CN103215874B - 快速修补环氧沥青桥面铺装层坑洞的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速修补环氧沥青桥面铺装层坑洞的施工方法，主要是在常温下，环氧树脂与冷拌沥青混合料拌合而成的材料回填到桥面坑洞中。具体做法是，首先通过坑洞的深度、面积来计算坑洞的大小和修补的体积进而确定冷拌料和胶水的质量，然后将坑洞表面杂物及剥落物清除后，在顶层涂刷环氧树脂底层油，接着将计算好的冷拌料拌合好，均匀摊铺在修补区域内，并且摊平，用小型压路机振动来回碾压，碾压至比原有路面略低，在达到要求的压实度后，在表面撒上一层细砂，养生24h后便可开放交通。技术操作简单，修补材料强度高，常温下施工，环保效益显著，同时坑洞修补处能够达到原有环氧沥青铺装层的铺装效果，特别适合于中等面积坑槽修补。
Description
技术领域
本发明涉及一种修补环氧沥青钢桥面坑洞的方法，尤其是涉及一种环氧树脂与冷拌沥青混凝土拌合方法来修补环氧沥青钢桥面坑洞的方法。
背景技术
近年来，我国快速建成了一批大桥，尤其是跨海大桥。由于环氧沥青混凝土具有强度高、韧性好、耐久性和高温稳定性好、低温抗裂能力强等优点，纷纷选用环氧沥青混凝土作为桥面铺装材料。桥面铺装层是桥梁的重要组成，直接影响到桥梁的服务水平。部分大跨径钢桥桥面环氧沥青铺装层出现了开裂、坑洞、脱层等病害，但是对于环氧沥青混凝土铺装层的病害修补，国内鲜有讨论。所以通过拌合方式的方法来修补环氧沥青钢桥面坑洞的方法，具有非常重大的意义。
国外应用环氧沥青混凝土铺装层已经有较长的历史，对其病害修复已开展了相关的研究和应用，上个世纪60年代，美国学者Metcalf 对环氧沥青桥面铺装材料率先开展了模拟疲劳对比试验。国外大多环氧沥青混凝土铺装层使用寿命很长，出现的病害以疲劳开裂为主，且损害较轻微。例如美国San Mateo-Hayward 1967年开放交通，至2004年桥面铺装的使用状况仍然很好，期间只是对裂缝进行了封闭修复。
由于我国在环氧沥青钢桥面铺装的研究起步较晚，技术还不成熟，而且目前仍处于铺装材料的组成设计研究时期，桥面多出现早期病害。同时因为国内外环境气候、施工工艺各方面的差别，国外的技术借鉴学习后，还应当考虑具体的环境要求。所以国内自己研究出一套适合中国的钢桥面铺装层病害修补技术，尤为重要。
发明内容
本发明目的公开一种通过拌合环氧树脂与冷拌沥青混合料制备而成的修补料来修补环氧沥青钢桥面坑洞的方法。由于环氧沥青混凝土优良的使用性能，所以要求修补材料也必须要达到像环氧沥青混凝土一样的性能，包括高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性、耐久性。此外还要具备良好的变形协调能力，与桥面的变形相协调。同时要减少坑洞修补的时间和修补材料早期强度的形成时间，做到尽快开放交通。
本发明技术方案表征为：
一种快速修补环氧沥青桥面铺装层坑洞的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
一、首先制备施工料：
材料设计为由冷拌料和环氧树脂组成，其冷拌料和环氧树脂的拌合比例为100:9~9.5；
根据坑洞大小和修补料的密度计算所需要的冷拌料和环氧树脂的质量，按要求的量拌合冷拌料和环氧树脂。
所述冷拌料由冷拌沥青母料和石料两者的冷拌混合而成，其拌合温度为40~80℃，混合而成的冷拌料可以储存；而环氧树脂为施工时现配。
所述冷拌料中的冷拌母料用量为石料质量的4~5%；
所述冷拌料中的石料，作为原材料其自身的质量百分比组分为：
75~85%的粗石料（粒径10～20mm），
12.5~17.5%的细石料（粒径5～10mm），
2.5~7.5%的碎石（粒径0～5mm）。
所述环氧树脂是由A、B组分构成，A组分为树脂基，B组分为固化剂，A:B为2：1 ，两者混合后制备的环氧树脂应满足的技术要求为：
| 粘度(Pa·s) | 12-16 |
| 25℃凝胶时间 | 4~6h |
| 25℃固化时间 | 48h-7d |
| 抗拉强度(Mpa) | >17.2 |
| 延展率 | 30-40% |
| 邵氏硬度 | 60-70 |
| 吸水率 | <0.2% |
| 抗压强度(Mpa) | 48.3-62.1 |
二、然后现场施工：
（1）将坑洞表面杂物及剥落物清除后，
（2）在顶层涂刷环氧树脂底层油，
（3）接着将计算好的冷拌料拌合好，均匀摊铺在桥面坑洞修补区域内，并且摊平，
（4）用小型压路机振动来回碾压使得充分压实，碾压至比原有桥面铺装层顶略低1~2mm，达到要求的压实度，
（5）在表面撒一层烧制铝钒土或粗砂，起到防滑作用，防滑粗砂的铺洒与环氧树脂灌注时间间隔应该不大于环氧树脂表干时间，养生24h小时后，可开放交通。
本发明方法操作简单、修补材料强度高、节能环保、可行性强，在常温状态下进行即可，不需要给修补料加热，环保效益显著，同时坑洞修补处能够达到原有环氧沥青铺装层的铺装效果，特别适合于中等面积坑槽修补。并且铺装层病害修补后，原有修补处不出现二次病害。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，两个实施例中采购的原材料一致。
实施例1
1、采用陶氏环氧树脂（Mark-163，该产品是由A组分树脂基，B组分固化剂组成，使用时A:B以质量比2：1混配而成）作为本实例的环氧树脂，根据修补范围的体积和冷拌料室内标准击实的密度，确定拌合式修补料的用量 ，环氧树脂A，B组分及冷拌料用量，：
（1）
（2）
（3）
（4）
式中：—修补区域所需要的拌合式修补料用量；
—修补料标准击实50次的毛体积密度的1.03倍，由室内试验取2.16g/cm3；
S—修补区域的面积大小；
h—修补区域的深度；
，—分别是冷拌料质量，环氧A、B组分质量；
—修补料中环氧树脂与冷拌料质量比，根据室内试验研究，取9~9.5%。
2、制备拌合式的修补混合料。按照以下程序制备拌合修补料：
（1）称取计算好的冷拌料，放入到搅拌器中，加热到40℃，使得冷拌料充分松散；
（2）称取所需的环氧树脂A组分，加入到搅拌器中，与冷拌料搅拌3~5分钟；
（3）称取所需的环氧树脂B组分，加入到搅拌器中，搅拌3~5分钟，确保搅拌均匀。
（4）将搅拌好的修补料均匀的摊铺在修补区域内，摊平，用小型压路机振动碾压，碾压至与原有路面同样的高度。注意摊铺修补料与涂刷层间粘结材料之间的时间间隔应该不超过环氧树脂表干时间。
（5）关闭交通养生24h后可以开放交通。
实施例2
首先根据冷拌料的配合比，采用石灰岩集料和美佳冷拌母料，根据表1来制备冷补料：
表1 冷补料集料级配参考
| 标准尺寸（mm） | 10~20 | 5~10 | 0~5 |
| 所占百分率（%） | 75~85 | 12.5~17.5 | 2.5~7.5 |
混合好的石料加热至80℃；冷拌母料加热至40℃，使母料出现流塑状态；冷拌母料加入热石料中，然后搅拌均匀，冷拌母料用量为石料总用量的4~5℅；冷拌料制备好后，可以用编织袋储存备用
同时测量出坑洞大小，分别为长100cm，宽50cm，深5cm坑洞体积V=100*50*5=25000计算出所需修补料质量M=2.16*25000=54000g，所需环氧树脂质量为m=54000*9.5/109.5=4684g。环氧树脂A组分质量mA=*4684=3123g，A组分质量mB= *4684=1561g。冷拌料用量为：54000*100/109.5=49315g。
坑洞修补处需要将原有的铺装材料清除，坑洞深度较深，采取全厚度清除。修补区域清除干净，对钢箱梁表面污染物用磨光机进行打磨，并将四边角用钢丝刷清除松动物后，采用吹风机清理干净。
将计算好质量的环氧树脂和冷补料拌合均匀后摊铺在修补区域内，摊平，用小型压路机振动碾压，碾压至比原有路面低2mm左右。注意冷拌料的摊铺与层间粘结材料之间的时间应该不超过环氧粘结层表干时间。采用10吨压路机对冷料碾压成型，压实次数为5~8遍，要求压实度达到95%以上。
在完成的表面撒一层2mm厚的烧制铝钒土或粗砂，起到防滑作用，防滑粗砂的铺洒与环氧树脂灌注时间间隔应该不大于环氧树脂表干时间，具体要求见表2。养生24h~3d后，可开放交通。环氧树脂的固化表干时间与温度有关，对于本环氧的表干时间特点如表2。
表2 环氧树脂表干时间
Claims (1)
1.一种快速修补环氧沥青桥面铺装层坑洞的施工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
一、首先制备施工料：
材料设计为由冷拌料和环氧树脂组成，其冷拌料和环氧树脂的拌合比例为100:9～9.5；
根据坑洞大小和修补料的密度计算所需要的冷拌料和环氧树脂的质量，按要求的量拌合冷拌料和环氧树脂；
所述冷拌料由冷拌母料和石料两者的冷拌混合而成，其拌合温度为40～80℃，混合而成的冷拌料可以储存；而环氧树脂为施工时现配；
所述冷拌料中的冷拌母料用量为石料质量的4～5％；
所述冷拌料中的石料，作为原材料其自身的质量百分比组分为：
75～85％的粗石料，粒径10～20mm，
12.5～17.5％的细石料，粒径5～10mm，
2.5～7.5％的碎石，粒径0～5mm；
所述环氧树脂是由A、B组分构成，A组分为树脂基，B组分为固化剂，A:B为2：1，两者混合后制备的环氧树脂应满足的技术要求为：
二、然后现场施工：
(1)将坑洞表面杂物及剥落物清除后，
(2)在顶层涂刷环氧树脂底层油，
(3)接着将计算好的冷拌料拌合好，均匀摊铺在桥面坑洞修补区域内，并且摊平，
(4)用小型压路机振动来回碾压使得充分压实，碾压至比原有桥面铺装层顶略低1～2mm，达到要求的压实度，
(5)在表面撒一层烧制铝钒土或粗砂，起到防滑作用，防滑粗砂的铺洒与环氧树脂灌注时间间隔应该不大于环氧树脂表干时间，养生24h小时后，可开放交通。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150304 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |