桥面铺装技术范文

2024-07-15

桥面铺装技术范文(精选12篇)

桥面铺装技术 第1篇

环氧沥青一般由环氧树脂及固化剂两个组分组成。其固化反应使沥青性质从热塑性转变为热固性,因此环氧沥青有比普通沥青优异得多的物理、力学性能,如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能,是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路的理想材料;同时由于其极优良的粘结性能而应用于路面磨耗层,特别是需要较高抗磨耗性的寒冷地区路面。

1 工程概况

南环大桥位于北京市昌平区中部,南环路与东沙河相交处。南环大桥主桥为平行双索面三跨自锚式悬索桥,主桥全长316 m,跨径组成为70.5 m+175 m+70.5 m。根据南环大桥施工图设计文件,拟采用环氧沥青混凝土作为南环大桥钢桥面铺装方案。由于环氧沥青混凝土桥面通过了实验室的成功测试,而且该材料在国外的桥梁及国内的南京长江二桥等桥面上运行良好,随后又在南京长江三桥桥面铺装设计试验中得到进一步改进,因此,南环大桥也采用与南京三桥类似的设计。

有限元分析结果表明,铺装层最大拉应力发生在横桥方向,位于远离车轮荷载作用位置的顶缘纤维处,最大压应力发生在轮载作用位置下方的顶缘纤维处。全桥铺装层最大拉应力发生在箱梁腹板上方位置处。

南环大桥与南京三桥铺装层应力对比如表1所示。

MPa

由表1可见,南环大桥钢箱梁做了设计变更之后,不同模量比的情况下,铺装层拉应力均优于或接近于南京三桥。其中在模量比为100时,南环大桥比南京三桥略高4.2%,然而南京三桥计算数据结果经过了超载60%疲劳试验的检验,同时南环大桥的气候条件接近南京三桥的情况,南环大桥的预期交通量将小于南京三桥。因此,南环大桥桥面铺装采用与南京三桥类似的设计是恰当的。环氧沥青混凝土铺装方案结构如图1所示。

2 施工温度控制

在每车混合料离开拌合楼时,应将长温度计插入到运料车货舱一侧三个小孔中。

环氧沥青混合料应从拌合机直接卸入到运料车中。如果在卸入运料车之前能够确保混合料的质量,则也能使用装载容器(如前置式装载机或监控工程师同意的其他装置)。如有一盘超出许可温度范围的混合料被装入运料车,则整车料都应废弃。不能使用存储仓堆积各种盘料。

拌合楼出批料和混合料倒入到摊铺机中间的允许时间由每批混合料的温度决定。总的来讲,温度越高,混合料就应越早被摊铺。尽管110 ℃~121 ℃的温度范围也是许可的,但混合料在分批出料时的最佳温度范围是112 ℃~118 ℃。

3 施工时间控制

3.1 固化剂的凝胶时间

随着温度的升高,环氧体系的凝胶时间逐渐缩短。凝胶时间可用来初步判定混合料的失粘时间。

3.2 工作时间的确定

根据固化剂的凝胶时间,初步确定混合料拌和后在烘箱中的保温时间,以模拟实际操作时混合料出料至摊铺所需的最大工作时间和最小工作时间。取出后击实成型马歇尔试件,测试其性能。

从试验结果可以发现,当保温时间超过固化剂凝胶时间时,试件尺寸均偏高,不满足尺寸要求的试件空隙率均偏大,强度均明显减小。因此,必须在环氧凝胶前进行混合料的摊铺和压实。

结合试验结果,考虑到运料和摊铺所需时间,经过实际工程的检验,确定出了不同温度下环氧沥青混合料的最大工作时间和最小工作时间如表2所示。

当运料车到达桥面上时,读取在拌合楼处就插入到混合料中的长温度计的温度读数。取三个温度计读数的平均值,按表2推导该车料的允许运输时间。如果实际运输时间已超出允许值,则该车料应废弃。如果由于运料车中混合料堆放方式的不同而使某些温度计未插入到混合料中,则该温度计的读数不用于平均温度的计算,被废弃料应运离桥面。

4 混合料的碾压

环氧沥青混合料压实程序分为初压、复压、终压3道工序。碾压时应注意:碾压路线及碾压方向不应突然改变,碾压过程要保持匀速进行;相邻碾压带的叠轮宽度应为1/3轮(或轮组)宽;设专人用拖把在碾压轮上涂油(水)以防止压路机粘轮;由于过量的压路机用油(水)在桥面和不透水环氧沥青铺装间产生的气泡可能会导致环氧沥青混凝土鼓包的产生。如果产生气泡,应立刻用锐物将其戳破并重新压实;压路机无法碾压的部位,采用振动夯板或小型压路机紧随摊铺机进行碾压,待压路机复压完毕后,再次采用该机械消除压路机留下的轮印痕迹。

在该项目中,每台摊铺机后面都应配备至少两台重量不小于9 t且不大于12 t的双轮钢轮压路机、两台轮胎式压路机。这些压路机应全功率工作。轮胎式压路机宽度不应小于1.2 m,且所有轮胎具有相同的尺寸、直径和经监控工程师同意的轮面花纹。不能使用活动式轮胎,轮胎的布置应使相邻轮胎间的间隙能被后面轮胎覆盖。轮胎应充气到620 kPa,且每个轮胎的工作质量不小于900 kg。

整平层的初层应使用轮胎式压路机完成,并对环氧沥青混凝土压实4遍。对整平层的初压完成后应立刻用双轮钢轮压路机对环氧沥青混凝土进行复压,压实4遍。复压完成后,应再用轮胎式压路机压实4遍,完成终压。

磨耗层的初压应使用双轮钢轮压路机完成,应压实4遍。磨耗层的初压完成后应立刻用轮胎式压路机进行4遍复压。复压完成后应立刻用重量不小于9 t的钢轮压路机压实4遍,终压完成。

压实后环氧沥青混凝土,其空隙率不能超过3%,表面应平滑,无凹辙、隆起、凹坑或不规则形状。由任何设备在环氧沥青表面留下的凸起、凹痕或其他可见的印痕都应通过压实或其他方法消除。

5 接缝的处理

施工缝按下述原则设置:

纵向施工缝禁止设置在纵隔板和U型肋与顶板的焊缝处;保证上下层的纵向施工缝间距应在15 cm以上;纵向缝间距以1个行车道宽为佳。环氧沥青混凝土钢桥面铺装层一般不设横向施工缝,必须设置横向施工缝时,上下层施工缝要间隔1 m以上,横向施工缝禁止设置在横隔板处。施工后自由边应切割整齐,以便于邻幅施工时与其衔接。一般碾压完成2 h后即可开始切割,切割时要保证切缝平顺、不拉料,切割面光洁平整,切割角度以45°为宜。切割后,用适当的工具将多余部分撬走,刷除不稳定的颗粒,不能破坏钢板防锈层。

6 结语

随着我国经济建设的快速发展,各种大型钢桥将会越来越多,对于桥面铺装的质量要求也会越来越高,研究并总结钢桥面铺装的施工经验,选择适宜的施工工艺,提高和完善施工控制体系,对今后的施工具有积极的指导意义。文中针对研究中使用的环氧体系,提出了施工中的几个施工控制关键点:环氧沥青的施工温度、施工时间、碾压、接缝处理。

参考文献

[1]吕伟民.钢桥桥面沥青铺装的现状与发展[J].中外公路,2002,22(1):7-91.

[2]黄卫.南京长江第二大桥环氧沥青混凝土铺装试验段研究报告[R].2000.

[3]JTJ 032-94,公路沥青路面施工技术规范[S].

环氧沥青钢桥面铺装施工控制技术 第2篇

环氧沥青钢桥面铺装施工控制技术

环氧沥青是非常新颖的桥面铺装材料,但是施工工艺复杂,施工二质量要求较高,天津市进步桥施工中,对钢桥面环氧沥青铺装技术从配合比设计,环氧沥青的混合料的储存温度、拌和顺序、最大工作时间及最低碾压温度等关键问题进行阐述,实际检测结果和运营效果证明,在北方地区的`气温条件下,采用得当的施上措施,完全能够保证钢桥面环氧沥青铺装的施工质量.

作 者:刘富华 LIU Fu-hua  作者单位:中铁十八局集团第五工程有限公司,天津,300459 刊 名:水科学与工程技术 英文刊名:WATER SCIENCES AND ENGINEERING TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(z2) 分类号:X703.1 关键词:钢桥面   桥面铺装   环氧沥青  

钢箱梁桥面铺装施工技术探讨 第3篇

关键词桥梁工程;桥面铺装;技术探讨

中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0137-01

桥面铺装层破损、开裂、麻面、翻浆和磨光不匀是公路水泥路面施工中较为常见的一种质量通病。其中桥面铺装层破损是损害面积最大而且危害最大的一种形式。桥面铺装裂缝产生的原因机理涉及到材料及施工工艺等多个方面。现阶段在对桥面铺装裂缝的后期处理上比较重视.而对引发产生裂缝的其他因素重视不够。只有在弄清桥面铺装裂缝产生的机理之后,才能做到有的放矢。更好地避免和预防质量问题的发生。

1钢箱梁桥面铺装的特点

对于钢箱梁桥面铺装,由于其直接承受着交通荷载的反复荷载作用,而且桥面铺装处于极不利的工作环境之中,因此具有一般沥青混凝土路面或水泥混凝土桥面铺装所没有的特点:①不具备水泥混凝土桥面包括钢箱梁水泥混凝土组合式桥面那样的刚性底板支撑,不具备道路那样坚固的路基与基层结构的支撑。钢桥面铺装处于随时都在变形的基础之上;②大跨度钢桥本身的变形、位移、振动都将直接影响沥青铺装层的工作状态;③沥青铺装层在全年极端高温与低温环境下将受到同一地区沥青路面所不可能的强烈的不利影响,更易受大气温度的影响。钢箱梁桥跨结构的季节性温度变化会严重影响沥青铺装层的变形;④强风、台风等各种原因产生的震动作用;⑤在某些荷载作用下,钢箱梁将产生负弯矩,使沥青铺装层表面承受拉伸荷载,出现倒置的受力模式;⑥桥面铺装一旦发生破损,对交通的影响和危害大,维修更困难;⑦钢箱梁会生锈。

2钢箱梁桥面铺装的技术要求

1)足够的强度与刚度及良好的变形随从性。大跨径钢箱梁桥的主梁变形较大,且变形复杂,若钢板的变形随从性不好,将可能产生两种类型的破坏:①铺装层与钢板之间相互错动的剪切破坏,主要发生在粘结层中;②铺装层的弯曲破坏。因此,桥面铺装必须与桥面板紧密结合成为整体,使桥面铺装能与桥面板的任何变形协调一致,即具有钢板变形的随从性。此外,若铺装层的强度与刚度较差,则会使轮迹带的混合料产生挤压损坏的可能性增加。钢板与防水层之间、防水胶层与沥青铺装主层之间都必须具有良好的粘结力,使各层能够形成牢固的整体,保证在荷载作用或温度变化时共同作用,也是保证铺装层变形随从性的必备条件。

2)适当的铺装层厚度。在考虑适当的铺装层厚度时,应注意:①为了使铺装层具有足够的强度与刚度,以提高铺装层的荷载分布能力与抗疲劳性能,铺装层的厚度不宜太薄;②为了减轻桥梁的恒载及保证铺装层的变形随从性,铺装层的厚度不宜太厚;③必须考虑到施工摊铺与压实的可能性。

3)良好的防水性能。作为铺装层主要结构材料的沥青混凝土应具有高度的密水性和抗水损能力,而铺装结构应具有完善的防、排水体系,以严密保护桥面板,防止钢桥面生锈。

4)良好的抗裂性能。在车辆荷载作用下,与荷载作用区域相邻的u形加劲肋顶的桥面铺装表面将出现最大横向拉应力,临近的横隔板顶部的铺装表面出现最大纵向拉应力;而钢板的温度收缩系数与沥青混凝土的收缩系数相差较大,二者的导热性能也存在较大差异。因此,钢桥面铺装使用的沥青材料必须有较小的温度敏感性和温度收缩系数,即夏天能耐高温,有较好的高温稳定性和抗流动变形能力,不致产生车辙、推拥、流动变形;冬天能耐低温,具有良好的应力松弛性能和低温抗裂性能。

5)良好的高温稳定性与抗剪能力。从我国钢桥桥面铺装的破坏情况分析,因热稳定性及高温抗剪能力较差而导致铺装层产生车辙、推挤、拥抱等现象较为普遍。这是因为在同样气候条件下,钢桥桥面铺装的实际温度高于普通沥青路面;同时,钢板与铺装之间的模量存在较大差距,在载重车辆以及车辆荷载的不利因素作用下,使铺装层与钢板之间以铺装层的剪切作用更为显著。也说明钢桥桥面铺装设计过程中,必须高度重视铺装层的高温稳定性与抗剪性能的研究。

6)良好的抗疲劳性能。在车辆荷载作用下,正交异性板上的钢桥桥面铺装位于网格状的肋条部位,将形成较大拉应力的反复作用,容易导致铺装层的疲劳开裂。同时,大跨径悬索桥桥面大变形的特性,要求桥面铺装具有良好的柔韧性和适应变形的能力,以避免铺装层早期疲劳开裂和在较低温度时的收缩开裂。此外,桥面铺装层养护维修困难,设计使用年限的要求应比普通沥青路面更长。因此,要求钢桥桥面铺装层应具有良好的抗疲劳性能。

7)铺装层具有良好的表面功能。铺装层表面应具有良好的平整性和粗糙性,以减少车辆冲击和提高铺装层抗滑能力,确保行车安全。

钢桥面铺装层的强度和稳定性一直是国内外工程界关注的问题。欧美各国和日本经过数十年的研究与实践,逐步形成了适合本国实际的一整套方法。然而,可以说,目前国内外都还没有在钢桥面铺装上使用沥青玛蹄脂碎石混合料SMA成功的经验。我国的公路钢桥建设缺乏中、小跨径桥梁建设的锻炼和实践,几乎是一步跨到了世界上大跨度钢桥建设的最前列。这种发展模式既提供了机遇,又形成困难。桥梁的结构和力学计算可以采用拿来主义,并给以相对安全的系数。但是,桥面铺装可以照搬外国的材料和结构,却不能搬来外国的气候条件和交通条件。这就是说,适合于我国自身条件的钢桥面铺装必须由我们自己来创造。

3钢桥面铺装工程分析

1)桥面铺装结构。为了确定大桥桥面铺装结构层及各层施工工艺,同时确认施工机具是否对防水粘结层和自粘性玻纤格栅等造成损害,大桥南引桥混凝土桥面上进行了5000m2的试验铺筑。经过试验铺筑确定下述桥面铺装结构:采用双层改性沥青SMA方案,即面层为SMA-13B厚3cm,下层为SMA-13B厚5cm;防水层采用改性沥青,既作为防水又作为钢板与沥青混合料的粘结层。人行道铺装分层施工,厚度6cm;预拌碎石用2.36~4.75mm粒料,混合料拌和温度控制在180~200℃之间,混合料松铺系数为1.18;玻纤格栅的铺筑长度在搭接板前后2m处满铺;施工过程中,对粘结层和玻纤格栅不造成任何损害。

2)铺装层病害和产生病害的原因。目前,经过近几年的高温和行车荷载的作用下,钢板之间的搭接处出现横向开裂现象。

通过现场的调查和分析可知,产生上述病害的原因主要有:①大桥的桥型和钢板之间的连接均不同;②大桥行车荷载大部分为小型车辆,昼夜的通行能力大约2万车次;③虽然铺装结构层中采用改性沥青作为防水层和粘结层,但是该桥面纵向坡度较大,钢箱截面联结采用搭接,结果钢板之间搭接的桥面铺装处在长期的车辆作用下产生跳车、冲击后,必然会产生横向开裂。

4结束语

通过对桥面铺装的早期病害及其成因的分析,指出了今后研究的主要方向。目前的工作是加快对桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装计算模型、力学特性,为今后的设计提供指导;同时还要开发适应环境的新材料,改进施工工艺,提高施工质量,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

参考文献

[1]季节,徐世法,罗晓辉.桥面铺装病害调查及成因分析[J].北京建筑工程学院学报,2000,16(3):33-39.

桥面滑模连续铺装技术的应用探讨 第4篇

二连浩特至河口国道主干线大同到得胜口段,大同至新光武段,路面结构设计为28cm水泥混凝土面层+20cm水泥稳定碎石基层,桥面结构设计为15cm双层钢筋混凝土桥面。本路段内仅跨大同开发区特大桥面铺装就长达2300m。为了保证桥面总体平整度和耐久性能,充分发挥滑模摊铺的优越性,我们通过科学设计、合理组织、精心施工,将双层钢筋网的桥面同路面连续铺装完成,从而有力地提高了桥面的整体质量。

1 施工前的准备:

1.1 桥面连续滑模铺装对滑模摊铺机的要求

为了实现不间断连续滑模铺装桥面,摊铺机必须能适应28cm厚素水泥混凝土路面和15cm厚双层钢筋水泥混凝土桥面的铺装层厚度要求。同时,由于在摊铺机前进方向的左侧要预留履带行走位置,铺设的钢筋网片要保证搭接的长度。因此,架设在滑摸摊铺机两侧的侧模板必须是活动可升降式,且能提升到与挤压底板齐平的零位置。如果有悬挂在自动搓平梁后的加长侧模板,也必须满足铺装过桥的厚度要求。

本工程采用的是德国产Wirtgen Sp850型滑模摊铺机,其侧模板可直接提升到与挤压底板齐平的零位置,且有加长侧模板。由于摊铺机设定仰角及加长侧模板自重的原因,设置在板厚1/2处打侧拉杆上部加长侧模板明显的与桥面的上层钢筋网会发生顶撞。因此,为了保证不扰动上层钢筋网片,我们将设置在打侧拉杆后端的上部加长模板连同悬挂桁架一起拆除,以满足过桥时厚度要求。

1.2 预留滑模摊铺机行走位置和均匀的桥面铺装层厚度

为了提供过桥时履带行走位置,桥梁上部工程中护拦部分必须先预留,待摊铺机铺装完桥面后再浇筑。本工程的双幅13m桥层铺装层,分为先铺装主车道8m幅,后铺装与硬路肩连接5m幅的施工方案。桥面上5m幅边履带行走部位的双层钢筋网片,须预先留空并用细纱或石宵在履带行走部位铺设比履带宽的找平层,作为铺装时履带行走轨迹。

对于1.5m的中央分隔带,靠中央分隔带一侧的履带就走到桥梁中央分隔带两侧边的空心板梁或T型梁的肋部。我们采取横向架设经加工后的槽钢,将摊铺机机身的荷载均匀传递到中央落空两侧的梁上,同时严格控制辅助架设高度,以满足传感器行走时不被阻隔。槽钢的肋板宽可选用20~25cm,两端及中央开口面采用加焊钢板加固。对于1.5m的中央分隔带,槽钢长度可选用1.3m长,可同时兼顾双幅摊铺循环使用。履带上下桥行走部分须提前2~3天,用贫混凝土铺设平顺、缓坡度小于3%的轨道,满足自动液压控制渐变高程履带行走通过。

本工程中桥面铺装层设计厚度为15cm,为了保证均匀的桥面铺装厚度,在绑扎钢筋网前,须彻底清除湿接缝,绞缝,负弯矩锚固端等凹凸不平部分,并按设计标高和横坡度予以水准测量校正。

1.3 验算滑模摊铺机铺装过桥面的承载能力和变形

本工程为双向六车道、超重型路面结构设计,桥面系采用30m预应力空心板梁,先简支后连续结构设计,以充分考虑了大同产煤地区超载重型车辆的动荷载及其徐变。

同时,Wirtgen Sp850四履带摊铺机机身总重20T,最大荷载在后侧两履带上,共同承受12T的荷载。那么此值等同一辆挂-120型重车的轴载。当一台摊铺机过桥时,也即相当于2台挂-120型重车前后通过桥面一样。所以,桥梁部分的承载能力和变形满足工程实际要求。

1.4 桥面铺装层中钢筋网片的安装与连接

按桥面板和搭板的钢筋网设计要求,我们采取8m和5m幅纵向连续安装。上层横向钢筋网在8m的基础上,控制两端各减少10mm的下料长度,以保证摊铺机铺装通过时不挂起钢筋的构造要求。下层横向钢筋网靠5m幅侧,采取留长搓头的方法,以分散集中的剪切应力和保证同5m的连接。当摊铺机过后,迅速将留长搓头钢筋下部的混凝土料清理干净。同5m幅纵缝连接侧面,在铺筑前,均匀地涂刷上沥青,控制好时间,保证新老混凝土的界面粘接,防止纵缝渗水。

钢筋网片设计为10×20cmФ12,钢筋之间采用焊接技术,连接牢固。网片同桥梁结构层之间,采用每平方米4~6根焊接锚固连接钢筋。网片的定位采用麻花钢筋衬,将网片定位在结构层的5cm和10cm处。桥头搭板双层钢筋网、枕梁和肋梁钢筋,按设计要求布设。桥背墩台上部设锚固钢筋,并垫好油毛毡。

1.5 桥面铺装混凝土

桥面混凝土以抗压强度为主要控制指标,路面混凝土以抗折强度为主要控制指标。本工程中路面设计抗折强度为5.00Mpa,其抗压强度为40.0Mpa满足桥面混凝土设计要求。

为了保证桥面混凝土良好的工作性能和同路面伸缩变形的整体性,我们采用同路面相同配合比的混凝土。由于钢筋及桥梁结构层对混凝土中水分的吸收,以及铺装前后高强振捣能量在连续桥梁体系中的可传递性,混凝土的和易性和凝结时间应严格控制。既要防止因集料粒径过大而引起密集钢筋中混凝土的不密实性,又要防止混凝土的强度发展过快,容易被传递的振捣能造成水化物之间的胶结能破坏。

2 桥面连续滑模铺装施工

2.1 导线的架设

摊铺机过桥段导线同路面一样,采用双线单坡制式。导线桩的间距采用5m/根或10m/根。在摊铺机高程取零进入摊铺状态后,不应再次在桥头段调整导线高程,以避免微机控制系统参数改变引起的接头或混凝土“坎”。导线桩按设计放样点定位牢固,并避免碰撞,导线要求顺直、无接头,拉线上拉力不小于1000KN。

2.2 桥面铺装的布料

桥面铺装的布料方式通常有采用布料机、滑摸摊铺机自带布料皮带、混凝土泵车布料、料斗和挖掘机联合卸布料、料斗和大吨位车斗布料、小吊车和机动小桥板自卸车卸料等等。

在挖掘机前布置长4m×宽3m×高1.6m的移动式料斗, 让挖掘机在摊铺机的侧边同向行驶布料。料斗的移动依靠挖掘机的履带和挖斗向前推进。挖掘机、料斗和运输车辆行走的桥梁部分,铺设20cm厚石屑垫层,以防止挖掘机履带行走时压碎桥梁结构部分混凝土和预应力构件。经挖掘机输送的混凝土均匀轻置在双层钢筋网片上,再利用Wirtgen Sp850摊铺机的布料铧犁来回整平机前料位。

2.3 桥面混凝土的铺装

摊铺机一旦进入桥头搭板铺装段,应微调振捣棒振捣频率和行驶速度,让混凝土在液化仓内充分液化,保证填满钢筋网的间隙和底部保护层。通常滑模摊铺机的行走速度在0.5~2m/min的范围,在桥面铺装时宜调整为0.5~1m/min的范围。滑模摊铺机上使用的振捣棒为超高频振捣棒,振幅为0.3mm左右,振捣频率最大为11000~12000次/min,并且单个连续可调。在桥面铺装时应在8000~10000次/min范围内调整,以保证充分液化混凝土,同时又不至于过振,避免桥梁体系的能量传导的不利影响。

随着机身的前进,在上桥前应将两侧模板提起至设定高度。在摊铺机铺装完混凝土过后,迅速将两边钢筋网片下挤漏出混凝土清理干净,并精心修正直顺。机身全部进入桥面时,停止自动插入侧向和中间拉杆。

待摊铺机完成桥面混凝土的高频振捣、挤压成型、自动搓平、超级抹光处理后,同路面一样,对局部有气孔、砂浆楞的地方进行微处理。待桥面混凝土泌水完成后,进行抗滑构造拉毛和养生阶段。

当摊铺机完成桥面作业进入桥头搭板施工段时,应迅速将两侧进料档板和侧模板恢复就位,调整进入路面摊铺作业状态。

2.4 桥面施工缝的设置

滑模施工桥面及路面连续钢筋网混凝土时,在施工中途是不能中断的,所以要求设备应处在良好的状态。如果施工的桥面太长时,只能在伸缩缝的位置处停机,设置横向施工缝。连接摊铺时纵缝要特别注意接缝防水,防止渗透水进入主梁上翼缘,采取双保护防水措施,在已摊铺硬化的混凝土侧面先涂饱满沥青,一周内应切缝灌缝。

在施工跨大同开发区2300m立交桥桥面混凝土时,结合原材料和机械设备的工作状态,综合考虑分成两次摊铺作业,在桥梁中间伸缩缝的地方设置一道横向施工缝,完成了桥面的铺装。

在桥梁中间和两端有伸缩缝地方,应趁混凝土未凝固时将其清除掉或硬化后切割成小块凿除。

2.5 切缝养生

对铺装完的混凝土桥面,采用硬切缝的方法。切缝间距控制按设计要求或同路面保持一致,切缝深度应控制在不切到上层钢筋网片为佳。由于第二片钢筋网设置在成型表面以下5cm处,所以切缝深度控制在3~4cm即可。对切完缝的桥面铺装,立即清洗干净,随后开始覆盖养生。在养生结束后清理表面,进行灌缝封缝。

3 桥面铺装的质量检验

对滑模摊铺机铺装桥面的平整度、强度、标高等指标进行实测,各项结果均满足规范的技术要求。其平整度指标远远低于规范中不大于1.2的要求。

经过滑摸摊铺机铺装的钢筋混凝土桥面,在几何尺寸满足要求的前提下,平整度有了很大的提高,充分的满足行车的舒适性要求,甚至比沥青混凝土路面的指标还低。

4 结语

经过对滑模摊铺机的局部进行调整,满足钢筋混凝土桥面铺装的构造要求,精心科学的进行混凝土施工,能取得优良的桥面铺装质量。从而为保证桥梁结构的耐久性,提高桥面行车的舒适性奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]公路水泥混凝土路面施工技术规范 (JTG F30-2003)

钢纤维桥面铺装混凝土施工技术研究 第5篇

钢纤维桥面铺装混凝土施工技术研究

为确保绥满线高速公路桥面铺装的施工质量,分析研究了钢纤维混凝土的特点,就其配合比设计、投料、搅拌工艺、养护等方面,作了系统试验研究.对于施工设计、施工工艺等作详细的介绍,以供同行探讨.

作 者:焦明辉 徐强 顾铁增 作者单位:黑龙江大兴建筑安装有限责任公司,黑龙江,哈尔滨,150091刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(26)分类号:关键词:钢纤维混凝土 桥面板 施工

试析公路桥面铺装防水措施 第6篇

【摘 要】影响桥面铺装质量的因素有很多,水便是最常见也是最关键的因素之一。本文根据桥面铺装受到破坏的原因以及机理做了探讨,并就此提出了相应的防治水害的措施,以供同行参考。

【关键词】公路;桥面铺装;防治措施

0.前言

公路桥面铺装质量对桥梁行车的舒适度以及桥梁抵抗外界气候侵蚀能力有着非常重要的影响,桥面铺装的损坏不仅会导致行车颠簸、道路通行能力降低,还会加剧桥梁的腐蚀。本文就此从以下几个方面做简要的探讨。

1.水破坏桥梁的机理

桥面铺装应该采用质量较好的防水层,并且要做好养护工作,只有这样才能避免防水设施破坏掉。此外如果防水层设计以及施工不合理,或者采用质量比较次的防水材料用于施工中,便会给桥面工程的施工质量造成一定程度的影响。一般水给桥梁造成的破坏主要表面在如下几个方面:

1.1具有一定的侵蚀作用

空气里面的水和雨水都是成份比较复杂的液体,有易溶解的气体、有机质及矿物质,最为常见的是有酸性物质、氧离子以及氯离子等。当这些酸、碱物质过量时便会给桥梁混凝土以及金属材料带来侵蚀和损坏。

1.2具有一定的渗透和毛细作用

假如防水措施失效或者不能达到预期的施工效果,一旦水跟桥梁结构接触,就会顺着结构体孔隙不断的渗透,当水积存到一定程度时便会形成水位差,发生渗透现象,通常这种渗透会给桥体上下部的结构带来极大的危害。由于季节不断的发生变化,便使得水冻胀效应的破坏性更加明显。严重的腐蚀性不仅会导致桥梁被慢性破坏,还会促使空气里面的酸或者酸雨和混凝土材料产生发硬,进而促使可溶性盐生成。当水分蒸发后,盐便会沿着混凝土孔隙析出并附着于桥梁体的表面上,从而使得它受到腐蚀损害;与此同时,碱性物质给桥梁造成的腐蚀也是借助水反应带来膨胀而使得裂缝形成。特别是在沿海地区,由于大气及雨水里面的盐不断的渗透到混凝土里面,便使得梁里面的钢筋发生锈蚀。从这可以看出,桥面防水非常重要。

2.公路桥面铺装防水主要措施

2.1铺贴卷材防水层

一般卷材防水层都会具有比较好的韧性,并且可以承受适量的侧压力、振动以及变形。特别是在耐腐蚀以及抗渗方面,采用贴式防水层的水泥混凝土或者沥青混凝土进行铺装,可以取得很好的施工效果。贴式防水层通常需要设置在垫层上面,一般需采取“三油二毡”的方法,它的厚度多为1到2厘米,防水层上面则需采用厚度为4厘米左右、标号不低于C20号的细骨料混凝土当作保护层,待其强度达到一定标准时就可以将沥青混凝土或者水泥混凝土铺筑在路面上,然而这是一种比较传统的防水方法,在很多发达国家已经淘汰掉。

目前,研究人员开发出来了品种繁多的新型沥青防水卷材,最为常用的便是SBS改性沥青防水卷材和App改性沥青防水卷材以及再生胶油等。沥青防水卷材胎体发展比较快,现在已经从纸胎发展为玻纤胎、聚酯胎等;浸涂材料主要有氧化沥青和催化氧化沥青等。

2.2防水涂膜防水层

近几年西方国家研发出了一种新型的薄膜喷洒防水层,也就是先在板面上浇一层透层油,随后在它的上面喷洒薄膜层,最后再讲粘结层铺洒在上面。目前经常采用的涂膜是聚氨酯、珍烯酸以及硅橡胶等。喷洒薄膜防水层与基底、面层之间的粘结性比较好,而且弥补了卷材的不足,然而这种方法也有它的不足之处,比如容易出现针孔现象和毒性污染以及厚度不够均匀等。

2.3采用化学灌浆法

裂缝很容易导致结构腐蚀并且会将其使用寿命降低,因而一定要采取修补措施,以便保证它的耐久性,这时最好可以采用化学灌浆法。这种方法使用的胶结剂需依照裂缝的大小来选择,比较常用的是甲凝和环氧树脂等。当裂缝小于0.1毫米时,可以采用甲凝灌浆法,它的粘滞度比较小便于灌注;当裂缝在0.1到0.4毫米之间时,则可采用环氧树脂灌浆法;当裂缝的宽度大于0.4毫米时,应该采用水泥浆。化学灌浆法在修补裂缝时防水以及空气渗透性比较好,不仅可以有效抑制水,防止水气渗入梁体里面导致钢筋受到腐蚀,还能避免水泥因为盐析带来的盐分而不断的从里往外转移,以免风化及盐析现象的产生,此外延长了桥梁使用寿命。

2.4采用水泥砂浆防水层

水泥砂浆防水层主要分为两种,一种是里面添加外加剂的水泥砂浆防水层,另一种则是刚性多层防水层。

2.4.1采用防水混凝土结构防水法

密实性比较好的混凝土的自防水能力比较强。施工人员往普通的混凝土里面添加一定量的减水剂、氯化铁便生成了防水混凝土结构,其防水性能也得到了提高。减水剂通常是作为一种阴离子表面活性剂,它是分子里面所含有的亲水以及憎水两种基因的有机化合物。这类化合物可以把水表面的张力以及界面的张力降低,进而起到表面活性的作用,通过使得带电的水泥颗粒之间相互排斥,将水泥凝聚团里面包裹着的多余水分释放出来。减水剂不仅可以把混凝土水灰比降低,还可将其和易性改善,促使其密实度增加,进而起到很好的防水效果。

2.4.2排水设计

桥面排水属于一项比较系统的工程,它不单单需要从纵向或者横向及时的将铺装层表面所含的水分及时排走,还需要设置相应的密水排水层以及防水层,以免水分渗入到铺装层以及桥梁结构里面。此外还需要注意的是只有把铺装层里面的水排出去,才可以防治桥面结构受到水害影响,进而将其使用寿命延长。据相关调查可知,促使桥面和桥梁结构水损害愈加严重的主要原因便是渗入到铺装层里面的水分难以排出。所以施工设计人员在对桥面铺装进行设计时,一定要在横向位置设置相应的铺装层内部排水设施。

3.公路桥面铺装施工注意事项

桥面铺装层是否能够选取合适的防水措施直接关系到桥面的质量以及美观,特别是新旧混凝土是否可以粘结在一起,这又跟底层的混凝土能否得到妥善处理以及浇筑的修补材料有着密不可分的关系。所以在对公路桥面铺装采取防水措施时需要注意以下几点:

3.1处理好旧桥面

在对桥面进行铺装前需要凿掉一些破损的铺装层(如果是沥青混合料的铺装层,则需要全部凿除),随后再将箱梁表面的混凝土凿掉2厘米左右。此外施工人员还需将桥面凿掉后的混凝土松散粒和砂石等杂物全部清理干净。

3.2选取质量好的材料

施工人员用于铺装桥面的材料以及防水材料一定要慎重选择,严格控制材料质量关,所采用的骨料级配一定要好,并且要求它必须具备非常好的和易性且浇补时一定要振捣充分。在对桥面进行修补时应该采用干硬性混凝土或者钢纤维混凝土,以便将新浇混凝土收缩减少,从而起到补强的作用。

3.3做好后期养护工作

施工人员一定要留充足的养护时间,在防水层施工完毕后要加强对桥面的养护工作,不允许桥面过早的通车受力,如有必要施工人员可以架设临时浮桥来满足交通运输所需。

4.结语

水和水里面的有害物质对水泥混凝土何钢筋都有一定的侵蚀作用,而且会极大的影响到公路桥梁结构的使用时间,所以施工人员要加大这方面的重视,对桥面设置性能俱佳的防水层并不断的完善整个桥梁工程的排水系统,使得桥梁的质量有所保障。

【参考文献】

[1]曹德金.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装的综合技术研究[J].城市道桥与防洪,2013(04).

[2]郁志国.公路桥梁桥面铺装施工质量控制[J].黑龙江科技信息,2013(13).

[3]蔡庆龄,刘敏奎.公路桥面铺装质量问题[J].科技传播,2013(08).

施工沥青砼桥面铺装技术的探讨 第7篇

1 桥梁沥青砼桥面铺装技术的要求

1.1 桥面铺装沥青砼材料的配置

桥面铺装沥青砼的原材料质量, 决定了铺筑后的桥面质量, 因此对施工所用的原材料必须按照质量标准严格把关, 施工单位要在进料时就要查验检验报告。包括沥青的针入度、沥青的延度、沥青的软化点等物理参数, 同时也要求对桥面铺装所需要的、粗集料筛分、密度、含泥量、针片状颗粒含量等数据都要达到标准, 符合条件的材料不仅要求在数据上必须符合JTG F40-2004的技术要求, 还要在实验室对上述材料进行模拟实验, 通过沥青混合料马歇尔试验结果来决定混合料配合比, 按量投入纤维后, 经过干拌给定的时间后, 再加入沥青正常拌和, 经养生一定的时间, 进行抗压测试, 然后再决定配料比。

1.2 桥面铺装沥青砼施工温度的控制

沥青砼的施工温度对铺装的桥面质量有较大的影响作用, 因此沥青拌和料在运输途中, 应将专用温度计插入到运送混凝土罐车的测温孔中, 一般的运送车会设置三个测温口, 在施工前必须准确观看温度值, 当施工时沥青拌和料的拌和温度超出设计许可的温度范围, 不能勉强施工, 必须将整车料作废料处理。可见, 沥青混凝土拌和料倒入摊铺机之后的温度控制是严格的, 沥青拌和料的温度高低与施工时间成正比。

1.3 桥面铺装沥青砼施工时间的控制

由于拌合料的温度对施工质量影响很大, 因此对桥面沥青混凝土施工时间需要作严格的控制。由于施工季节的不同, 拌合料在运输途中温度降低的时间必然不同。因此, 需要测定沥青拌和料的凝胶时间, 初步判定拌和料失粘时间, 再依据实验室烘箱中对固化剂的凝胶时间确定拌和料保温时间, 通过模拟实验, 确定实际拌和料拌料至摊铺过程所需要的最大工作时间和最小工作时间, 取出试样及时制备马歇尔试件, 通过测定得到试件性能。依据试件的性能来确定施工操作步骤。

1.4 在桥面铺装沥青砼的施工方法

依据沥青混和料的化学和物理性能, 在施工时一定要连续稳定地摊铺拌合料, 这是提高桥面平整度也是保证质量的最主要措施, 施工完成后需要成型时间, 因此任何人或车辆不得进入踩踏, 如果发现缺陷严重的地方清除, 重新调整摊铺, 为了保证摊铺厚度, 要求随时进行调整松铺系数, 摊铺遇雨时立即停止施工, 并清除未压成型混和料。

1.5 桥面铺装沥青砼的碾压

沥青拌和料的碾压密实过程是对其组成颗粒成分的加压填实和定位以形成一种更为密实的颗粒排列体。沥青混凝土碾压密实程度将直接影响桥面铺装层的使用耐性, 通常碾压工作包括初压、复压和终压三个过程。初压是整个碾压工作的基础, 要求压路机必需紧随摊铺机边摊铺边碾压。

2 沥青砼桥面铺装层常见病害的成因

桥梁沥青桥面铺装层早期损害形式主要包括两种, 其一为铺装层结构在受到荷载作用下内部产生剪切应力引起不确定破坏面的剪切变形、位移等导致铺装层结构的局部推移等车辙病害, 其二为因受到气候温度的变化产生应力导致裂隙产生。

2.1 铺装沥青砼桥面的荷载作用

荷载作用的影响主要是源于交通运输量的大幅增加和车辆大型化发展。

2.2 铺装沥青砼桥面的结构体系

结构体系方面的影响则是由于沥青桥面铺装层结构一般设计都比较复杂, 形式多样的桥梁结构和铺装层本身结构是构成影响的本质。如桥面结合层和防水层等界面材料没有能够按照要求进行铺筑使用, 导致结合层抗剪强度明显不足。

2.3 铺装沥青砼桥面的施工技术

良好的施工技术工艺是保障桥梁铺装层施工质量的关键之一。桥梁结构的侧向结合面的施工处理不得当、梁板的安装标高控制不够精确、现浇梁板堆载不规范、桥梁基础实际沉降不均匀等都有可能造成铺装层施工的铺筑厚度不统一, 从而导致桥梁主体结构与铺装层之间的粘结强度下降。

3 对桥梁沥青砼路面铺装技术改善措施的建议

第一, 建议对桥梁沥青砼桥面铺装层结构设计荷载的取值应依据当地交通流量和调查结构确定荷载标准, 同时要考虑桥梁受的风力荷载、气候温度变化、防冲击撞力和抗震防震等因素。第二, 建议我国公路桥梁沥青砼桥面铺装层采用高粘度沥青或掺加改性剂的改性沥青, 使路面的抗剥离能力提高, 增加沥青粘结力和抗车辙能力。第三, 由于沥青混凝土铺装层结构的整体性能要求比较高且技术要求严格, 建议在施工阶段必须要做好相关的施工图会审工作, 尤其是关键环节要组织人员专门进行监理和控制, 以确保工程的施工质量达标。铺装层铺筑沥青混凝土拌和料需控制拌和料的实际性能指标, 其控制内容主要包括集料、结合料、配合比以及施工工艺等。

4 结语

对桥面铺装层常见的病害的分析并提出关于技术改善措施的建议, 总结了公路桥梁铺装层施工必须依仗精心地设计、规范地施工和合理地使用才能够有效保证桥面铺装层的质量和使用寿命。

参考文献

[1]李加和.关于沥青桥面铺装技术的探讨[J].科技创新与应用2012年6月 (上) :154.[1]李加和.关于沥青桥面铺装技术的探讨[J].科技创新与应用2012年6月 (上) :154.

桥面铺装SMA混合料施工技术 第8篇

关键词:SMA,桥面铺装,施工工艺,质量控制

沥青玛蹄脂碎石混合料 (SMA) 是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量细集料组成的填充间断级配的粗集料骨架间隙的混合料, 因其良好的高温稳定性及表面纹理粗糙、结构密实等特点可在很大程度上提高抗车辙性能和抗滑性能, 随着桥梁数量的增多和桥面破损现象的增大其被广泛应用于桥面铺设中。三江桥属三三零工程附属工程, 其自1981年建成投入运营已二十几年, 长期使用和风雨剥蚀以及疏于维护导致桥梁面层及部分构件处于带病运营工作状态, 该桥桥面原采用水泥混凝土结构, 因其表面出现较为严重的开裂及破损现象严重影响了桥梁行车的舒适性和安全性, 因而采用加铺沥青玛蹄脂混合料 (SMA) 方式进行加固维修。

1 桥面破坏形式

桥梁面层的破坏形式主要分车辙、拥包、拥挤、波浪等变形类;纵横缝、网裂及推移裂缝等开裂类;坑槽、松散及剥落等松散类和由于伸缩缝等导致的接缝类损坏。

2 SMA混合料的优越性能

SMA所用的改性沥青从抗高温变形和低温缩裂方面有很大改善, 并且其耐老化、抗疲劳及抗剥离能力也在一定程度上得到提高;由于混合料是由相互嵌挤在一起的粗骨料和沥青玛蹄脂组成, 其中粗骨料占70%甚至更多, 而细集料则非常少, 玛蹄脂仅将粗集料间缝隙填充因而在交通荷载的作用下则可充分利用集料的嵌挤作用而提高了路面的高温抗车辙能力, 且该种混合料空隙率小因而其水稳性也有很大改善。

与传统AC混合料相比, SMA混合料中结合料及填料用量均高于前者, 且增加了稳定剂, 其施工设备与AC混合料基本相同, 但两者施工特性却有明显差别, 成形后SMA混合料表面粗糙均匀, 其路面抗滑、高温抗车辙、中温抗疲劳、低温抗裂及耐久性均优于AC混合料。

3 SMA桥面铺装施工工艺及质量控制

3.1 下承层施工准备

桥面表层处理。采用PL2100S型路面铣刨机铣刨原桥面水泥混凝土铺装层, 厚度为3cm, 施工中应保证桥面平整度和粗糙度的要求, 铣刨完成后将桥面清扫干净并用水冲洗, 之后晾干封闭以保证工作面清洁、干燥。

裂缝修补。采用化学灌浆方式修补原桥面裂缝, 在灌浆前首先采用高压气体将缝隙内杂质清除干净再进行化灌封闭。

防水层施工。待所浇灌浆液强度达到要求后则进行防水层喷洒, 工程防水层采用DPS防水层, 施工中应保证防水层厚度均匀一致, 无漏喷现象。

洒布粘接层。粘接层采用洒布SBR改性乳化沥青, 首先计算好洒布用量之后将其升温并充分搅拌, 之后装入洒布车, 到达施工现场首先将施工所用压力泵及洒布管道进行充分预热后方可调整喷嘴角度开始洒布, 应保证洒布喷洒均匀, 并应控制洒布量, 对于不宜涉及的边角部位应采用人工补涂, 洒布后在粘接剂冷却前应禁止车辆、行人等进入洒布面内以免破坏洒布层。

3.2 SMA混合料材料要求

沥青结合料。由于沥青玛蹄脂碎石混合料应采用较常规AC混合料粘稠度大的沥青结合料, 因此工程采用SBS改性沥青作为结合料, 所用剂量为6%~7%。

集料。为能更好的发挥粗集料的嵌挤作用, 应采用坚硬、粗糙、耐磨光且外形接近立方体并具备良好的嵌挤能力的粗集料, 同时要求其不仅致密并且粗糙。工程所用粗集料为湖北京山辉绿岩;细集料采用颗粒均匀、质地坚硬等机制砂;填料采用湖北荆门水泥厂磨细石灰石粉, 其质量符合相关规范要求。

纤维稳定剂。该工艺所加入的稳定剂易为木质素纤维、矿物纤维等, 并应保证其质量符合规范要求, 该工程采用西安博赛特公司博尼纤维, 最终确定其纤维用量为0.3%左右。

3.3 拌合及运输控制

拌合质量控制。工程采用混合料为SMA-13混合料, 对混合料的拌合采用强制间歇式拌合楼进行拌合, 其矿料、矿粉及沥青的加入均采用计算机自动计量以保证其准确性, 其对矿料的计量精度可精确到1kg, 沥青的精度可精确到0.1 k g, 由于纤维剂用量较小因而对纤维稳定剂采取机械添加方式, 在干搅拌加入稳定剂使之与矿料同时进行搅拌, 应严格控制拌合时间, 每盘拌合时间不少于60s, 干搅拌20s, 湿搅拌40s, 并应控制搅拌温度, 一般控制在170℃左右, 集料的加热温度应在185℃~195℃范围内, 并应保证整个搅拌过程中温度恒定, 其出场温度宜控制在170℃~185℃范围内。

因SMA为间断级配, 其粗骨料、矿粉和沥青用量较多, 细集料用量较少因而增大了拌合难度, 拌合过程中容易出现供料不均衡甚至料仓待料或溢料现象, 因而应严格控制进料问题, 由于粗集料用量较大因而可采取设置两个冷料仓供料方法加以解决。

混合料的运输应以摊铺机的摊铺能力为准决定输送车辆, 以保证摊铺机可连续、均匀的进行摊铺, 同时也可避免由于运输车辆过多导致混合料温度降低。

3.4 混合料摊铺、碾压及质量控制要点

该工程混合料摊铺采用福格勒1800型摊铺机, 摊铺厚度为4cm, 摊铺前首先将熨平板充分预热, 摊铺应在环境温度及路床温度高于10℃并且处于上升的情况下进行摊铺;摊铺过程中应保证运输车与摊铺机紧密配合, 保证不停机摊铺, 并保证摊铺机匀速、不间断摊铺, 并及时控制混合料的摊铺标高和平整度, 过程中派专人及时检查摊铺厚度和其外观质量, 并利用摊铺机的夯锤进行初步夯实, 过程中发现松铺厚度不足、局部离析以及出现拖痕等现象应趁高温及时进行处理;摊铺过程中摊铺温度宜控制在160℃~170℃, 每天摊铺完成或中途意外停止摊铺后, 应及时作临时接头, 切除端部厚度不足部分。

摊铺过程中若出现析漏现象则首先应降低混合料温度, 并保证一次降低不少于5℃, 若降低温度后析漏现象仍存在则应适当降低结合料含量, 降低值控制在0.20%~0.4%, 若由于纤维量加入不正常导致析漏, 则应变换纤维加入量来控制析漏现象。

S MA混合料的下压量很小, 故其压实系数也相应减小。由于SMA路面设置厚度仅4cm, 因而摊铺后冷却较快, 需尽快压实。采用两台英格索兰双钢轮振动压路机进行碾压操作, 操作宽度应覆盖车道总宽。碾压应以紧跟、慢压、高频和低幅的原则进行, 做到先起步后起振, 先停振后停机。压路机应紧跟在摊铺机后面进行碾压, 并在终压温度前全部消除轮迹, SMA混合料初压温度应保证不低于160℃, 复压温度不低于140℃, 终压温度不低于13 0℃。

4 结语

SMA属具有高温稳定性和水稳定性的优良路面结构混合料, 其拌合过程中应严格控制出厂温度, 并应适当延长拌合时间以保证拌合质量, 在进行桥面摊铺过程中应控制其温度、摊铺厚度和碾压遍数等来保证桥面密实度、平整度和构造深度等, 才能保证其最终施工质量, 实现其经济及社会效益。

参考文献

[1]余叔藩.SMA路面技术在美国的发展.公路科研中心学术交流论文集[D].1998, 6.

混凝土桥面铺装施工关键技术研究 第9篇

桥面铺装材料不仅应具有高强低脆、高抗渗低收缩、抗磨耐冲击、抗裂耐疲劳等优良的路用性能,同时还必须具备良好的经济性,经济性始终是制约桥面铺装材料开发和推广应用的关键因素之一。桥面铺装用防水混凝土要保证其高抗渗低收缩的性能,必须严把施工质量关,施工中各个环节都应精心控制。

1 结合施工技术规程,现将桥面铺装用防水混凝土施工工艺及注意事项

1.1 桥面防水混凝土施工的程序

备料和配合比设计—测量放样—桥面检验和清扫—支立模板和安设钢筋—拌和混凝土—运输混凝土—摊铺混凝土—振捣混凝土—表面整修~接缝施工—养护—拆模—填嵌缝料。

1.2 施工注意事项

桥面防水混凝土配料 (集料粒径、水泥等级、水质、外加剂品种等) 应严格遵守规范和符合设计要求,其质量配合比应准确称量。

桥面防水混凝土拌制应该用机械搅拌,搅拌时间不能少于2min,掺有外加剂时延长1-1.5min, 保证搅拌均匀。

桥面防水混凝土在运输过程中要防止产生离析现象, 防止坍落度和含气量损失, 防止漏浆。运输中若出现离析现象, 应二次搅拌。浇筑时混凝土高度若超过1.5m, 应设串筒、溜槽或开门子板下料。混凝土应分段、均匀连续浇筑, 用振捣器振捣密实, 振捣应避免漏振、欠振或超振。

桥面防水混凝土的养护条件对其抗渗性能影响极大, 早期湿润养护尤为重要, 浇筑完毕待其终凝后就应立即进行覆盖并洒水保湿养护, 尤其是前14d, 必须加强养护。防水混凝土不宜用电热法养护与蒸汽法养护。

2 钢纤维混凝土桥面铺装

根据大量的施工实践,在参照相关技术规范和有关研究成果的基础上,本文就钢纤维混凝土桥面铺装施工的有关工艺程序和技术要求总结如下。

2.1 钢纤维混凝土的搅拌

钢纤维混凝土的搅拌设备通常用制备普通混凝土的搅拌机,应采用强制式搅拌机。为使纤维均匀分散,钢纤维棍凝土的投料与搅拌工艺主要有二种:

先干后湿的搅拌工艺先将固体组分钢纤维、粗集料、细集料、水泥进行干拌,使钢纤维均匀分散到固体组分中,然后再加水湿拌,达到钢纤维在混凝土中均匀分散的目的。避免钢纤维尚未分散即被水泥砂浆或水泥净浆包裹成钢纤维球的现象。

湿拌工艺湍拌时关键在于投料顺序,通常先将粗、细集料,水泥进行干拌,再加水湿拌,在湿拌同时用纤维分散机均匀投料,并继续拌和。因此这一投料与搅拌程序,只有采用机械分散纤维的设备,才有好的效果。

2.2 钢纤维混凝土桥面铺装可按以下程序进行施工

备料和钢纤维混凝土配合比设计—测量放样—桥面检验和清扫—支立模板和安设钢筋—拌和混凝土—运输混凝土—摊铺混凝土—振动器振捣混凝土—补足混凝土—表面整修—接缝施工养护—拆模—填嵌缝料。

2.3 施工注意事项

要严格按设计用量使用钢纤维,搅拌务必使钢纤维在混凝土中形成密实均匀的网状结构。采用平板振捣器促使钢钎维由三维乱向趋于二维乱向分布状态,从而提高纤维方向有效系数。若需采用插入式振捣器,应斜向插入,并与平面的夹角不大于30度,不宜垂直插入,以免纤维沿振捣器方向分布,降低纤维方向有效系数。严格控制松铺厚度,准确掌握压纹时间,具体情况应根据现场施工条件经试验确定。应严格控制混凝土配合比,特别是水灰比和水泥用量。

3 聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装

聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装施工工艺与普通水泥混凝土桥面铺装施工工艺差别不大,现将聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装施工的有关工艺程序和技术要点总结如下。

3.1 聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装施工的程序

备料—和配合比设计—测量放样—桥面检验和清扫—支立模板和安设钢筋—拌和混凝土—运输混凝土—摊铺混凝土—振捣混凝土—表面整修—接缝施工—养护—拆模--填嵌缝料。

3.2 施工注意事项

聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装施工与一般混凝土施工工序基本相同。施工时应注意以下方面。

拌和。拌和与普通混凝土相同,但应准确称量各种材料,拌和时间适当延长;拌和时将聚丙烯纤维网与水泥和砂石材料一起加水搅拌,可整袋加入,无需打开包装,合成工业生产的包装袋会自行溶解;强制式拌和2-4mni确保纤维无结团现象,分散均匀后即可与普通混凝土一样出料运输。

表面整修

(1) 由于掺入聚丙烯纤维,混凝土的坍落度明显降低,振捣后与一般混凝土不同,出浆量相应减少,应及时进行表面整修抹平。在抹平过程中表面可能存在部分纤维影响抹平,这时应人工拍打整平。 (2) 抹面时不要使用过于粗糙的工具,以免带出纤维。 (3) 掺入聚丙烯纤维的混凝土表面泌水较少,抹面较涩,这是由于纤维的均匀分布阻比了混凝土中水的移动。禁止为追求表面光滑而过多洒水,抹面次数也不宜过多,以免影响纤维网对抑制塑性裂缝的作用。

压纹的时间应根据现场条件,气温及工程经验,在试验的基础上进行。

4 聚合物改性混凝土桥面铺装

聚和物改性混凝土桥面铺装施工可采用与普通水泥混凝土相同的设备,但在施工程序和要求等方面有所不同。根据相关的施工技术规程,结合我国目前路桥施工的装备情况,在充分利用现有设备的基础上探讨聚和物改性混凝土桥面铺装的施工技术。

4.1 PAM改性混凝土桥面铺装施工的程序

备料和配合比设计—测量放样—桥面检验和清扫—支立模板和安设钢筋—拌和混凝土—运输混凝土—摊铺混凝土—振捣混凝土—表面整修—接缝施工—养护—拆模—填嵌缝料。

4.2 施工注意事项

聚合物改性混凝土桥面铺装施工时应注意以下方面:

拌和:聚合物改性混凝土的拌和要根据所选聚合物的种类具体对待。当选用乳;液时,一般先将乳液 (必要时掺加其他助剂,如消泡剂、稳定剂等) 和水混合均匀,再倒入事先拌和好的水泥、砂、石中拌和均匀。当选用粉末状聚合物时可先与水泥、砂、石干拌均匀后加水湿拌。当选用颗粒状水溶性聚合物时,一般先将聚合物溶于水中,再倒入事先混合好的水泥、砂、石中拌和均匀。

拌和时间:聚合物改性混凝土的拌和时间要根据所选聚合物通过实验确定。本次试验表明,PAM改性混凝土宜拌和12mni。

搅拌好的聚合物改性混凝土应在1h内施工与使用。

养护方式参考以往的研究及经验,无经验的要通过实验确定。一般情况卜采用先湿养护后干养护的方式,且混凝土硬化前不能洒水或遭受雨淋。

振捣时间应比普通混凝土适当延长,具体时间通过现场试验确定,避免漏振、欠振。

由于聚合物的胶粘性,加入聚合物后会造成抹面较困难,一般往复抹面2-3次即可。不要单纯追求试件表面的光滑,因过度抹面易将表面已固化的聚合物带起来。

压纹的时间应根据现场条件、气温及工程经验,在试验的基础上确定。

5 结束语

本文根据施工标准和施工经验对钢纤维混凝土桥面铺装,聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装,聚合物改性混凝土桥面铺装的关键技术做了深入的探讨。

参考文献

[1]JTJ032-94, 公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 1994.

[2]GB50092-96, 沥青路面施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社, 1996.

[3]罗立峰, 钟鸣, 黄成造.桥面铺装设计方法探讨[J].中南公路工程, 1999, 24 (2) :20-22.

桥面铺装技术 第10篇

钢箱梁桥具有自重轻、跨越能力大、架设简便、投资少等显著优势,在国内外桥梁工程建设中得到了越来越广泛的应用。

钢箱梁桥面铺装是指铺设在正交异性钢桥面板上,保护钢板并提供良好行车性能的结构层,一般常用的铺装材料为沥青混凝土。桥面铺装层与桥面钢板通过防水粘结层紧密连接,共同承担车辆荷载、风荷载及温度等引起的应力与变形。桥面铺装层的性能直接影响到行车的安全性、舒适性及耐久性等,已成为评价桥梁工程质量的主要指标。作为大跨径钢箱梁桥的关键技术,桥面铺装选用的结构及施工质量的重要性日益凸现出来。

武英高速公路起点位于武汉市绕城高速公路,终点位于湖北省英山县,全长132.217km,2006年9月动工新建,2009年12月全线通车,在与武汉绕城公路相连的周铺互通B、D匝道上设计有两座30m+45m+30m的钢箱梁桥,本文针对两座钢箱梁桥面铺装层双层高粘度改性沥青SMA铺装技术材料研究和结构优化后应用情况做简要介绍,供同行们参考。

2 普通钢箱梁沥青混凝土铺装层的病害分析

目前,钢箱梁桥桥面铺装普遍采用沥青混凝土结构。沥青混凝土铺装层要保证为车辆提供长期稳定、平整的行车表面,这样才能保证桥梁的通车寿命。大跨径钢箱梁桥面板一般采用正交异性板构造,正交异性钢桥面板的柔度大,在重型车辆荷载作用下易产生较大的局部变形,在行车荷载、风载、温度变化等因素的影响下,其受力远较公路路面和机场路面复杂,变形量也更大,因而对沥青混凝土铺装层的强度、变形稳定性、疲劳性能、耐久性等均有很高的要求。同时,由于铺装层所处的特殊位置,在使用性能上还需要有重量轻、高粘结性、不透水性等特殊要求。桥面铺装沥青混凝土耐高温性能一般较差,钢结构属于热的良导体,尤其在我国的南方,夏季高温时钢板表面温度通常达到70℃以上,在行车荷载与高温的耦合作用下沥青混凝土在钢板上极容易产生推移;同时,沥青混凝土结构本身具有一定的空隙,雨水透过沥青面层的空隙渗至钢板表面,在雨水中有害成分的作用下,钢板表面的防水粘结层易老化失去粘结力,进而降低沥青混凝土层与钢板表面之间的粘结强度。因此,国内绝大多数的钢箱梁桥桥面沥青混凝土铺装层不到设计年限就出现不同程度的推移、拥包等病害,甚至有些桥梁在通车后1~2年内就有可能出现上述病害。

3 高粘度改性沥青SMA铺装技术方案

3.1 铺装结构方案

武英高速公路周铺互通两座钢箱梁桥桥面铺装采用抗高温性能优异的、高界面粘结强度的环氧结构胶、特定集配的高强度玄武岩碎石颗粒对钢桥面顶板进行界面粗糙化处理,利用高粘结度改性沥青制备的沥青玛蹄脂碎石混合料SMA铺装上下面层。

具体处理方案:在经过喷砂除锈处理的钢桥面面板表面涂布一层HBW环氧改性粘结剂作为防腐涂层,厚度为0.5~1.0mm,待其完全固化后再喷洒一层HBW环氧改性粘结剂作为防水抗滑层,厚度为1~2mm,在防水抗滑层固化之前撒布一层高强度玄武岩碎石颗粒,粒径为2.36~4.75mm,形成粗糙界面,然后加铺高粘度改性沥青SMA10结构的下面层(厚度3cm)和高粘度改性沥青SMA13结构的上面层(厚度4cm)。方案示意图见图1。

3.2 高粘度改性沥青SMA桥面铺装层材料构成及性能特征

高粘度改性沥青是以AH-70重交通道路沥青作为基质沥青,掺入四种添加剂改性后的沥青产品,四种添加分别是:SBS(苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物),SBR(活化橡胶粉),稳定剂,抗氧剂。

在沥青混合料拌制过程中,将木质素纤维和有机纤维德兰尼特聚丙烯青纤维按试验比例进行混合后掺入到SMA沥青混合料中,达到提高沥青混合料的最佳油石比,增强其抗疲劳性,抗老化和水稳性效能。实际施工采用油石比:SMA13为6.1%;SMA10为6.2%。

粗、细集料部分均采用辉绿岩;矿粉由石灰石磨制而成。为验证高粘度改性沥青的使用优势,采用了对比试验:通过对高粘度改性沥青和SBS改性沥青进行对比试验测试,高粘度改性沥青各项指标的检测结果均优于SBS改性沥青,尤其是60℃粘度很高,能够减小SMA沥青混合料高温时的变形,同时具有更好的与钢板之间同步变形的性能,而且水稳定性较好。试验结果如表1。

通过对高粘度改性沥青配制的SMA沥青混合料进行的力学性能试验结果表明,高温抗车辙的性能指标有了很大提高,SMA13在70℃恒温环境内动稳定度可达6790次/mm,冻融劈裂残留强度比达96.37%,SMA10在70℃恒温环境内动稳定度可达5770次/mm,冻融劈裂残留强度比达93.64%,这表明采用高粘度改性沥青配制的SMA沥青混合料具有良好的高温稳定性和抗水性能。试验结果见表2、表3。

4 高粘度改性沥青SMA铺装施工工艺控制

4.1 界面粗糙化处理施工工艺控制

(1)喷砂除锈。

首先进行预清洁处理,用高压水枪及清洁剂进行清洁清除尘垢、油污等污染,在钢板干燥后,使用无尘自动喷砂机进行喷砂除锈处理,钢板的清洁度控制在Sa2.5级,粗糙度控制在Ry70—100um。

(2)涂装防锈层。

防锈层采用耐高温型高粘度的HBW环氧改性粘结剂,在钢桥面顶板表面上刮涂一层,厚度为1.5mm。固化厚度控制在0.5~1.0mm。此道工序应在喷砂除锈完成后4h内完成。

(3)防水抗滑层表面粗糙化处理。

涂刷防水粘结剂:待防锈层的HBW环氧粘接剂完全固化后,再刮涂一层HBW环氧改性粘结剂,厚度为1.5~2.0mm。在粘结剂固化前撒布一层玄武岩颗粒,用量3.0~4.0kg/m2,使玄武岩嵌入HBW环氧改性粘结剂中,完全固化后形成粗糙界面。

4.2 铺装层施工工艺控制

(1)摊铺面层工艺。

在粗糙界面上喷洒快裂型改性乳化沥青一层,洒布量0.4~0.6L/m2,然后摊铺3cm厚的高粘度改性沥青混凝土SMA10;接着刷涂层间粘接剂,选用高粘度乳化沥青,洒布量0.4~0.6L/m2,最后摊铺4cm厚的高粘度改性沥青混凝土SMA13。

(2)施工各阶段温度控制。

混合料出厂温度控制在180~190℃(为保证出厂温度,原材料加温时可将高粘度改性沥青加热温度控制在165~175℃,矿料加热温度控制在200~220℃);摊铺温度不低于170℃,初压温度不低于160℃,复压温度不低于150℃,终压温度不低于120℃。

(3)混合料的压实。

下面层摊铺后采用双缸轮压路机振动压实,按照“高频率、低振幅”压实模式进行,胶轮压路机静压;上面层摊铺完成后采用钢轮、胶轮压路机静压,不加振动。

5 工程应用效果

武英高速公路周铺互通两座匝道桥采用双层高粘度改性沥青SMA方案实施,2009年10月全部完成,经过两年多运营,并未发生推移、拥抱、破损等病害,实践证明,该方案经济可行,对钢箱梁的设计施工提供了技术支持。

参考文献

分析桥面铺装破坏原因及预防措施 第11篇

【关键词】公路桥梁;桥面铺装;破坏原因;防治措施

桥面铺装的质量将直接影响整条公路的运营管理和行车安全,因此在施工和养护过程中切不可掉以轻心,只有严格按技术规范施工,不断摸索,总结经验发现问题及时解决,才能防患于未然,保证公路桥梁的畅通无阻。

1.严格控制材料质量,科学合理的组织施工

作为构成工程实体的材料,是工程质量的命脉,没有合格的材料,就不可能建造出合格的工程,这一点,只要能够按照有关规定进行控制即可。避免人为形成质量隐患,尤其是在桥梁维修项目中,为了保证不中断交通,采用单车道封闭施工时,必然会产生纵向施工缝,纵向施工缝位置的选择应尽量避开行车的轮迹带。科学组织施工,尽量连续施工,不设或少设横向施工缝。横向施工缝必须设置时尽量将其设置在伸缩预留槽处。在进行接缝施工时,结合面必须凿出粘结牢靠的混凝土骨料,结合面应做成垂直面。

(1)首先设计人员设计时应参照《公路桥梁通用图》中相应部分图纸,并且应对容易发生桥梁铺装层破坏的局部地方进行加强设计。

(2)施工人员应严格按照国家现行《公路桥涵施工技术规范》执行。应特别注意在梁板与铺装层、铰缝与梁板等混凝土相互结合的部位在其表面进行凿毛处理并清理其表面浮浆,并要保证铰缝底部钢筋搭接符合设计要求,铰缝底模漏浆等。

(3)施工测量人员应经常复核施工标高,避免因施工原因造成梁板标高超高,应将标高误差降低到施工允许范围内,以确保在架完梁后保证铺装层的厚度符合设计要求。

(4)桥面铺装层施工时,施工人员应随时注意钢筋网的变化,在钢筋网底部应多布置一些混凝土垫块,以减少由于人为、机械等因素造成钢筋网局部地方紧贴梁板,而顶部保护层过大。

(5)施工人员应按照实验室的配合比来生成混凝土,并且在浇筑完桥面铺装层厚要注意混凝土的养生及保养。

2.铺装破坏原因

2.1铺装层结构设计理论不足

在结构设计时.铺装层不作为受力层处理,但铺装层在车轮荷载及其冲击下,部分或全部参与了主梁的变形,因此,要承受由于协同变形而产生的内力。在现行桥梁结构设计理论中,极少讨论桥面铺装层的设计问题。再结合工程经验并根据实际情况,由于未进行力学计算,造成的铺装层所能承受的应力水平与实际受力水平也相互分离。

2.2铺装层的水损坏

由于铺装层结构设计理论不足,桥面铺装层容易产生裂缝。此时,桥面如果积水则会发生水损坏可能会引起桥面积水。桥面铺装的早期破坏与防水材料的选择、防水层的厚度、结构设计及施工技术、质量有关。在影响桥面铺装质量的原因中,水的深入是造成冻融破坏、钢筋腐蚀、碱集料反映,混凝土碳化等的最直接最主要的原因之一。因此,在桥面铺装中需设置防水层,应从根本上切断水的来源,防止面层渗人的水进人桥面而破坏桥面板和腐蚀主梁钢筋,从而有效保证混凝土桥梁免遭破坏,延长桥梁寿命,提高桥梁上部结构的耐久性。

2.3施工因素

(1)水泥混凝土的施工。现有的水泥混凝土大都沿用传统的滚浆法施工工艺,来保证桥面防水混凝土的平整度,这种施工方法会造成骨料与填料的部分分离。局部水泥砂浆集中,水泥砂浆强度远不如水泥混凝土的强度高。渗透水在这些不能排除的薄弱层间,反复冻融作用下,水泥砂浆与水泥砼发生分离,形成夹层,长时间作用后会形成唧浆,影响沥青砼桥面铺装层的使用寿命。

(2)沥青混凝土施工。①沥青混凝土不论是何种结构类型和级配范围,其组成设计配比经过试验和生产配合比阶段后,从理论上讲,是不会有问题的。在生产阶段,实际配合比和理论配合比会出现较大的出入.如果生产阶段不认真控制,混合料中如果加入矿粉和用油量不准,其摩擦,纹理、稳定性、透水性、压实等均会出现较大的变化。②沥青混凝土的碾压方式也对质量有影响,胶轮与钢轮压路机相比,胶轮在沥青膜作用下会对沥青砼产生吸附作用,影响层间的结合和空隙率。

2.4外部原因

(1)积雪、雨水作用。构造物表面长期不能排出的积雪、积水作用也是桥面渗水破坏的一个重要的外界因素。桥面长期积聚的雨、雪在液态情况下,会通过桥面施工的缝隙渗透到结构层中,影响层间的结合效果和空隙率。

(2)荷载作用。高速公路上,一般重载车辆速度较快,高速行驶的重载车辆对桥面产生较大的冲击振动力,从微观上讲,急骤变化的冲击力在桥面整体产生颤动的过程中,会促使桥面结构层产生分离。

3.公路桥面铺装早期破坏的病害形式

当前我国公路桥面铺装早期破坏较为普遍和严重,已经成为公路工程中的一大特点。然而造成公路桥面沥青混凝土铺装层的破坏形式主要有以下几种:(1)推移、拥包和车辙:桥面沥青混合料铺装层与沥青混凝土路面一样,在受到较大的车轮垂直和水平荷载作用时,铺装表面经常会出现推移(或波浪)、拥包和车辙破坏。推移是沥青混凝土的塑性流动滑移产生的,其特征为横跨沥青表面的波形起伏:拥包是铺装表面的局部隆起:车辙表现为沥青铺装层表面轮迹处出现沉陷,而其侧面出现隆起现象。(2)开裂:桥面铺装层在正常使用情况下.由行车荷载和温度变化的多次反复作用引起铺装层开裂破坏,是桥面铺装沥青混合料的又一主要破坏类型。它不仅直接影响到桥面铺装层的路用性能,而且对钢筋混凝土板也有不利影响,为雨水、湿气侵蚀钢筋提供了途径。(3)松散、坑槽:沥青面层剥落、松散,产生坑槽甚至水泥混凝土层外露,导致汽车从平稳舒适的高速公路路面行驶至桥面时,出现颠簸和左右摇摆,极大地影响了行车的舒适性,严重者影响行车安全。(4)桥面铺装层脱落:在行车荷载、温度等共同作用下,桥面沥青铺装层与水泥混凝土之间存在较大的剪应力,引起较大的剪切变形,当两者之间结合界面的粘结力差、抗水平剪切能力较弱时,在水平方向便产生相对位移直至脱层,再加上雨水的作用更加速这一破坏进程。

4.公路桥面铺装早期破坏的防治措施

针对公路桥面铺装早期破坏的情况,可以从以下几个方面采取技术措施进行防治:(1)将桥面水泥混凝土清扫,对混凝土进行横向拉毛,凿除表面浮浆,以防止桥面层间出现薄弱层,有利于层间的结合:并将已经破坏的混凝土彻底凿除,用高于原设计至少一个等级标号的混凝土进行修补,确保混凝土的强度。(2)将泄水孔进行更换或处理:一般设计的泄水孔周围封闭,上盖有铁蓖子,它只能排出路表水而不能排出层间水。更换后的泄水孔,要既能排出路表水,又能保证排出结构层间水。(3)沥青混凝土采用防水密集型级配,并且在碾压时,采用双钢轮进行终压,防止吸附作用影响结构层间的结合。(4)增加桥面防水层(或封层):在水泥混凝土与桥面沥青混凝土层间增设防水效果较好的防水层。

5.结束语

钢桥面沥青混凝土铺装施工技术 第12篇

1 工程概况

五石路大桥(现环岛干道天圆大桥)位于厦门市内,连接五通和墩上。大桥主跨采用钢箱梁结构,钢桥面长127m、宽22m,约2800m2作为厦门环氧沥青混泥土施工的试点和研究。桥面采用了3cm(下层)+4cm(上层)的环氧沥青混凝土双层铺装体系。我们联系了长安大学(原西安公路交通大学)对施工进行指导。

2 钢桥面铺装技术要点

钢桥面铺装除要满足普通沥青路面的基本要求外,还应具有与桥梁结构及正交异性钢桥面的结构特点、使用条件相适应的技术性能,具体表现在:

(1)足够的强度与适当的钢度,以有效抵抗车辆荷载的作用并为钢桥面分散荷载;

(2)良好的变形追从性,以与钢板协同工作并适应复杂的整体与局部变形;

(3)优异的抗疲劳与抗裂性能,以抵抗车辆荷载及温度作用所引起的高应力/应变水平的疲劳破坏与温度裂缝;

(4)较高的高温稳定性与层间抗滑能力,以抵抗极端高温与重载交通综合作用下过大的永久变形、滑移,推挤等破坏;

(5)与钢板黏结牢靠,以保证铺装层与钢桥能够共同作用;

(6)良好的密水性和抗水损能力,以最大限度地保护钢桥面免遭水侵蚀;

(7)良好的抗化学物质侵蚀能力;

(8)合理的厚度,以减轻桥梁恒载;

(9)良好的工艺特点,以利于在钢桥面上施工作业;

(10)优异的耐久性与易维护性,以降低对交通的干扰。

综上技术要求,采用钢桥面环氧沥青铺装的原材料与混合料,混合料与铺装结构设计及铺装实施等各个阶段都要充分考虑以上结构特点和技术性能。

3 环氧沥青混凝土材料及配合比设计(此配合比试验在长安大学内完成)

环氧沥青混凝土由环氧树脂A(主剂)、固化剂B(硬化剂)、改性沥青(C)和集料拌和而成。集料应采用强度和韧性较高的玄武岩石料,改性沥青宜采用与集料相适宜的SBS改性沥青(该工程采用ISO SBS改性沥青)。

3.1 结合料组分及技术要求

结合料用SBS改性沥青进行改性,其掺配比例根据针入度、抗拉强度与断裂延伸率等指标确定,其实测性能见表1、表2。

3.2 配合比设计

根据环氧沥青SMA13混合料设计指标与标准,以及环氧沥青矿料级配的要求,经过多次选料和不同油石比的反复试验,通过各项马歇尔试验及计算结果,分别绘制表观密度、空隙率、稳定度、流值、饱和度与油石比的5大关系曲线。该工程最终确定的配比为:最佳油石比6.5%,矿料组成:1号集料(10~15mm)占42%;2号集料(10~5mm)占34%;3号集料(0~5mm)占12%;4号矿粉占12%。各种检验结果见表3~6。

按照3.5%~4.5%设计孔隙率的要求和各参数的计算,确定最佳油石比为6.5%,其各项指标如下:

4 环氧沥青混凝土铺装

环氧沥青混合料的拌制和摊铺是钢桥面环氧沥青施工的关键,必须做到精心组织,精心施工。由于环氧沥青掺有固化剂及施工温度的要求,各个环节必须连贯作业,在有效的作业时间段(一般不大于2h)内完成。

4.1 施工准备

桥面应干燥、清洁,且确认当天施工期间不出现雨雾天气,方可进行黏结料的喷涂。凡与铺装层接触的部位都属喷洒区,当天的喷洒要与次日铺装层的施工相对应,且喷洒区边缘要比铺装区边缘多出2~3cm。黏结料的洒布量为0.5L/m2,在黏结层终凝完成后,应在48h内进行铺装作业,防止黏结层粘上异物,影响与环氧沥青铺装层的黏结质量。

4.2 混合料的拌制

为保证沥青混合料的拌和质量,使用拌和楼生产,拌和机采用加热烘干矿料除尘,每盘拌和1.5~2.0t混合料。各热料仓矿料累计称量,矿粉、加温环氧沥青分别称量进入搅拌机,周期性进行拌和、出料。

矿料温度控制在180~190℃之间,沥青加热温度设定在170℃,环氧树脂加热温度设定在60℃。环氧沥青混凝土的出料温度控制在160~170℃之间,最好控制在165℃,以保证混合料的压实温度,确保碾压质量。

4.3 摊铺与碾压

混合料使用摊铺机摊铺,以桥面原铺装层顶面为摊铺基准。施工前摊铺机、压路机及其他设备都在桥面范围以外,施工过程不允许停机加油。熨平板的预热温度控制在160℃,加热温度应均匀一致,为防止局部过热,采取断续加热方式。摊铺过程中应设专人负责翻动螺旋布料器两端和中间部分的“死料”,每天摊铺完毕,必须将摊铺机各处粘着的环氧沥青擦拭干净。为保证面层的平整、密实,上层环氧沥青混凝土摊铺宜采用挂线法施工。

混合料压实就是固化颗粒在一种粘弹性介质中的填实和定位,以形成一种更密实有效的颗粒排列过程,直接影响铺装的耐用性能。环氧沥青混合料压实程序分为初压、复压、终压3道工序。初压是整个压实工作的基础,压路机必须紧跟在摊铺机后面碾压,目的是整平和稳定混合料,同时防止混合料的温度下降过快,为复压创造有利条件,初压应在温度下降至82℃以下之前完成;复压的目的是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密实程度取决于本工序,碾压速度不宜太快,一般不得超过5km/h;终压的目的是清除轮迹,最终形成平整的压实面,终压应在混合料温度下降至65℃之前完成。碾压时应注意:碾压路线及碾压方向不应突然改变,碾压过程要保持匀速进行;相邻碾压带的叠轮宽度应为1/3轮(或轮组)宽;设专人用拖把在碾压轮上涂油(水)以防止压路机粘轮;注意控制涂油量,过量的压路机用油(水)在桥面和不透水环氧沥青铺装间产生的气泡可能会导致环氧沥青混凝土鼓包的产生。如果产生气泡,应立刻用锐物将其戳破并重新压实;压路机无法碾压的边缘部位(由于钢护栏已安装),采用振动夯板或小型压路机紧随摊铺机进行碾压,待压路机复压完毕后,再次采用该机械消除压路机留下的轮印痕迹。

压实后环氧沥青混凝土,表面应平滑,无凹辙、隆起、凹坑或不规则形状。由任何设备在环氧沥青表面留下的凸起,凹痕或其他可见的印痕都应通过压实或其他方法消除。

4.4 接缝处理

由于此桥较短,且左、右幅分离,分幅一次摊铺到桥头的伸缩缝位置,纵向无接缝。若需设置横向施工缝时,上下层施工缝要间隔1m以上,横向施工缝禁止设置在横隔板处。施工后自由边应切割整齐,以便于邻幅施工时与其衔接。一般碾压完成2h后即可开始切割,切割时要保证切缝平顺、不拉料,切割面光洁平整,切割角度以45o为宜。切割后,用适当的工具将多余部分撬走,刷除不稳定的颗粒,不能破坏钢板防锈层。

5 后期处理与养护

混合料铺装完成后一天内,派专人对铺装表面进行检查,检查铺装表面有无因水汽产生的鼓包或因混合料混入异物而产生的表面隆起病害。对于此类病害,应将隆起部位的混合料挖除,重新采用冷拌高强度环氧混合料将空缺处填补,以防止行车荷载作用下导致坑洞进一步恶化。

环氧沥青混凝土的养护一般采取自然养护方式,如环境温度很低时,为不影响交通,可采用手推式移动红外灯或其他加热设备加热铺装层,直到达到设计固化状态为止。施工过程中必须在混合料拌制的同时取样成型马歇尔试件,在同条件下养护,不定期检测其马歇尔稳定度,达到固化强度的50%(一般稳定度30kN左右),即可开放交通。

6 结束语

五石路钢桥面环氧沥青混凝土的铺装和混合料质量检测表明,环氧沥青混合料的矿料级配和施工过程的碾压温度以及混合料的固化时间掌控是保证环氧沥青施工质量的关键,精心组织、精心施工是保障。通过我们的努力和长安大学教授的精心指导,桥面的铺装质量达到了满意的结果:桥面密实、平整、不渗水,同条件马歇尔试件浸水稳定度达到60kN。在保证铺装层有足够柔性的同时,满足了钢桥面铺装强度高、钢度大、韧性足、质量轻、高黏结、不透水的要求,达到了预期的效果。

摘要:由于钢材的弹性模量、导热系数及热膨胀系数均与沥青铺装层有较大差异,因此,钢桥面的铺装技术一直是个难点。环氧改性沥青混凝土具有比普通沥青混凝土优异得多的物理、力学性能,如高强度、优良的抗疲劳性能、良好的耐久性及抗老化性能,是受力特性异常复杂的正交异性钢桥面铺装、超重载交通道路、城市道路交叉口、公共汽车停靠站等特殊路段的理想材料,但由于环氧树脂和固化剂的不可逆反应,其施工要求非常严格。通过厦门市五石路钢箱梁桥面铺装环氧沥青混凝土的应用,从原材料质量、混合料性能、配合比设计、拌和生产、现场摊铺等施工技术作了研究和总结,对环氧沥青的施工温度、施工时间、碾压以及接缝的处理进行了研究,提出了关键工序中的控制指标和相关的控制方法。工程实体质量取得了较为理想的结果。

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