应采用喷砂机对其表面进行喷砂,提高界面的粗糙度,喷砂完成后应检查并清除嵌入RA05表面的松动碎石。
3.5二阶环氧粘层
①RA05表面喷砂完成后,应尽早在其表面和接缝四壁涂布二阶环氧粘层,用量为0.5~0.7kg/m2,涂布完成后,需进行养生,一般养生1~2天完成固化后,需采用强力吹风机将表面吹干燥、洁净,并派专人清除表面粘住的脏物,保证表面无灰尘、油污等杂物,其后可进行上层高弹改性沥青混凝土的摊铺。
②二阶环氧粘层指干前的养生过程中应采取防尘、防雨、防潮防垃圾等措施,二阶环氧粘层在指干前若遭雨淋,必须清除后重新施工。
3.6 SMA施工
①改性沥青砼采用间歇式沥青拌和站拌和,要求干拌时间不少于10s,湿拌时间不少于60s,集料加热温度约180~185℃,沥青要求加热温度达到160~170℃,要求出料温度达到170℃左右。
②高弹改性沥青砼运输车辆的车厢及其他部位需进行清理干净,装料过程中按照 “前、后、中”移动分三次装料,以减少混合料中粗骨料的离析现象,运输过程中,采用苫布覆盖的保温措施,避免混合料运输过程中温度离析。
③改性沥青砼摊铺前,要求摊铺机熨平板加热到100℃以上,摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况按2~4m/min予以调整选择,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺,摊铺厚度采用走平衡梁进行控制。
④改性沥青砼的碾压方式和虚铺系数通过试验段确定,推荐按照钢轮初压2遍+胶轮5遍+钢轮终压2遍,碾压速度控制在2~4km/h之间,要求初压温度不低于160℃,碾压终了温度不低于90℃,以完全消除轮迹为准,具体碾压组合按照试验段确定。
⑤改性沥青砼铺装压实完成12小时后,且RA05冷拌树脂混凝土达到设计强度后,方可开放交通,养生过程中,除必要日常检查、试验、标线恢复等活动外,严禁无关车辆与行人进入施工区域。■