珠江黄埔大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装层施工技术

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
选 定 结 合 料 、集 料 和 级 配 要 求 后 ,根 据 马 歇 尔的试验设计方法确定环氧沥青混合料的最佳 油 石 比 用 量 。 试 验 研 究 表 明 :试 验 结 果 受 试 件 成 型 温 度 、固 化 程 度 和 击 实 次 数 的 影 响 较 为 明 显 ,因 此 环 氧 沥 青 混 合 料 的 设 计 参 数 除 了 马 歇 尔 指 标 外 ,同 时 必 须 考 虑 空 隙 率 、视 密 度 、间 接 拉 伸 应 变 、冻 融 劈 裂 强 度 比 等 指 标 ,并 根 据 环 氧沥青混合料的高低温等性能指标对混合料的 级 配 和 油 石 比 进 行 微 调 ,从 而 确 定 最 佳 设 计 油 石比。 2.2.2 混合料性能检验
3 钢桥面环氧沥青混合料施工工艺和质 量控制
3.1 钢桥面铺装施工工艺 珠江黄埔大桥钢箱粱桥面环氧沥青混凝土行
车道铺装施工工艺流程为:钢桥面喷砂、除锈→喷 涂环氧富锌底漆→防水粘接层→摊铺桥面下层 (EA10)→联接层施工→摊铺桥面上层→养护→桥 面清理、划线→开放交通。 3.2 试验路铺筑
在混凝土引桥上选择约 1 500 m2 路段铺筑美 国环氧沥青混凝土试验路,粘结层、防水层均采用 美国环氧沥青粘结剂;在钢桥上选择 3 200 m2 路 段铺筑日本环氧沥青混凝土,粘结层、防水层均采 用日本环氧沥青粘结剂。通过试验路的铺筑,确认 钢桥面铺装施工工艺、检验施工机具,完成对铺装 混合料生产配合比验证工作,从而建立施工和质 量控制要点,使得相关人员熟练掌握钢桥面铺装 的施工工艺。 3.3 施工质量控制要点
1 工程概况
珠江黄埔大桥是京珠国道主干线广州绕城公 路东段和珠江三角洲经济区环形高速公路东段线 横跨珠江一座特大桥梁,工程起于萝岗区火村、与 北二环高速公路及广深高速公路相连,终点与广
收稿日期:2008- 12- 24 作者简介:周国强(1963-),男,广东广州人,工程师,从事路 桥施工检测和项目管理工作。
0 前言
随 着 我 国 交 通 基 础 设 施 建 设 的 迅 速 发 展 ,作 为大跨径桥梁最适合桥型之一的钢箱梁桥近年 来 发 展 快 速 ,广 东 省 内 目 前 已 投 入 运 营 的 如 虎 门 大 桥 、新 会 崖 门 大 桥 、湛 江 海 湾 大 桥 、深 圳 湾 跨 海 大桥以及刚建成通车的珠江黄埔大桥都普遍应 用钢箱梁结 构 ,因 其 技 术 难 度 和 复 杂 性 ,钢 箱 梁 桥面铺装技术一直受到学术界和工程界的重视, 目前具有代表性的钢桥面铺装技术主要采用双 层 SMA、双层环氧沥青混 凝 土 、单 层 浇 注 式 沥 青 混凝土和下层浇注式沥青混凝土、上层 SMA 等四 种结构,其中以环氧沥青混凝土的路用性能最 好、寿命最长。
2009 年 5 月第 5 期
城市道桥与防洪
序号 1
2 3 4
5
表 3 美国环氧沥青混合料各种性能检验结果
试验指标
车辙试验
动稳定度 车辙深度
弯曲强度
弯曲试验
极限应变
劲度模量
线收缩系数
抗压试验
回弹模量 抗压强度
劈裂抗拉强度
劈裂及冻融 劈裂试验
极限应变 劲度模量
TSR
试验条件 60 ℃,0.7 MPa 70 ℃,0.7 MPa 60 ℃,0.7 MPa 70 ℃,0.7 MPa
2 原材料试验和混凝土配合比设计
2.1 原材料选择和试验 优质的原材料是保证铺装层混合料性能的先
决条件。为满足环境条件和车辆荷载对钢桥面铺 装的性能要求,保证钢桥面铺装的施工质量,首先 必须选择性能优良、相容性好的集料、沥青粘结材 料和结合料,并在此基础上对混合料进行配合比 优化设计。 2.1.1 集(填)料
成的混合物,再与沥青按照 50∶50 比例混合,在一
定的温度条件下固化成型,形成环氧沥青。其养生
固化后的技术指标见表 2。
表 2 环氧沥青养生固化后的技术指标
序号
技术指标
技术要求 试验结果 试验方法
1 重量比(基质沥青∶环氧树脂) 50∶50 50∶50 —— —
2 针入度(/ 25 ℃,100 g,5 s,0.1 mm) 5~20 10 JISK2207
3
软化点▲/℃
≥100 150 JISK2207
4 拉伸强度▲(/ 23 ℃,MPa) ≥2.5 4.5 JISK7113
5 破坏延伸率▲(/ 23 ℃,%) ≥100 130 JISK7113
(注:带▲为 60 ℃时烘箱养生 4 d 后试验值。)
2.1.3 粘结材料 铺装层与铺装层以及铺装层与钢板之间的良
根据混合料组成级配和油石比的设计参数进 行试件成型,以检验相关性能。检验结果见表 3、 表 4。
从表 3、表 4 可以看出,美国环氧沥青混凝土 和日本环氧沥青土与 SMA、浇注式等沥青混合料 相比,环氧沥青混凝土的高温稳定性最好,线收缩 系数最小,极限弯曲应变满足技术要求,说明环氧 沥青混合料的温度敏感性较小,高低温性能较为 均衡。
珠东线高速公路及广明高速公路相接,路线全长 18.694 km,其中黄埔大桥全桥总长 7 016.5 m,包 括北引桥、北汊桥、中引桥、南汊桥 、南 引 桥 五 部 分,主桥由北汊主跨 383 m 独塔双索面钢箱梁斜 拉桥和南汊主跨 1 108 m 的单跨钢箱梁悬索桥组 成,桥宽 34.5 m,按双向六车道高速公路设计(并 预留远期八车道位置),设计时速 100 km/h。根据 广州自然气候特征和钢桥面板结构参数,主桥钢 箱梁桥面行车道采用双层环氧沥青混凝土结构方 案,结构组成为:30 mm 环氧沥青混凝土 +30 mm 环氧沥青混凝土 + 防水粘结层,结构示意见图 1。
珠江黄埔大桥环氧沥青混凝土选用的粗细集 料为干净、坚硬、耐磨的矿料,表面 100%的破碎 石,形状以立方体为主。美国沥青采用的粗细集料 为广州增城产角闪岩碎石,日本沥青采用的粗细 集料为佛山高明产闪长岩碎石,并进行了力学性 能试验,试验结果能满足钢桥面铺装用集料技术 指标要求。填料均为石灰石矿粉,各项指标满足设 计要求。 2.1.2 沥青结合料
试验结果 试验方法
100∶585
—— —
1.78 GB/T528- 1998
292 GB/T528- 1998 小试件放在
不溶化 热钢板上
在 121 ℃下粘 5 度增加至 1Pa·S
的时间 /min
≥50
85 JTJ 052- 2000
6 在荷载作用下的 - 18 ℃~- 25 ℃ - 23 ℃ 热挠曲温度 /℃
- 15 ℃,1 mm/min
15 ℃~- 15 ℃,- 10/h 15 ℃,2 mm/min
15 ℃,50 mm/min
25 ℃,50 mm/min
单位
次 /mm
mm
MPa 10- 3 MPa 10- 5/℃ MPa MPa MPa 10- 3 MPa %
技术标准 ≥5 000 ≥3 000
≤2 ≤4 ≥10 ≥2 5 000~15 000 ≤3.0 —— — ≥20 -≥10.0 —— — ≥70
浸耗率 /
7
≤35
6
(20 ℃,%)
吸水率 /
8
≤0.3
0.18
(7 d,23 ℃,%)
9
膨胀比
/(23℃,%)
≤3.5
—— —
特殊方法 特殊方法 特殊方法 特殊方法
日 本 环 氧 沥 青 结 合 料 是 一 种 三 组 分 材 料 ,其
中由基质沥青、环氧树脂(主剂)和 固 化 剂(硬 化
剂)组成。主剂和固化剂按照 56∶44 比例混合后形
序号 1
试验项目 马歇尔稳定度
2
马歇尔流值
3
空隙率
4
车辙稳定度
5
冻融劈裂强度比
6
低温弯曲应变
表 4 日本环氧沥青混合料各种性能检验结果
试验条件
单位
技术标准
60 ℃,固化后
kN
≥40.4
60 ℃,未固化
kN
≥5.34
60 ℃,固化后
mm
2.0~5.0
60 ℃,未固化
mm
2.0~5.0

≤3.0
60 ℃,0.7 MPa 70 ℃,0.7 MPa
好结合,是保证钢桥面铺装与钢桥面板之间协同 工作的关键,直接影响铺装层的耐久性。
根据设计要求,选择环氧沥青粘结剂作为粘 结 材 料 , 其 与 钢 板 及 铺 装 层 的 粘 结 强 度 为 :美 国 环 氧 沥 青 粘 结 剂 的 粘 结 强 度 在 23 ℃ 时 不 小 于 2.75 MPa,60 ℃时不小于 1.75 MPa;日本环氧 沥青粘结剂的粘结强度在 23 ℃(铁 / 铁) 不小于 3.0 MPa。 2.2 配合比设计和混合料性能检验 2.2.1 配合比设计
组分 A 和 BV 按要求混合并固化后,得到的环 氧沥青结合料技术指标见表 1。
表 1 环氧沥青结合料技术指标
序号 技术指标
重量比:组分 1
A∶组分 BV:
2
抗拉强度 /
(23 ℃,MPa)
3 断裂时的延伸 率 (/ 23 ℃,%)
热固性 / 4
(300 ℃)
技术要求 100∶585 ≥1.52 ≥200 不熔化
珠江黄埔大桥选用的环氧沥青为美国环氧沥 青和日本环氧沥青作为钢桥面铺装的结合料。
美国环氧沥青结合料为双组分化学材料。组 分 A 是由双酚 A 和表氯醇经反应得到的液态双 环 氧 树 脂 ,不 含 稀 释 剂 、软 化 剂 或 增 塑 剂 ,也 不 含 无机填料、色素和其它污染物或不溶物质。组分 B 是一种由石油沥青和环氧树脂固化剂组成的匀质 合成物,按其用途不同可分为两种,一种用来配制 粘结料,用 BId 表示;一种用于配制结合料,用 BV 表示。
集料是钢桥面铺装的关键材料之一,集料的
128
管理施工
城市道桥与防洪
2009 年 5 月第 5 期
力学性能在很大程度上决定了混合料的强度特 性,集料的颗粒形状与表面特性不仅影响混合料 架构,也直接影响到混合料的抗车辙能力与抗疲 劳性能。钢桥面铺装对集料的质量要求高,必须选 用 坚 硬 致 密 、耐 磨 、颗 粒 形 状 较 好 ,并 与 结 合 料 有 较好的粘结性能的硬质石料。
管理施工
129
实测值 13 100 9 500
0.3 0.55 35.4 3.91 9 078 1.52 —— — 42.0 5.83 12.7 860 81.6
试验方法 JTJ 052- 2000 JTJ 052- 2000 JTJ 052- 2000
JTJ 052- 2000
JTJ 052- 2000
次 /mm
≥5 000 Leabharlann Baidu3 000
25 ℃,50 mm/min

- 15 ℃,1 mm/mm
10- 3
≥70 ≥2
实测值 83.3
4.3
1.78 39 686
88 4.1
试验方法 JTJ 052- 2000
JTJ 052- 2000 JTJ 052- 2000 JTJ 052- 2000 JTJ 052- 2000 JTJ 052- 2000
2009 年 5 月第 5 期
城市道桥与防洪
管理施工
127
珠江黄埔大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装层施工技术
周国强,梁 勇,卢聪华
(广东省长大公路工程有限公司,广东广州 511431)
摘 要:该文较详尽地介绍了广州黄埔大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装层的施工技术,包括原材料选择、试验和混合料配合 比 设 计 ,钢 桥 面 环 氧 沥 青 混 凝 土 铺 装 层 施 工 工 艺 和 施 工 质 量 控 制 要 点 ,以 及 环 氧 沥 青 混 凝 土 与 普 通 沥 青 混 凝 土 相 比 在 施 工 工艺所具有的特点。施工过程中的各项试验、现场检测表明:该大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装层的各项技术指标和施工质 量 均 满 足 设 计 和 规 范 要 求 ,外 观 质 量 和 使 用 性 能 良 好 。 关键词:钢桥面铺装;环氧沥青;施工工艺 中图分类号:U443.33 文献标识码:B 文章编号:1009- 7716(2009)05- 0127- 05
环氧沥青混合料是通过在沥青中添加热固性 环氧树脂和固化剂, 经固化反应而形成强度的一 种 路 用 材 料 ,其 具 有 较 高 的 强 度 、温 度 稳 定 性 、抗 疲 劳 性 等 特 点 ,也 具 有 非 常 好 的 抗 车 辙 、抗 剥 落 、 耐久、耐化学腐蚀和不易产生裂缝等性能,应用于 湛江海湾大桥斜拉桥钢桥面铺装,该桥自 2006 年 12 月 30 日通车运营,至今状况良好。从室内试验 研究和工程实践来看,双层环氧沥青混凝土铺装 结构路用性能较其它铺装结构更为优越。因此,本 文结合黄埔大桥钢桥面的环氧沥青混凝土铺装层 施工技术作一介绍。
相关文档
最新文档