钢桥面铺装环氧沥青防水粘结层材料选用及施工.doc

钢桥面铺装环氧沥青 防水粘结层材料选用及施工 李永鳞 （江苏扬子大桥股份有限公司 江苏 靖江 214500） 摘要：粘结材料的性能是钢桥面铺装成败的重要因素，选用合适的桥面铺装材料对钢桥面铺装使用寿命有着重要影响。本文根据钢桥面铺装实际使用情况，结合江阴大桥钢桥面铺装实桥对比性试验，介绍了两种粘结剂的对比、环氧粘结剂应用于钢桥面铺装环氧粘结剂的室内试验、施工要求、实际使用等情况。 关键词：钢桥面 粘结层 选用 施工 二十世纪九十年代以来，随着交通事业的大发展，跨江、跨海大桥不断兴建。已建和在建的许多大跨径桥梁采用正交异性钢桥面板体系，钢桥面铺装设计与施工，是国际桥梁界面临的难题。已建的钢桥桥面铺装早期严重病害屡见于报道，在建钢桥桥面铺装也面临严峻的考验。粘结材料是钢桥面铺装成败的关键之一，选用合适的粘结材料，对于保证钢桥面铺装的成功具有十分重要的意义。 早期建设大跨径钢桥多采用热熔型粘结材料、粘结剂型材料作为防水粘结层，这两类材料最大缺点是，高温稳定性较差，易变软造成粘结力下降，在车辆荷载反复作用下桥面铺装与粘结层脱开，引起桥面铺装桥面铺装脱层、推移、拥包等破坏。虎门大桥、海沧桥、江阴大桥等大跨径钢桥都曾经发生类似情况。因此，选择合适的钢桥面铺装粘结材料显得十分重要。 1 浇注式钢桥面铺装及粘结剂型粘结材料使用情况 江阴大桥主桥面铺装采用单层浇注式沥青混凝土，厚度为5cm，粘结层采用薄层橡胶沥青类粘结剂。江阴大桥于1999年9月通车后4年时间内，在重载交通作用下，铺装层破坏严重，车辙最大深度3.2 cm，裂缝严重，局部撕裂滑移，最大处达4 cm.，铺装推挤、脱层现象十分严重。 鉴于江阴大桥主桥面铺装的严重病害情况，寻求新型钢桥面铺装材料和合适的粘结材料十分必要。本文仅介绍环氧沥青粘结层，其他方面不一一述及。 2 江阴大桥钢桥面铺装实桥对比性试验方案简介 为探索大跨径钢桥面铺装的设计、施工与维护关键技术，2003年江阴大桥管理单位与相关科研单位合作，开展了江阴大桥钢桥面铺装实桥对比性试验研究。试验分为以下3种主要方案：单层改性浇注式沥青混凝土，厚度为5cm及6 cm，该方案除添加SBS改性沥青及将粗骨料含量增加3%外，其余与原方案相同；双层环氧沥青混凝土，厚度为5cm及6 cm，结构形式为25mm+25mm及30mm+30mm，使用环氧粘结剂；浇注式沥青混凝土+环氧沥青混凝土，厚度为6cm，结构形式为25mm浇注式沥青混凝土+35mm环氧沥青混凝土，使用环氧沥青粘结剂。 3 环氧沥青粘结层的选用 环氧沥青粘结层是热固性粘结材料，是将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生化学反应，形成不可逆的固化物，从根本上改变了沥青的热塑性，赋予了沥青全新的优良物理力学性质。与热熔型粘结材料、粘结剂型材料相比，环氧沥青无论在粘结性能、热稳定性、变形能力等方面都具有明显的优势。环氧沥青材料可抵御酸、碱、盐、柴油等物质的侵袭，是沿海地区大跨径钢桥桥面铺装理想的粘结材料。 3.1 环氧沥青粘结层性能试验 江阴大桥钢桥面防水粘结层采用V型环氧沥青，由双组分组成：组分A（环氧树脂），组分B（石油沥青和固化剂组成的匀质合成物）。选定的环氧沥青粘结层必须进行性能试验，试验方法主要是材料力学性能试验、拉拔试验、剪切试验等。 3.1.1 材料力学性能试验 环氧沥青粘结层力学性能试验目的为测定环氧沥青粘结层的强度和断裂延伸率。试验参照STM标准进行，成型规定尺寸的环氧试件应冷却养生18h，在电子拉力试验机上进行拉伸，测得试验结果如下表1所示。 环氧沥青力学性能检测结果 表1 试验材料 试件厚度（mm）pa） 环氧沥青粘结层 3.29 220 7.670 3.33 240 8.090 3.34 220 7.814 3.1.2拉拔试验 拉拔试验可用于检验粘结层与钢桥面及铺装层之间的粘结性能，同时也反映了铺装层的抗拉性能。针对江阴大桥钢桥面铺装实桥对比性试验方案采用的3种主要方案，在常温20℃时环氧粘结剂与3种主要方案材料进行了拉拔试验，试验结果见表2. 环氧沥青粘结剂与3种混合料拉拔试验结果 表2 铺装结构 测点 试验温度 （℃） 测试结果 （Mpa） 技术要求 破坏状况 双层环氧沥青混凝土 EP-1 20 4.2 ＞2.75 Mpa 铺装材料内部断裂 EP-2 3.87 铺装材料内部断裂 EP-3 3.95 铺装材料内部断裂 单层浇注式沥青混凝土 GU-1 1.91 铺装材料内部断裂 GU-2 2.06 浇注式与钢板