真人一对一直播,chinese极品人妻videos,青草社区,亚洲影院丰满少妇中文字幕无码

0
首頁 精品范文 鋪裝施工論文

鋪裝施工論文

時間:2022-02-17 23:04:10

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鋪裝施工論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

鋪裝施工論文

第1篇

關鍵詞:公路橋梁,橋面鋪裝,病害,預防

 

1、概述

目前,在公路橋梁中,橋面行車道鋪裝一般采用水泥混凝土和瀝青混凝土鋪裝,由于橋面鋪裝在我國尚缺乏較成功的經驗,再加上施工工藝上的不足,使得橋面鋪裝在施工過程中常常出現一些病害問題。根據調查資料表明,正在使用的大中橋80%以上橋面不同程度的存在病害,20%以上已嚴重的影響了使用,本文就其中較普遍的問題進行分析,并借自身的施工養護經驗探討一些行之有效的預防改進措施。

2、水泥混凝土橋面鋪裝

在水泥混凝土橋面鋪裝的使用和養護過程中,最常出現的問題是鋪裝層的龜裂、破碎、露筋和平整度差,主要有以下幾個原因:

⑴ 原材料質量不合格。石料壓碎值指標不符合要求,細集料中雜質含量過高,粗骨料粒徑不合格等均可影響到混凝土的整體強度,使其達不到設計要求,難以滿足使用要求,從而發生龜裂破碎現象。

⑵ 水泥混凝土鋪裝與橋梁行車道未能很好地聯結成整體,由“空鼓”現象,另外橋面鋼筋網下沉,上保護層過大,鋼筋網未能起到防裂作用,這樣橋面不能適應反復荷載引起的震動而發生破壞。

⑶ 鋪裝層厚度不夠,由于在橋梁下部結構或預制梁施工時未能控制好標高,安裝后致使梁頂標高偏高,為了保證路線總標高不變而減少了橋面鋪裝厚度,使得鋼筋網上下保護層不夠,強度嚴重不足而發生破損,嚴重時出現漏筋現象。科技論文,橋面鋪裝。

⑷ 未按規定要求進行養生及交通管制,橋面鋪裝混凝土鋪筑完成后覆蓋養生不及時,在混凝土未達到設計強度時即開放交通,允許車輛通行,從而造成了鋪裝的早期破壞。

通過上面的分析可知,影響橋面混凝土鋪裝的因素很多,如不注意,就會過早的發生破損,縮短鋪裝層的使用壽命。因此,要想預防上述的情況發生,必須著重從以下幾個方面入手,嚴格按照規范要求進行施工。

⑴ 嚴把原材料質量關。各類粗細骨料必須分批檢驗,各項指標合格后方可使用。混凝土配料時沙子應過篩,各種石料的粒徑符合規范要求,拌合前對設備進行標定,以保證混凝土質量。科技論文,橋面鋪裝。

⑵ 為使橋面鋪裝混凝土和行車道板緊密結合成整體,在進行梁板預制時其頂面必須拉毛,一般應垂直跨徑方向劃槽,槽深0.5-1.0cm橫貫全寬,每延米10-15道,在綁扎橋面鋼筋網之前必須用鋼絲刷清除橋板頂面的浮漿,用空壓機吹凈,澆筑前刷一層水泥漿,以保證梁板與橋面鋪裝的結合。在澆筑橋面混凝土之前必須嚴格按設計重新布設鋼筋網,設置墊塊,,以保證鋼筋網上下保護層的厚度,從而減少裂縫。

⑶ 在進行橋梁上、下部施工時標高控制要“寧低勿高”,以保證橋面鋪裝層的厚度,如果標高有問題,按原設計不能保證鋪裝層厚度,要通過設計部門適當提高路線標高以確保鋪裝層厚度。在澆筑橋面混凝土時要嚴格控制標高,保證平整度,初凝前要按規范拉毛,以保證橋面摩擦系數。

⑷ 水泥混凝土橋面鋪裝完成后必須及時覆蓋和養生,在混凝土達到設計強度后才能開放交通。科技論文,橋面鋪裝。

3、瀝青混凝土橋面鋪裝

在大中型橋梁中,橋面鋪裝的瀝青混凝土鋪裝層應滿足與混凝土橋面的粘結,防止滲水、抗滑及有較高抗震變性能力等功能性要求。然而在實際使用過程中,橋面混凝土開裂脫落卻往往成為橋面鋪裝的主要病害,主要由于:

⑴ 設計上先天不足。瀝青混凝土鋪裝層厚度宜為4-10cm,同時必須保證不能滲水,高等級公路上的瀝青混凝土鋪裝層應厚一些。科技論文,橋面鋪裝。但有的瀝青混凝土鋪裝層設計時厚度嚴重不足,或為保證路面設計標高而擅自降低瀝青混凝土鋪裝層厚度,而瀝青混凝土的配比卻未作相應的調整,致使鋪裝層的抗震變形能力減弱,造成了面層開裂脫落。

⑵ 瀝青混凝土鋪裝層漏水或平整度較差造成積水,再加上排水不暢,在車輛荷載的反復作用下,兩層分離,產生龜裂脫落。

⑶ 粘層油質量差或未深入到混凝土面層中,未起到粘結作用。

⑷ 壓實度不夠。施工時未按規范要求進行碾壓,造成強度不足,在車輛長期作用下,產生破碎脫落。

⑸ 大中橋中線鉸縫處瀝青混凝土鋪裝在車輛荷載作用下,出現斷裂脫落。

因此,在進行瀝青混凝土橋面鋪裝施工時,為保證工程質量,預防上述病害的發生,應從以下幾個環節入手嚴格控制:

⑴ 在設計上應保證瀝青混凝土鋪裝層的厚度滿足使用要求,對于高速公路橋面,其瀝青混凝土鋪裝層厚度應≥9cm。公路橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度應與相接公路面層一致并一起施工。

⑵ 瀝青混凝土配比要采用連續密級配,確保瀝青混凝土不滲水、不積水,同時在泄水孔的設計、施工時,保證泄水孔的底面標高低于橋面水泥混凝土鋪裝層標高,養護時要經常清理泄水孔,確保層間水和表層水及時排出,以防止長時間浸泡瀝青混凝土造成破壞。科技論文,橋面鋪裝。

⑶ 施工前應對水泥混凝土橋面進行清掃和沖洗,對尖銳突出物及凹坑應與剔除或修補,以保證橋面平整、粗糙、干燥、清潔。粘層油宜采用乳化瀝青或改性瀝青,灑布要均勻,確保充分滲入以起到粘結作用。科技論文,橋面鋪裝。

⑷ 在施工時,瀝青混凝土宜采用膠輪壓路機復壓及輕型鋼筒式壓路機終壓的方式,不得采用可能損壞橋梁的大型壓路機和重型鋼筒式壓路機,瀝青混凝土鋪裝層的施工碾壓一定要嚴格控制壓實度,同時要嚴格控制平整度,防止橋面積水。

⑸ 瀝青混凝土鋪裝施工完后,沿鉸縫處切通縫,確保瀝青混凝土鋪裝不受車輛荷載的影響而發生斷裂。

4、結束語

橋面鋪裝的質量將直接影響整條公路的運營管理和行車安全,因此在施工和養護過程中切不可掉以輕心,只有按技術規范施工,不斷摸索,總結經驗,發現問題及時解決,才能防患于未然,保證公路橋梁的暢通無阻。

第2篇

1成型時間變化對環氧瀝青混凝土性能的影響

環氧瀝青混凝土的可成型時間與環氧瀝青膠結料的粘度增長規律基本一致,論文測試了環氧瀝青在120℃條件下的粘度增長曲線。從試驗結果可知環氧瀝青膠結料剛混合時粘度較低,約為0.1Pa·s,具有良好的拌合性。在55min時粘度增長出現拐點,粘度增長速率加快,此時對應的布氏粘度約為0.5Pa·s。施工過程中可以參照環氧瀝青膠結料的粘度變化確定環氧瀝青混凝土的可施工時間。5壓實功變化對環氧瀝青混凝土性能的影響環氧瀝青混凝土多用于跨海或者跨江大橋鋼橋面鋪裝,碾壓不及時或者局部漏壓可能會影響鋪裝層的最終性能。為了模擬施工現場局部壓實功變化,進行了不同擊實次數馬歇爾試驗,通過空隙率、馬歇爾穩定度和流值3個指標評價混合料的性能變化。可以看出壓實功變化(即擊實次數的變化)對混合料的性能是有影響的。25次擊實的試件的空隙率明顯大于50次與75次擊實的情況,50次與75次擊實的試件的空隙率相差不大。因此,環氧瀝青混凝土現場施工中應及時碾壓,盡量減少漏壓,保證碾壓的均勻性。室內試驗結果也表明,環氧瀝青混凝土75次擊實的情況下馬歇爾試件空隙率較50次擊實情況下變化不大,而穩定度和流值稍有增加,說明現場施工過程中增加壓實功有利于改善環氧瀝青混凝土的性能,現場可結合實際情況適當增加壓實功。

2成型溫度變化對環氧瀝青混凝土性能的影響

由于采用環氧瀝青的橋面鋪裝項目多為跨江跨海大橋,溫降速度快,如果不及時碾壓可能影響鋪裝的最終性能。為了模擬施工現場環氧瀝青混凝土壓實溫度變化對鋪裝性能的影響,論文進行不同溫度下馬歇爾擊實試驗,試驗結果環氧瀝青混凝土擊實溫度降低20~30℃條件下,試件的空隙率、馬歇爾穩定度和流值變化不大。90℃以上溫度范圍內只要保證有效的初始壓實度,就可以保證環氧瀝青混凝土的基本性能。當前環氧瀝青混凝土施工要求初壓終了溫度不低于82℃,終壓終了溫度不低于65℃是合適的。論文通過室內試驗模擬了環氧瀝青混凝土現場施工過程中瀝青用量、關鍵篩孔通過率、成型時間、壓實溫度和成型溫度變化對混合料最終性能的影響,從試驗結果可以看出:馬歇爾試件空隙率隨著瀝青用量的增大而降低,穩定度隨著瀝青用量的增加有所下降,流值隨著瀝青用量的增加有所增加。建議環氧瀝青混凝土施工過程中瀝青用量以上限進行控制;關鍵篩孔通過率變化對環氧瀝青混凝土的馬歇爾穩定度、流值影響不大,但對空隙率影響較大,為保證鋪裝的最終性能建議嚴格控制;環氧瀝青混凝土最終性能受成型時間影響大,現場施工應嚴格控制施工時間,施工的合理時間可依據環氧瀝青膠結料粘度增長規律確定;壓實功試驗表明環氧瀝青混凝土現場施工控制時應及時碾壓,盡量減少漏壓,保證碾壓的均勻性。同時適當增加壓實遍數有利于提高混合料的性能;成型溫度室內試驗結果行地下管線施工。其中,管溝溝槽用砂礫混合料(6∶4)回填夯實。以上沖擊壓實的回填材料均采用礦渣,其含泥量小于5%。縱向沿道路中心設置1道縱向片石排水溝,每20m設置1道水平(橫向)向排水溝,同時在縱橫向排水溝交叉處每20m設置集水井1個。壓實機的沖擊勢能≥32kJ,行進速度控制在10~12km/h左右,從路基的一側向另一側轉圈沖碾,沖碾順序應符合“先兩邊、后中間”的次序,以輪跡覆蓋整個路基表面為沖碾1遍。

作者:張望單位:陜西職業技術學院

第3篇

關鍵詞:橋面鋪裝;高粘瀝青;橋面處理;施工程序;質量控制

1.概述

橋面防水粘結層的施工至關重要,其質量的好壞直接關系到整個防水粘結效果,乃至橋面鋪裝層結構的成敗。因此,必須通過現場施工探索總結粘結材料的施工技術,并研究確定現場質量控制內容及方法。本文以高粘瀝青粘結材料進行研究,為今后瀝青改性類粘結材料的施工提供參考。

2.粘結層施工前橋面處理

澆注水泥混凝土橋面板時,振搗常易導致離析,粗集料下沉,表面形成一層水泥含量較多、收縮性較大的浮漿層,浮漿層的存在不僅影響橋面的強度,而且易產生裂縫,不利于防水粘結層和水泥混凝土橋面的結合;在防水粘結層施工前,要求水泥混凝土橋面做到平整、干燥、干凈,無浮漿、無油污,無鋼筋等突起硬物。

待橋面清理完畢后,表面會存在較多的碎屑、灰塵和砂粒等殘留物,首先采用人工清掃進行初步清理;然后根據所處環境要求,采用高壓吹風機將灰塵清理干凈;必要時再用高壓水槍配合灑水車進行清洗處理。混濁的水必須排到橋面以外,以橋面流淌的水清澈作為清洗是否干凈的標志。否則,混濁水中的水分蒸發后,留下來的漿液或粉塵會堵住橋面水泥砼表面的空隙,從而影響水泥砼與防水粘結層的粘結效果。

3.高粘瀝青灑布施工

高粘改性瀝青防水粘結層的施工包括防水粘結材料灑布和預拌碎石撒布兩道主要工序,是橋面鋪裝工程施工的關鍵工序。防水粘結層施工質量控制重點為: ①防水粘結材料的熔化升溫; ②防水粘結材料即高粘改性瀝青灑布施工工藝參數控制。

3.1 施工準備

施工人員的準備充分與否對施工的質量影響較大,只有施工人員接受了較好的培訓以及在施工前做好充分的準備,才能很好的保障施工質量。因此,施工前施工技術人員要做好如下的準備工作:

(1)熟悉設計文件;

(2)對現場施工條件做全面了解,掌握施工現場全面情況及特點;

(3)根據現場施工條件,組織施工人員,配備施工設備、勞力、運輸工具等;

(4)做好材料的儲備、運輸、保管和檢測工作;

(5)做好施工機械的維護保養,檢查設備是否完好。

同時還應根據實際,隨時調整施工進程。若施工時溫度過低,橋面板表面的水分不易蒸發出來,施工后會在防水粘結層表面形成許多氣泡,嚴重影響施工質量。根據防水粘結材料性能及現場實踐經驗,為保證施工質量,施工時最低氣溫≥5 ℃,雨天、大霧天、五級風以上均不得施工。因此,防水粘結層及面層施工應盡可能地選擇在持續晴朗、不降雨的時段,并根據天氣預報,隨時做好防雨準備,調整施工計劃。

3.2高粘瀝青的升溫

高粘改性瀝青在灑布施工前,首先要脫桶、熔化升溫至185℃左右,才能進行灑布施工。升溫過程中要注意使防水粘結材料均勻受熱。如果脫桶、熔化過程中,加熱溫度不均勻或超過規定溫度,材料中的復合改性成分會發生分解,造成軟化點降低,影響其質量。可采用加熱池進行防水粘結材料的熔化升溫。

施工中記錄防水粘結材料的加熱升溫過程(包括開始加熱時間、熔化升溫、攪拌開始時間、出料時間、濾網設置) 及觀察是否有異常現象。

3.3灑布施工質量控制

由于高粘改性瀝青防水粘結材料在185 ℃左右的高溫時,其粘度與普通瀝青沒有太大的差別,所以用瀝青灑布車灑布。灑布量的控制由控制灑布車灑布噴管寬度、噴管高度、車速、泵量和五輪儀等參數來實現。

(1)施工準備

高粘改性瀝青防水粘結層施工時防水粘結材料采用智能灑布車灑布,以保障現場外觀比較均勻。同時為保證施工質量,對高粘瀝青及自行灑布車還應做以下準備:

①高粘改性瀝青采用自行式瀝青灑布車,主要有保溫瀝青箱、加熱系統、傳動系統、循環噴灑系統、操縱機構以及檢查、計量儀表等組成。灑布量的控制由控制灑布車灑布噴管寬度、噴管高度、車速、泵量等工作參數來實現,正式施工前,須先進行試灑,確定灑布量與瀝青灑布車工作參數之間的關系。

②對灑布車進行必要的檢查與保養,如檢查油量是否足夠,儀表是否正常,管路與接頭是否有泄漏,各種操縱裝置是否靈活等。

③高粘改性瀝青裝車前,清理好灑布車:徹底清理車罐內的原有瀝青,清洗汽車底盤,去除泥土雜物,清除所有管道內原有瀝青粘結劑。

④在瀝青泵入口或瀝青車上加設孔徑3 mm~5 mm濾網,防止瀝青池中的雜物進入灑布車,以防堵塞噴嘴,致使橋面不能均勻灑布。

(2)質量控制

高粘改性瀝青防水粘結材料灑布質量主要是通過灑布量和灑布均勻性來衡量,灑布均勻性主要通過觀察來確定,灑布量則通過材料密度轉換成灑布厚度來確定,用深度計測定。灑布時具有以下要求:

①高粘改性瀝青的加熱應在拌和站進行,加溫至185℃,灑布車加熱系統對瀝青進行加熱保溫,保證瀝青灑布時在180℃以上。

②瀝青灑布車噴灑瀝青時應保持穩定速度和噴灑量,并保持整個灑布寬度噴灑均勻,注意灑布設備的噴嘴應適用于瀝青的稠度,確保能成霧狀,與灑油管成l5°~25°夾角,灑油管的高度應使同一地點接受2個到3個噴灑嘴噴灑的瀝青,不得出現花白漏空,對邊部等局部未灑到部位,應進行人工補涂至改性瀝青厚度達到要得厚度。

③在橋面兩端用牛皮紙或彩條布或油毛氈等將起點和終點邊界鋪墊整齊,以便瀝青灑布車起步和停灑時不正常狀態下噴灑出的瀝青落在預先鋪墊好的牛皮紙上,并能保持整個現場的清潔。

④高粘改性瀝青防水粘結層厚度要求1.2mm,灑布車設定灑布質量時應考慮瀝青密度及灑布損耗。

⑤灑布質量主要通過灑布量和灑布均勻性來衡量,灑布均勻性主要通過觀察確定,灑布量通過材料密度轉換成灑布厚度確定。

4.預拌碎石撒布

4.1 施工程序

預拌碎石采用0.4%瀝青用量的0.5cm~1cm單粒徑石灰巖,對應瀝青拌和站可只采用6×6~12×12(mm)熱料倉熱料。預拌碎石撒布的質量控制應控制好三個方面:第一是預拌碎石的溫度;第二是撒布量;第三是要及時碾壓。

預拌碎石撒布要求熱撒,撒布溫度應不低于170℃,由于預拌碎石是單一粒徑材料,孔隙與外界相通,散熱速度快,因此預拌碎石的運輸過程中要用蓬布覆蓋保溫。

預拌碎石的撒布量通過撒布車料斗開口大小和撒布車的行車速度來控制。施工前可通過干料試驗確定撒布車工作參數與撒布量的關系后,再正式用于橋面預拌碎石撒布。撒布要求為預拌碎石的撒布面積達到50%~60%,以現場能看見其下的防水粘結層,但車輛及人行走其上不接觸為判斷標準;隨后,采用輕型膠輪壓路機進行碾壓。要求形成一層高粘改性瀝青層粘結牢固且均勻分布的預拌碎石層,既可保護防水粘結層在瀝青混凝土面層攤鋪施工時不受破壞,又可與中面層相互嵌擠,確保防水粘結層與面層瀝青混凝土間的粘結。

4.2注意事項

預拌碎石撒布時應注意以下幾點:

(1) 運輸車、撒布車、輪胎壓路機在任何時候都不能進入未撒布預拌碎石區域;

(2) 撒布車、運輸車、壓路機調頭時,必須在橋面以外;

(3) 預拌碎石灑布量過大,重疊區域即浮石要人工清除,對掃除不掉的可用噴燈烘烤表面,使碎石嵌入防水粘結層;預拌碎石撒布量過少,有粘輪危險時,可人工撒布少許碎石;

(4) 兩側邊緣20cm~30cm范圍內不撒布預拌碎石;

(5) 預拌碎石撒布車在撒布碎石過程中應有水噴嘴沖洗車輪;撒布車及輪胎壓路機使用前必須清洗干凈,去除附帶泥塊、雜物等。

預拌碎石拌合完畢后,記錄拌合溫度、油石比、撒布面積、范圍及外觀狀況等。在整個粘結層施工工程,應注意防水粘結層的噴涂、預拌碎石的撒布、碾壓及與鋪裝下層施工之間的合理配合,保證各工序井條有序的進行。

5.交通管制

施工完畢的橋面高粘瀝青防水粘結層,在瀝青混凝土面層施工前要進行交通管制,禁止重載車輛通行,其他車輛限制通行,控制車速低于5km/h,不得剎車或調頭,以免遭受破壞,同時做好防塵防污染等措施;并且在其上不得任意堆放物品,嚴防產生人為破壞。在正式施工瀝青混凝土面層時,也要注意運輸車及攤鋪機不能損壞高粘瀝青防水粘結層。

防水粘結層施工完畢后,需靜置48小時使其完全固化,方允許在其上鋪筑瀝青混凝土面層,在此期間除進行交通管制外,還應做好對防水粘結層的養護工作,防止其它外界因素對粘結層的損壞。

參考文獻

[1] 于靜濤.瀝青鋪裝與橋面板層間粘結改善技術研究:[長安大學碩士學位論文].西安,長安大學,2006,29~34

[2] 楊桂新.水泥混凝土橋面柔性防水層應用技術研究:[東南大學碩士學位論文].南京,東南大學,2006,19~36

[3] 李雪蓮.系桿拱橋面鋪裝結構力學性能研究:[長沙理工大學碩士學位論文].長沙,長沙理工大學,2005,65~70

[4] 李.國產環氧瀝青防水粘結材料在水泥混凝土橋面應用研究:[東南大學碩士學位論文].南京,東南大學,2005,3~7

第4篇

關鍵詞:公路橋梁 防撞墻 施工技術

中圖分類號: K928 文獻標識碼: A

前言隨著我國經濟的快速增長,現代化程度不斷提高,我國基礎設施建設規模的逐步擴大,公路橋梁施工建設將成為其中重要的組成部分。近幾年我國加大對公路建設的投資力度,使得公路和橋梁工程迅猛發展,大大地改觀了目前的交通面貌。

一、公路橋梁橋面鋪裝與防撞墻的施工準備

一般而言,公路橋梁橋面鋪裝與防撞墻的施工準備工作如下:

第一、原材料進場及報驗審批,材料部門采購充足的原材料備用,試驗室做好原材料檢驗工作,并報監理工程師審批,審批合格后方可使用。

第二、測量放樣,對橋面防撞墻橋面鋪裝等平面位置進行準確測量放樣,保證線形和橋面寬度,并及時報驗。

第三、施工技術交底,施工前,技術人員對作業隊進行全面技術交底,閱讀施工圖紙,說明重點、難點及注意事項。

二、橋面鋪裝的施工

橋面施工技術要點:

第一、橋面清除各種垃圾油污,用硬掃帚將細石、雜物掃掉,用除塵機或高壓吸塵機將浮灰吹干凈。如果橋面較臟,可采用高壓水槍將橋面表面沖洗,晾干后進行防水層施工。

第二、涂料施工環境溫度一般應在5C以上,溫度過低時涂膜材料粘度增大,施工不便,并且涂層加厚浪費材料,固化時間亦會延長。

第三、涂刷時按先刷橋面與砼陰角垂直面,后刷水平面的順序進行施工,涂布時必須均勻滿涂,過薄或過厚。

第四、由于防水涂膜本身比較薄,做完防水層后應充分認真仔細地進行檢查,如發現氣孔、起鼓、破損、剝離時應及時修補。

第五、第二道涂刷方向必須與第一道垂直,陰角外通過增加涂刷次數來保證防水效果。

第六、防水層涂刷次數必須以確保厚度不小于1mm為準。

施工中容易出現的問題:

第一、裂縫產生的原因:①施工時風比較大,混凝土坍落度又小,出現混凝土收縮裂縫;②收漿后,沒有及時覆蓋土工布,進行灑水養護#;③在收漿時,沒有墊木板,直接踩在鋪裝層上,腳印的地方用浮漿抹平,凝固后出現裂縫采取的措施:在收漿時,要站在平臺上,嚴禁直接踩在混凝土收漿。收漿拉毛后及時覆蓋土工布,進行灑水養護第二、表面不平整控制好鋪裝層的平整度,有兩條途徑:①、先用震動梁緩慢的振搗一次,再用滾筒來回碾壓補平,防止拉出波浪來,完后用卡尺刮平;②、收漿時一定要控制好時間,在初凝前進行一次收漿,在終凝前再進行最后一次收漿,然后進行拉毛,產生的原因:在混凝土還沒有初凝就進行收漿,而且收漿后表面的浮漿沒有處理干凈,又過早的灑水養護,致使混凝土在凝固后出現的起殼現象。第三、采取的措施:在混凝土初凝時進行收漿,處理干凈表面浮漿。第四、施工縫鑿毛不夠干凈,殘留在混凝土和浮漿過多。第五、鋼筋網片(鋪裝鋼筋)保護層不規范采取橫橋向拉線,以標高鋼筋為基準,控制上面的保護層為25mm;每平方米抽查一點。6、在橋面澆注完后,將防撞墻的預埋鋼筋恢復到原樣,把殘留在防撞墻預留位置的混凝土清理干凈。使下道工序——澆筑防撞墻順利進行。

三、防撞墻的施工技術說明

防撞墻的施工需要等到橋面鋪裝完畢后才能進行,利用吊籃安裝操作平臺支架。該支架在施工時應在外側加掛安全網。防撞墻模板采用全新鋼模,加工、安裝尺寸及曲線弧度符合設計和規范要求

放樣綁扎鋼筋立模砼澆注。

防撞墻施工的幾個傳統的問題①、水線和砂線水線的出現有以下兩個原因:一就是混凝土的坍落度太大;二就是振搗時間過長。采取的措施有:嚴格控制混凝土的坍落度,同時嚴禁施工隊自己往混凝土內加水;在振搗時。控制好振搗的時間和前后振搗的距離。距離控制的依據就是振搗棒振搗時所影響的范圍為振搗棒直徑的9~10倍。②、氣孔其原因就是振搗時有漏振的現象,振搗不密實。改進的措施:由于過振出現水線和砂線,而振搗不夠則氣孔較多,所以振搗時間一定要掌握在為25~40秒。若拆模后有較多較大的氣孔,則拆模后立即用水擦洗一遍,洗掉混凝土面上脫模劑,再用白水泥和灰水泥按4:6的比例混合攪拌成水泥漿,將較大的氣泡進行修補,而小氣泡可不必修補,保證防撞墻的自然美觀,堅決不允許對其表面擦干粉和粉刷。③、凝結縫(冷縫)原因:混凝土分層澆筑時,前后間隔時間過長。措施:①分層澆筑時,施工隊自己要控制好前后兩次混凝土間隔的時間,避免第一次混凝土澆筑完成后間隔過場時間澆筑第二次混凝土。

跑模原因:

內模和外模沒有固定好,在澆筑混凝土時,振搗棒一振搗,導致跑模。

措施:在澆筑混凝土之前,一定要檢查一下,內外模板的固定螺栓或者錨栓是否已經牢固,防患于未然。梁板架好后,翼板不在一條平順的線上,調整外模下面的鋼板,使外模盡量在一條平順的線上。4、拆模后有伸縮裂縫混凝土防撞護欄出現收縮裂縫有以下因素:

1)混凝土水灰比太大

2)割縫時間太晚

3)養護不及時我們在施工時,采用較小水灰比,及時割縫,加強混凝土養護工作。對前期出現的裂縫,及時進行修補。防撞墻頂面不平整,有高低起伏現象收漿時用力壓下,力求使表面平順光滑,且有效的消除混凝土與模板邊緣的毛刺。

2、防撞墻施工的技術要點

第一、正確放出防撞護欄的內側邊線。綁扎鋼筋,并且保證護欄底座、路燈座、電力管線等預埋件的正確位置。

第二、立模,防撞欄桿模板采用定制鋼模,分內模和外模兩片,模板用斜撐管與橋面及支架聯接固定。用橋面預留鋼筋作斜撐支點。立模時,嚴格制約橋面行車道凈寬尺寸,邊線的位置與平順度,外側模板的垂直度,以及頂面的標高與平整度。伸縮縫根部處,防撞護欄應預留槽口。伸縮縫內的受力鋼筋必須與梁內鋼筋焊接,焊接長度要滿足規范要求。

第三、澆筑砼,砼配比設計時應充分考慮砼收縮因素,在保證強度的基礎上,盡可能減少水泥與水用量。為保證防撞墻混凝土外觀,除制約好混凝土配合比外,必須加強混凝土振搗工藝。

第四、防撞欄桿的修飾采用統一的修飾策略畢業論文,達到清水砼的效果,通常少量的水眼,氣泡可采用水泥粉加白水泥干抹,表面用舊砂紙輕抹并擦干凈,切忌大面積刮抹,有預埋件的地方應與擋板表面接齊,棱角分明。

結語

高速公路橋梁橋面鋪裝與防撞墻施工作為整個橋梁工程施工的核心環節,其中橋面鋪裝施工作為防撞墻施工的前提,只有確保橋面鋪裝施工保質完成的前提下,才可以進行防撞墻的施工。其中橋面鋪裝施工主要包括鋼筋混凝土鋪裝施工、橋面防水層施工和瀝青混凝土施工,在有序完成以上三項的施工后,才能嚴格按照防撞墻施工的工藝流程進行防撞墻施工。參考文獻:

[l]盛曉華. 公路橋梁橋面鋪裝及防撞墻施工工藝研究[J].福建建筑,2010(05).

[2]梁曉武.公路橋梁橋面鋪裝及防撞墻施工技術[J].山西建筑,2010(05).

[3]李海峰.淺談瀝青混凝土橋面鋪裝病害防治[J].山西建筑,2008(11).

第5篇

關鍵詞 鋼橋;橋面鋪裝;現狀

中圖分類號U44 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)120-0076-02

0引言

由于大跨徑橋梁的橋面變形相對較大而剛度相對較小,再次鋼橋面鋪裝層容易受交通荷載、風載、氣候條件及溫度變化等因素的影響受力和變形復雜,所以,對其在強度、柔韌性、以及高溫穩定性和疲勞耐久性上均有更高要求,是一個世界性的技術難題。由于橋面鋪裝由于其特殊的位置及功能,對鋪裝層結構有重量輕、不透水、粘結性能好等特殊性能要求。被世界上廣泛采用的鋼橋面鋪裝層主要分為以下幾類:1)澆注式瀝青混凝土;2)瀝青瑪蹄脂混凝土;3)聚合物改性瀝青SMA;4)環氧瀝青混凝土。這些鋪裝層材料我國也都有應用的,并且我們從結構力學分析、材料設計、施工控制中以及積累了較多的成功經驗,但多座大橋通車不久即出現車轍、開裂、推移、疲勞破壞等早期病害,引起我們更加重視,可見整體上我國鋼橋面鋪裝病害問題仍然是比較嚴重的。

1 鋼橋面鋪裝種類介紹

1)GA+SMA類鋪裝

歐洲是橋面研究最早,也是應用最為成熟的地區,其中以澆筑式瀝青混凝土為主體的鋼橋面鋪裝鋪裝是其典型方案,占有其80%以上橋梁結構。中國包括其它國家的澆筑式瀝青混凝土鋪裝技術都來源于歐洲,在引進和應用的過程結合本國的國情,進行了調整和改進,形成了適應不用條件的典型鋪裝結構。在引入中國后,形成了澆筑式瀝青混凝土為鋪裝下層(保護層)、熱拌瀝青混凝土為面層(磨耗層)的典型鋪裝方案,熱拌瀝青混凝土一般采用改性瀝青SMA。

澆筑式瀝青混凝具有流動性,為了保證GA具有一定的流動性,降低施工難度,必須使GA在施工和拌合過程中保持較高的溫度。GA的高溫不僅體現在攤鋪施工過程(約220℃~250℃),也體現在拌合樓石料加熱過程(約330℃~400℃)。澆筑式攤鋪,一般不需要碾壓,只需要簡單的攤鋪整平即可完成施工。SMA良好的耐久性,其粗糙的表面結構又使路面具有良好的抗滑性能和較低的交通噪聲。SMA具有優良的車轍抗力與抵抗帶釘輪胎磨耗的能力,是一種良好的路面磨耗層。

在我國,鋼橋面鋪裝最早采用密級配瀝青混凝土或改性瀝青SMA。香港特區引用英國的GA(MA),從1997年通車的青馬大橋開始,在多個鋼橋面鋪裝工程中成功應用。效果良好。但由于國內苛刻的交通條件,與青馬大橋同期在江陰長江大橋應用的GA(MA)應用失敗。同期國內其它瀝青鋪裝鋪裝結構的鋼橋面都出現較為嚴重的早期破壞。針對這些問題,引進了美國環氧瀝青瀝青混凝土鋪裝技術,并對GA鋪裝結構進行調整,采用德國的GA作為下層,采用抗重載能力較強的改性瀝青SMA作為面層鋪裝結構,同時對關鍵材料――瀝青膠結料進行改進,于2003年,在山東勝利黃河大橋首次成功應用。

GA起源于歐洲,在日本得到了廣泛的發展,近年來被我國引進后也被廣泛應用,可見其具有較好的環境適應能力,無論是歐洲這種低溫氣候環境,還是在日本的海洋氣候環境,甚至我國的大交通量、溫差大的惡劣環境都可以得到較好的應用。

澆筑瀝青混凝土具有空隙率小(

在GA類鋪裝結構的不斷應用中,除了GA自身性能的改善,對鋪裝面層改性瀝青SMA,防水粘結層材料也做了不斷的調整和改進。截至目前,該方案所具有的性能特點(密水性、高溫抗重載能力、低溫抗裂性、疲勞耐久性等),在同類鋪裝結構中具有一定的優勢,基本可以滿足當前建設的各類橋梁使用要求。

目前GA鋪裝技術優選方案是:丙烯酸樹脂防水材料(MMA)+GA(GA10)+改性瀝青SMA10鋪裝方案,具有較強的環境和交通適應能力。

在GA(MA)引入我國后,得到了廣泛的應用,對GA鋪裝結構及其材料進行了調整和改進,并通過不斷的應用總結,對其性能進行完善。截至目前為止,鋼橋面應用工程20多項,整體使用情況良好。

2)環氧瀝青鋪裝

鋪裝特點:環氧瀝青是一種由環氧樹脂、固化劑環氧瀝青是一種由環氧樹脂、固化劑與基質瀝青經復雜的化學改性所得到的混合物。固化后的環氧瀝青混凝土是一種強度與力學性能均較高的材料,并且對溫度的敏感程度較低。與普通瀝青混凝土不同,環氧瀝青混凝土的性能受成型時溫度、時間、濕度等因素變化的影響很大,對施工質量控制體系的要求相當高,并且在攤鋪后必須保證有足夠長的養護期以確保環氧瀝青混凝土能夠基本完成固化。

1967年美國San Mateo-Hayward大橋首次采用環氧瀝青混凝土用作正交異性鋼橋面的鋪裝層,取得優良的使用效果。隨后幾十年,環氧瀝青混凝土成為美國大跨徑鋼橋面鋪裝的主要鋪裝材料。早在上世紀90年代,日本已對環氧瀝青的認識較為成熟了,在日本環氧瀝青的應用日漸深入。日本生產的W-Epoxy和Taf-Epoxy等環氧瀝青專利產品也于近些年進入我國市場。

我國自2000年在首次采用環氧瀝青混凝土進行鋼橋面鋪裝是在南京長江第二大橋至今,也已有近十年時間了,在此期間環氧瀝青混凝土又陸續在潤揚大橋、南京長江第三大橋、杭州灣跨海大橋、武漢陽邏長江大橋、天興洲公鐵兩用大橋等近二十座大橋的鋼橋面鋪裝中得到應用,鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝設計與施工成套技術也在此期間得到不斷完善。

目前,我國鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝領域主要存在三種瀝青產品:ChemCo System環氧瀝青、日本TAF環氧瀝青、寧武化工公司生產環氧瀝青。美國ChemCo System環氧瀝青是在我國應用最早、應用范圍最廣的環氧瀝青產品,已在國內10多座大跨徑鋼橋上得到運用,寧武化工公司生產環氧瀝青鋪裝應用時間還較短。這三種環氧瀝青材料都能滿足鋼橋面鋪裝的使用要求,但它們的具體路用性能不盡相同。采用美國環氧瀝青的鋼橋,其鋪裝總體使用狀況較好,但部分橋梁的局部段落存在縱向開裂、鼓包和坑槽等病害。采用日本環氧瀝青和國產環氧瀝青的鋼橋,其鋪裝總體使用狀況也較好,但長期性能仍有待繼續觀察。

ChemCo環氧瀝青鋪裝

ChemCo環氧瀝青鋪裝

縱觀世界已建的環氧瀝青混凝土鋼橋面鋪裝使用情況看,成功和失敗的例子都存在著。ChemCo環氧瀝青混凝土本身是一種性能非常優良的材料,具有優異的抗疲勞、耐高溫、耐久性能。單從環氧瀝青混合料材料本身性能看,這是一種非常好的材料,但這種材料的性能受其成型時溫度、時間等因素變化的影響很大,對施工條件要求苛刻,在施工中對其質量的控制很難把握。從發生病害原因上分析,主要由于施工中難以達到該材料的技術質量要求,而且部分原因尚不完全清楚病因,ChemCo環氧瀝青混凝土施工上要求確實相當苛刻,尤其部分因素尚存在控制上的困難。因此ChemCo環氧瀝青鋪裝主要問題是施工控制難度相當大、可靠性低,而且目前存在部分難以控制因素,已有工程經驗也表明,在我國ChemCo環氧瀝青鋪裝完全成功率不到20%。

TAF環氧瀝青鋪裝

日本生產的Taf-Epoxy等環氧瀝青專利產品也于近些年進入我國市場,在沿江高速公路跨錫澄高速公路的江陰峭嶇橋、江陰大橋鋼橋面鋪裝大修工程(中間行車道)、連云港疏港通道橋等工程中得到應用,其后在珠江黃浦大橋北汊橋、虎門大橋、廣州東沙大橋、湛江海灣大橋維修工程的鋼橋面鋪裝得到應用。

美國ChemCo環氧瀝青混凝土和日本近代化成株式會社TAF環氧瀝青混凝土這兩種,是目前國內應用較多的樹脂類混凝土,這兩種環氧瀝青混凝土有著較大的差別差別較大,ChemCo環氧瀝青混凝土混合料施工溫度約為120℃,養生周期長(約30d~45d)。TAF環氧瀝青混凝土TAF環氧瀝青混凝土高溫施工(約180℃)可以去除水分,顯著減少或避免鋪裝層鼓包開裂病害,且養生周期短(約4d~10d)。原基本型TAF環氧瀝青混凝土相對ChemCo環氧瀝青混凝土模量較高,但韌性相對較低,根據工程需要,我們對TAF環氧瀝青配比進行了改進優化設計,在保證提高的模量同時,也顯著提高了TAF環氧瀝青混凝土的韌性,與ChemCo環氧瀝青混凝土韌性、疲勞性能接近,改進后的TAF環氧瀝青混凝土具有良好的施工性能、高模量、高韌性、耐疲勞等綜合優勢。

自2004年TAF環氧瀝青在我國應用情況表明,整體上表現良好,未出現發生嚴重病害情況,部分工程出現少數局部鼓包病害,病害原因基本清楚。在虎門大橋的高溫、重載、薄鋼板、大交通量等苛刻條件下TAF環氧瀝青鋪裝表現出優良的材料性能。TAF環氧瀝青鋪裝的施工工藝過程上也基本處于可控水平,當然其施工控制要求比一般瀝青混合料嚴格。

ERS(EBCL+RA05+SMA)鋪裝

ERS(EBCL+RA05+SMA)鋼橋面鋪裝自西陵長江大橋(2004年)開始應用,其后在杭州市江東大橋(九橋)(2008年)、SMA+ERS+RA鋪裝寧波慶豐橋(2008年)、廣州獵德大橋(2009年)、寧波青林灣大橋(2010年)、宜昌長江公路大橋(2010年)、寧波大榭島等鋼橋面鋪裝中得到應用。

ERS鋼橋面鋪裝典型結構由EBCL+RA05+SMA10三層組成。EBCL作為防水抗滑粘結層;RA05作為鋪裝整體化層、剛度過渡層、隔溫層;高粘改性瀝青SMA10作為表面功能層,各層分工明確。如下圖所示:

ERS技術的基本原理是①利用改性環氧樹脂耐高溫、高強度和可追隨變形的眾多優點,在光滑的鋼板上形成一層防水防腐的抗滑層EBCL,約束鋪裝層不產生水平滑動位移。②利用冷拌環氧樹脂瀝青混凝土技術,在EBCL層面上冷做施工成型一層高強度小孔隙率且耐高溫和抗損壞的樹脂瀝青混凝土(RA05)整體化層,旨在保護EBCL層免受SMA施工損傷,有效的分散集中的車輪荷載以及增強整體的防水效果。③利用高粘度的復合改性瀝青生產的高性能SMA混合料作為行車功能層,為橋面鋪裝提供優良的行車安全舒適性和外觀,而且降低整個鋪裝的造價。當SMA分兩層施工時,該橋面已具有了長壽命路面的設計理念。即一定使用年限后,銑刨去除已損壞的SMA上面層,在很短的時間內即可使橋面鋪裝恢復如新。

ERS(EBCL+RA05+SMA)鋼橋面鋪裝在發展過程中也在不斷完善,整體上工程應用時間較短,2008年后的部分ERS(EBCL+RA05+SMA)鋼橋面鋪裝表現較好。

當前ERS(EBCL+RA05+SMA)鋼橋面鋪裝相關的技術理論研究資料文獻較少,ERS(EBCL+RA05+SMA)鋼橋面鋪裝的可靠性、耐久性還有待時間和工程實踐的進一步檢驗。

2 鋼橋面鋪裝類型比較

根據鋼橋面工程調研資料,通過以上分析和參考相似工程經驗,MA(GA)+SMA鋪裝國內成功率較高,其次是TAF環氧瀝青鋪裝,ERS鋼橋面鋪裝有很好的設計理念,但可靠性、耐久性還有待時間和工程實踐的進一步檢驗。

3 結論

不同的鋼橋面鋪裝技術具有不同的特點,根據橋梁特點選擇合適的鋪裝材料及技術是目前重點研究方向;同時,我國地域遼闊,氣候多樣,開發更多的鋪裝材料及技術具有重要的意義。

參考文獻

[1]茅荃.大跨徑鋼橋面鋪裝力學特性研究[D].[碩士學位論文].南京:東南大學交通學院,2000.

[2]李洪濤.鐘建馳.江陰大橋澆注式瀝青混凝土橋面鋪裝[J].東南大學學報,2001,31(3A):69-72.

第6篇

關鍵詞:鋼橋面鋪裝;瀝青結合料;SMA10;GA10

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:

概述

鋼橋面板的結構特性給橋面瀝青鋪裝材料提出了特殊的要求,而我國的特殊國情(重載等)又給鋼橋面鋪裝提出嚴峻的挑戰,加之交通量的飛速增長以及社會對路面使用要求的提高,現有的鋪裝瀝青材料性能很難滿足社會發展的需要,因此,越來越多的橋面出現了大面積的早期病害。

本論文主要在鋼橋面鋪裝現狀、研究成果及工程實例的基礎上,結合廈漳跨海大橋當地的氣候、材料條件,通過試驗研究,形成廈漳大橋鋼橋面鋪裝混合料專用瀝青結合料,完善現有瀝青混凝土橋面鋪裝材料及結構體系。

鋼橋面鋪裝瀝青材料性能試驗研究

改性瀝青SMA瀝青及混合料性能試驗研究

(1)瀝青結合料性能試驗研究

以韓國成品改性瀝青(簡稱“SK瀝青” )為參照,自研開發高彈體改性瀝青(簡稱“GT瀝青” )。結合廈漳大橋橋面設計要求,在此基礎上對GT配方進行調整優化,以鋼橋面特殊要求,形成適用于廈漳跨海大橋SMA鋪裝的專用改性瀝青。在已有基礎上,調整形成三種瀝青,進行瀝青性能對比測試,試驗結果見下表2.1。

表2.1 SMA改性瀝青配方調整試驗

據上表,綜合高低溫性能,推薦采用配方二改性瀝青作為最終選用配方。

(2)SMA瀝青混合料性能驗證

根據上述試驗結果形成了廈漳大橋鋼橋面鋪裝SMA混合料所用的專用改性瀝青配方。在此基礎上,參照馬歇爾試驗方法調整SMA混合料配方及油石比,對調整配方的瀝青與原配方瀝青成型混合料,進行了車轍動穩定度及低溫極限彎拉應變對比測試,試驗結果見表2.2。

表2.2 不同類型瀝青SMA10性能試驗結果

由上表試驗結果看出,使用調整后的配方,SMA混合料高溫性能得到進一步提高,同時低溫性能影響不大,并且都滿足設計要求。

澆筑式瀝青混合料瀝青材料及其混合料性能試驗研究

(1)瀝青結合料性能試驗研究

選用聚合物改性瀝青作為澆筑式瀝青混合料GA用瀝青,并根據廈漳大橋具體特點,進一步對其進行優化,對配方進行升級。表2.8為在現有聚合物改性瀝青基礎上對其配方進行調整后的試驗結果。

表2.8GA改性瀝青配方調整試驗

根據試驗結果,考慮廈漳大橋高溫性能的特殊要求,選取配方二作為最終選用配方。

(2)澆筑式瀝青混合料(GA10)性能驗證

根據上述配方調整試驗結果,推薦配方二作為澆筑式瀝青混合料所用瀝青。依照GA混合料試驗方法及配合比設計方法,分別采用調整配方聚合物改性瀝青與原配方聚合物改性瀝青制備瀝青混合料,進行混合料性能試驗,試驗結果見表2.4。

表2.4 不同類型瀝青GA10性能試驗結果

注:低溫彎曲試驗試件尺寸:300×100×50mm

從GA10性能試驗結果來看:調整后的配方使得GA混合料油石比略有降低,施工和易性有一定的提高,高溫性能得到較大改善,同時低溫性能仍滿足設計要求。

橋面鋪裝檢測

按照上述研究結果,分別形成廈漳跨海大橋鋼橋面鋪裝SMA10混合料和澆筑式GA10混合料專用瀝青結合料,混合料施工圖片見下圖1和圖2。

圖1下面層澆筑式施工完畢

圖2面層SMA施工完畢

施工過程中及施工完畢后,項目部對大橋橋面鋪裝進行現場檢測。

(1)澆筑式瀝青混合料GA10

決定澆筑式瀝青混合料GA10品質的主要試驗是貫入度試驗和流動度試驗,項目部對澆筑式瀝青混合料GA10進行了一定頻率的貫入度和流動度試驗,由于貫入度試驗檢測結果與取樣有很大的關系,在取樣過程中難免出現波動,導致了試驗結果出現正常波動,但平均值比較穩定,檢測結果見表3.1。

表3.1貫入度試驗和流動度試驗結果

從上表結果可以看出,澆筑式瀝青混凝土的流動度、貫入度及增量均滿足設計要求。

(2)高彈瀝青SMA10

項目部對高彈瀝青SMA10取樣進行馬歇爾擊實試驗,檢測結果見表3.2。

表3.2 SMA10生產過程馬歇爾體積指標抽檢結果

從上表數據可以看出馬歇爾體積參數均符合設計和規范要求。

(3)鋼橋面鋪裝面層現場檢測

項目部對鋼橋面鋪裝面層進行滲水系數、構造深度及平整度試驗檢測,檢測結果均滿足設計要求。

結論

本文在現有成熟技術基礎之上,結合廈漳跨海大橋當地氣候條件、交通條件、原材料要求等特點,通過一系列室內試驗,分別對大橋鋼橋面鋪裝SMA混合料和澆筑式瀝青混合料所用的瀝青結合料進行優化研究,形成了廈漳跨海大橋鋼橋面鋪裝專用瀝青結合料。

通過對原配方和調整配方的瀝青結合料以及SMA10和GA10混合料試驗對比分析,結果表明優化的高彈體改性瀝青SMA10和聚合物改性瀝青GA10混合料綜合性能均優于原方案,提高了施工質量可靠度。

參考文獻:

[1] 樊葉華,黃衛,王敬民等. 鋼橋面澆注式瀝青混合料鋪裝路用性能分析[J].公路交通科技,2007(4): 24.

[2] 重慶交通科研設計院. 橋面鋪裝材料與技術研究[R].重慶:重慶交通科研設計院,2005:10~11.

[3] 交通部重慶公路科學研究所. 鋼橋面鋪裝技術研究國外專題情報資料. 重慶:1995

[4] 交公便字[2006]274號,公路鋼箱梁橋面鋪裝設計與施工技術指南[S].

[5] 重慶交通科研設計院 譯.德國混凝土橋面鋪裝規范(ZTV-BEL-B),2001.

[6] 沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社 ,2001.

第7篇

【關鍵詞】瀝青混凝土;橋面鋪裝;病害;成因分析;防治措施

Disease Causes and Prevention Measures of Asphalt Concrete Deck

Zhang Hao,Li Mao-qi

(Tianjin Municipal Engineering InstituteTianjin300074)

【Abstract】Because large numbers of overweight vehicles, bridge deck in the long-term operation process, prone to cracking, goes, damaged and other diseases. In order to solve the bridge deck pavement diseases that occur during long-term operations, aiming at disease often appear bridge deck carried out a detailed analysis summary, and the corresponding control measures on the future design of deck pavement and conservation have a certain significance.

【Key words】Bridge deck;Asphalt concrete plant disease;Causes;Prevention measures

1. 前言

(1)橋面鋪裝在橋梁的運營中有著重要的作用,一方面可將車輪集中荷載進行擴散分布,降低作用在橋面板的應力;另一方面可以保護鋼筋混凝土橋面板避免車輪的直接磨耗作用。橋面鋪裝的質量和結構性能對交通安全、行車舒適性以及橋梁功能的發揮至關重要。隨著交通量和重型車輛的增加等多方面因素的影響,橋面鋪裝早期病害在全國范圍內比較普遍。維修工作不僅需要再次投入大量資金,還會嚴重妨礙正常交通,甚至誘發交通事故。

(2)以唐津高速公路為例,自1998年開通以來,全線50%以上橋梁的橋面鋪裝出現不同程度的破壞,橋面的維修影響到車輛的正常通行,誘發交通事故。其它主要干道橋梁的維修過程中也都曾直接或間接的誘發交通事故,帶來人民生命財產的損失。

(3)如何能防治橋面鋪裝層出現病害,國內外專家學者對此做了大量的工作,同濟大學、東北林業大學和其他一些單位都曾對病害成因做過大量的研究,并取得了相應的成果[1~5]。還有一些專家對橋面鋪裝的設計理論和施工技術進行優化和控制,以求減少橋面鋪裝層出現病害的機會,也取得了一定的研究成果[6~7]。

2. 病害成因分析

2.1瀝青層開裂。

⑴ 橫向開裂。

橋面橫向開裂主要是在連續縫處開裂,連續縫開裂引起雨水下滲,引起主梁和蓋梁的混凝土腐蝕。橋面裂縫在汽車沖擊下,進一步發展,導致混凝土壓碎。

病害原因:簡支梁橋結構的橋面鋪裝一般采取橋面連續形式以增加行車的舒適度。由于連續縫處荷載產生的負彎矩使此處的橋面鋪裝受拉、橋面混凝土干縮、季節溫差等引起的縱向變形等多種因素作用下,混凝土出現拉應力,當應力超過混凝土抗拉強度時,橋面混凝土出現橫向裂縫,同時反射到表面的瀝青鋪裝。

⑵ 縱向開裂。

橋面縱向開裂主要出現在板梁結構和裝配式干接頭的T梁橋中,產生縱向裂縫的原因是:設計中理想狀態是鉸縫完全可以傳遞橫向剪力,相鄰梁間不出現相對豎向位移。當鉸縫本身質量欠佳橫向傳遞能力不足,使部分荷載只能通過橋面鋪裝來傳遞,若鋪裝層強度不足以承擔,便導致沿鉸縫的混凝土剪壞,反映為橋面瀝青層縱向開裂。隨著病害的進一步發展,橋面將出現縱向溝槽。

2.2橋面瀝青層推移。

某高速公路橋梁,橋面鋪裝維修通車后不到2個月再次出現瀝青層嚴重推移,大面積水泥混凝土、開裂破碎,如圖1所示。現場發現水泥混凝土鋪裝表面極為光滑,瀝青層與混凝土鋪裝間的防水層失效。瀝青層推移不僅嚴重影響行車的舒適性,還增大了汽車對橋梁的沖擊,加速了橋面水泥鋪裝和主體結構的破壞。

圖1瀝青層推移情況圖

2.2.1出現上述病害有如下原因:

⑴ 材料性能差異:瀝青混凝土和水泥混凝土材料力學性質的巨大差異,特別是彈性模量相差很大(瀝青混凝土的彈性模量1500MPa,水泥混凝土彈性模量為3×104 MPa),瀝青混凝土為柔性結構,而水泥混凝土為剛性,在行車荷載的作用下兩者間必然形成較大的界面應力。此外,瀝青層的吸熱性和上下兩層熱變形的不一致,使得兩者間也存在因溫度引起的剪力。

⑵ 兩者間的粘結措施處理不佳。一般防水層的設置降低了水泥混凝土和瀝青混凝土間的粘結性能,水泥混凝土表面的粗糙度不足也降低兩者之間的粘結性。圖4-7是某橋瀝青層嚴重推移后鏟除瀝青層后水泥混凝土鋪裝的情景,水泥混凝土鋪裝表面極為平順光滑,影響了瀝青層與混凝土層間的接合,高速行駛車輛產生巨大的層間剪力,導致該橋瀝青混凝土鋪裝出現了剪切破壞和推移現象。

⑶ 瀝青混合料配比不合理抗剪強度低也是導致推移、引起不確定破壞面的剪切變形的重要原因。

⑷ 超載:以上是內因,如果加上外部的超載因素,橋面鋪裝的破壞將加速,特別是縱坡較大的橋梁,在上坡段,由于車輛自重產生的下滑分力加大了橋面鋪裝的剪切力,也成為橋面鋪裝破壞的重要因素。

⑸ 設計理論欠缺。

在以往高等級的橋面鋪裝設計中,瀝青層的厚度大都為6cm,研究表明,在其它條件相同的情況下,瀝青與水泥混凝土層間剪應力與瀝青層的厚度呈反相關關系,即瀝青層越厚,層間剪應力越小。

2.2.2長安大學張占軍等人以彈性層狀體系為理論基礎,用三維有限元的方法對水泥混凝土橋面柔性鋪裝的層間剪應力進行了計算和分析[8]。通過對瀝青類橋面鋪裝層的破壞現象的分析,即以橋面板與瀝青鋪裝層之間的層間剪應力為控制指標,要求其不超過層間抗剪強度。用有限元的方法對設防水層的水泥混凝土橋瀝青鋪裝結構的層間剪應力的計算進行了分析,討論了防水層的厚度、模量、泊松比、瀝青混凝土鋪裝層厚度和模量等參數對結構層層間剪應力的影響。結論認為層間最大剪應力主要取決于面層厚度和防水層模量;在防水層模量相同的情況下,增加面層厚度是降低層間剪應力的最有效手段。

2.3橋面坑槽、唧漿。

橋面坑槽、唧漿的現象在重載交通橋梁上極為普遍,橋面坑槽、唧漿的初期僅在很小范圍內,若不及時處理,會導致范圍越來越大,破壞程度也逐漸加重,不僅將水泥鋪裝砸碎,更會對主梁結構沖擊破壞。

引起橋面鋪裝出現坑槽、唧漿的主要原因在于以下四個方面。

2.3.1水泥鋪裝強度不足。

瀝青層攤鋪于水泥混凝土上,作為基礎的水泥混凝土強度不足,汽車作用下的應力超過其承載力,造成混凝土層破壞,從而引起表面瀝青層也隨之網裂破壞,最終形成坑槽、唧漿現象。

水泥混凝土強度不足表現在三個方面:

(1)其一水泥混凝土表面形成強度較低的浮漿或砂漿層。當混凝土的配比不佳、坍落度偏大、過振均導致骨料下沉,表層為砂漿,而砂漿的抗壓強度偏低。在水泥鋪裝表面整平時,只看表面是否好看,盲目要求表面光滑平整,甚至表面灑水以至降低混凝土強度,此外還形成強度極底的浮漿。當橋面局部低洼采用水泥漿填補也是施工中常見問題,后補區域往往成為橋面薄弱環節率先破壞。

(2)其二,水泥混凝土整體強度不足,主要由包括混凝土設計強度等級不高,鋼筋網較單薄,施工質量差等因素引起。橋面水泥鋪裝面積大而厚度薄,且在工程中由于是非主要受力部位,施工中常常重視程度不夠,易產生厚度不勻,配比強度控制不嚴,養護不充分產生早期塑性裂縫或后期干縮裂縫等工程質量問題。由于鋼筋直徑偏細網格間距過大,加之施工時由于施工人員踏踩、機械的碾壓及混凝土自重作用,造成鋼筋網塌陷緊貼橋面,大大降低了鋼筋網的增強作用。

(3)其三,水泥混凝土強度因裂縫的產生而降低,裂縫主要受早期干縮開裂和溫度裂縫這兩個主要因素影響。

2.3.2層間結合不良。

(1)水泥混凝土鋪裝層頂面清理不干凈,鑿毛不徹底等原因,都易在橋面瀝青混凝土鋪裝層與水泥混凝土橋面間形成軟弱夾層,粘結油撒布量不夠或粘結強度不足,也將影響瀝青混凝土鋪裝層與橋面成為一個連續的整體結構而降低承載能力。

(2)層間結合力不足不但表現在瀝青混凝土和水泥混凝土之間,也表現在鋪裝和梁頂面之間,在橋面鋪裝裂縫、破碎處現場刨驗發現,梁頂未清理干凈,就直接澆筑鋪裝混凝土,這很大程度上降低了橋面鋪裝層與梁頂間的粘結力,混凝土的整體性差,通車后由于汽車的荷載和沖擊力的作用,使橋面出現開裂、脫落。

2.3.3水破壞作用。

橋面排水設置的泄水孔只能排除橋面水,滲入瀝青面層結構內部的水,只能滯留在瀝青混凝土中或其下的界面上不能排出,行車作用下的動力水直接沖刷加上北方冬季頻繁的凍融循環作用,使瀝青混凝土橋面鋪裝更容易破壞。在行車荷載的作用下,瀝青混凝土產生剪切變形,隨后在輪跡帶處瀝青混凝土產生細小的裂縫,水從裂縫滲入,行車作用產生的動水壓力逐漸使瀝青剝落,最終導致嚴重的坑槽。

2.3.4超載的作用。

超載越嚴重,汽車作用在瀝青層的垂直壓力越大。瀝青層與水泥混凝土間的粘結因材料問題抗剪能力有限,如今重型超載車輛比較作用頻繁,對橋面產生剪切力隨單軸載荷的加大而成倍增加,這就要求橋面鋪裝各層間提供更大的粘結力和抗剪能力,粘結力和抗剪強度不能滿足受力要求時,就會造成各層分離,從而加速了橋面的破壞。

2.4瀝青面層網裂。

橋面瀝青層局部出現網裂的現象比較常見,網裂病害一旦形成往往發展比較迅速,特別是在雨季更加明顯,很快發展為坑槽。

形成瀝青面層網裂的因素有以下三點:

2.4.1瀝青老化的影響。

在瀝青路面施工及使用過程中,由于瀝青輕組分的揮發,在空氣中氧氣、紫外線和熱的綜合作用下,隨著時間的推移,瀝青組分發生變化,低溫抗裂性能大大降低,硬度增大,導致路面瀝青性質發生變化,這種現象稱為老化。老化一般可分為短期老化與長期老化兩種,短期老化發生在施工過程中,混合料處于過熱狀態,可能引起老化的因素為揮發和氧化作用,長期老化則發生在混合料鋪筑成路面之后,該過程要持續10年左右,主要是由于氧化引起的老化,紫外線的作用會加速橋面瀝青的老化。最終就是瀝青延度降低抗裂性較差出現橋面嚴重網裂。

2.4.2瀝青層的密實度。

(1)瀝青層的密實度主要受瀝青混合料的配合比和施工控制影響。橋面瀝青層一般采用密水性好的密級配瀝青混凝土AC型,設計孔隙率控制在3%~5%,壓實度提高到98%,現場孔隙率可控制在7%以內,混凝土的透水性能較小,可以減少瀝青層的水破壞。施工壓實度達到95%時,現場孔隙率往往大于12%,導致嚴重的水破壞。

(2)研究發現橋面網裂處的瀝青層密實度偏小、滲水嚴重。由于施工時因碾壓溫度、碾壓次數等沒控制好引起橋面壓實度不足,實際空隙率較大,水容易滲入并引起水破壞,雨水較多的季節坑槽唧漿等病害出現的速度明顯加快。因此,施工中必須保證碾壓溫度和次數,鋼輪加振碾壓能有效提高橋面瀝青層的壓實度,由于橋梁結構的固有基頻較低,而鋼輪碾壓振動頻率較高,一般結構橋梁不用考慮碾壓共振會帶來的問題。

2.4.3水泥鋪裝層的影響。

當水泥混凝土因某種原因損壞,也會導致上層的瀝青層出現網裂等病害。

2.5瀝青層車轍、擁包。

(1)在一些重交通線路,橋面瀝青鋪裝出現不同程度的車轍、擁包,行車道輪跡處下陷,輪跡以外擁起,車轍的存在容易引發交通安全事故。

造成瀝青層出現車轍、擁包是由于主要由超載和瀝青混合料配比或施工不佳引起。由于瀝青層本身為彈塑性材料,在荷載作用下發生蠕變,逐漸形成車轍。超載作用加速車轍的形成。

(2)瀝青混合料耐流動性差、熱穩定性達不到使用要求及鋪裝層與橋面粘結不牢,或雙層式鋪裝層的上、下層結合不良均會引起車轍、擁包。從瀝青混合料的性能可知,瀝青混合料的疲勞壽命隨瀝青用量出現一個最佳值,最佳瀝青用量附近,瀝青混合料中瀝青與礦料之間的粘聚力最佳,從而表現出較強的抗車轍能力。而配合比設計不當時,將加速車轍的形成。

3. 病害防治措施

針對橋面鋪裝出現以上病害,為提高橋面整體使用水平,主要通過以下幾方面予以控制:

3.1加強橋面鋪裝混凝土設計和施工質量控制。

(1)鋪裝層設計包括瀝青混凝土的厚度、配合比和水泥混凝土鋪裝的設計。橋面鋪裝防水混凝土強度等級提高到C40,厚度增大至10~12cm,最薄處不得小于8cm,鋼筋網的鋼筋直徑采用11,為提高鋪裝層的整體性和強度,橋面鋪裝宜采用焊接鋼筋網。有條件時可以采用纖維增強技術,塑料纖維能有效抑制早期干縮裂縫的形成,在混凝土中摻加適量的有機纖維可以在混凝土中形成三維亂向分布結構從而抑制混凝土早期裂縫的形成和發展,并提高沖擊強度和韌性及疲勞壽命。鋼纖維能大幅度提高混凝土的沖擊韌性,是改善橋面鋪裝混凝土性能十分有效的措施。

(2)為了保證橋面水泥混凝土鋪裝與主梁間連接良好,要求人工清掃梁頂,高壓水沖洗干凈,待橋面鋼筋網鋪設完畢澆筑混凝土前,再用空壓機清除塵土。同時,在預制梁時要保證梁頂面一定的粗糙度。

(3)混凝土的坍落度控制宜在10cm左右,盡量減少泌水。應加強養護,尤其是表面修整和早期養護,避免或消除塑性裂縫,保證鋪裝的整體性,為防止施工縫處成為滲水通道,盡量整幅施工,保證兩道伸縮縫之間沒有縱向和橫向接縫。水泥混凝土表面需要一定的粗糙度,應采用較粗糙的木抹進行最后工序的修整,以保證與瀝青層的良好粘結。有條件時可增加鑿除表面浮漿的工序,從京滬高速一期工程試用的情況看效果很好。

3.2選擇適宜的防水層,并加強施工質量控制。

防水層除了防水功能外,還有增加瀝青層與水泥混凝土間的連接的作用。防水層的種類較多,根據不同的使用環境選取不同的防水層材料。一般來講,城市橋梁的重載不多,鋪裝層間剪力相對較小,可以采用防水性能良好的防水卷材;在重載交通的公路橋梁上,應采用改型瀝青類和聚合物涂料作為防水層。

3.3優化瀝青混凝土配比,并加強施工控制。

(1)對于瀝青混合料礦料級配不合理,造成瀝青混凝土的空隙率較大,而礦料顆粒組成不均勻使得局部空隙率更大,局部水破壞更嚴重。在瀝青混凝土的配合比設計中,目標配合比和生產配合比同等重要,重視前者忽視后者的做法是目前瀝青混凝土出現病害的一個重要因素。因此,進行合理的瀝青混凝土配合比設計,并加強生產配比控制是防止水損害的重要環節。

(2)此外,加強施工控制也是保證瀝青混凝土質量的重要環節,應主要通過控制攤鋪油溫、把握碾壓次數等方面來保證壓實度。

3.4合理設計橋面排水設施。

設置有效的排水設施,迅速排除路表水,避免雨水滲入鋪裝層內,可以大大減小層間水對橋面鋪裝的破壞。通過改變泄水孔的型式,可以使其既能排出表面水又能排出滲入瀝青面層結構或滯留在界面上的雨水。泄水孔上口應低于水泥混凝土鋪裝層表面,并設置縱向排水盲溝,連接各個泄水孔。

4. 結論

根據以上分析可以得出如下結論:為了防止橋面鋪裝層出現病害,我們應該加強橋面鋪裝混凝土設計,選擇適宜的防水層,優化瀝青混凝土配比,合理設計橋面排水設施,加強施工質量控制,加強對已建橋梁的后期養護工作,及時發現問題,及時解決問題;嚴格控制超載車輛,加強交通管理。

參考文獻

[1]何鋒. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期破壞研究[D].同濟大學碩士論文.2006.6,11-32.

[2]楊民. 對瀝青混凝土橋面鋪裝層滲水的病害分析及防治措施的探討.黑龍江交通科技.2006(08),69-70.

[3]閆海平, 張文青. 瀝青混凝土橋面鋪裝早期病害原因分析[J].重慶建筑,2006(05),24-26.

[4]銀力, 李麗民. 橋面鋪裝早期病害類型與原因分析[J].重慶科技學院學報(自然科學版).2008(05),3-6.

[5]朱國祥, 盧立平, 董利軍. 柔性橋面鋪裝的早期病害分析[J].城市道橋與防洪.2007(07),41-44.

[6]羅昊沖, 曹景. 橋面鋪裝層病害分析與結構設計的選擇[J].城市道橋與防洪.2007(08),19-22.

[7]李震, 彭子泳. 瀝青混凝土橋面鋪裝設計與施工技術研究[J].大眾科技.2006(04),45-49.

[8]張占軍. 設防水層的混凝土橋面鋪裝結構剪應力計算與分析[J].西安公路交通大學學報,2001,21(2),14-17.

第8篇

【關鍵詞】大跨徑 鋼橋 橋面 鋪裝

中圖分類號:TU997文獻標識碼: A 文章編號:

前言

橋面鋪裝是大跨徑鋼橋建設中的關鍵技術之一, 它不僅應具備高速行車所必須的安全性與舒適性, 同時也應為鋼橋面板提供可靠的保護。實踐表明, 橋面鋪裝是一項與環境氣候、交通狀況、橋梁結構與橋面板構造等密切相關的系統工程。為保證橋面鋪裝的使用功能, 需對其使用條件、鋪裝用原材料與混合料、鋪裝結構體系、施工工藝進行系統研究, 制定合適的橋面鋪裝技術標準, 并設計出合理的鋪裝結構體系及可行的工藝與質量控制方案, 以切實解決不同氣候、不同橋型及不同交通條件下橋面鋪裝的設計施工成套技術問題。

一、橋面鋪裝設計的內容

大跨徑鋼橋面鋪裝設計首先要選擇鋪裝材料,要綜合考慮鋪裝層瀝青混合料的高溫穩定性,剪切強度和變形協調性,然后通過前面計算得出的相關材料參數,對鋪裝設計研究進行分析,獲得最為合理的選擇;在控制鋪裝層表面最不利荷載的情況下,確定橋面鋪裝層的厚度及橋面鋪裝體系的結構參數,包括鋼面板厚度、橫向肋的間距、縱向肋的各種尺寸等,并回避車轍最容易產生的位置(即最不利荷載作用位置),設置車行道的時候要考慮在內。因此,鋪裝材料的設計和鋪裝結構的設計共同決定了橋面鋪裝體系的設計內容。

二、大跨徑鋼橋面鋪裝體系受力特性

正交異性鋼橋面瀝青混合料鋪裝不同于一般公路瀝青混凝土路面,它直接鋪設在正交異性鋼橋面板(如圖1所示)上,正交異性鋼橋面板直接決定了鋼橋面鋪裝的性能,由于正交異性鋼橋面板柔度大,以及在行車荷載與溫度變化、風載、地震等自然因素共同影響下,特別是還受到橋梁結構變形的影響,其受力和變形較公路路面或機場道面復雜得多,尤其在重型車輛荷載作用下鋼橋面板局部變形更大、更復雜,位于各縱向加勁肋和橫向加勁肋與橋面板焊接處出現明顯的應力集中,這導致鋪裝層受力更復雜,更不利。同時鋼橋面板的夏季溫度高、防水防銹及層間結合等問題都使鋼橋面鋪裝具有一般公路瀝青混凝土路面所沒有的特點 :

鋼橋面瀝青混合料鋪裝沒有公路瀝青混凝土路面具有的路基與基層結構,它直接鋪筑在正交異性鋼橋面板上。因此,橋面鋪裝處于變形大而復雜的鋼板之上,正交異性鋼橋面板本身的變形、位移、振動等都直接影響鋪裝層的工作狀態。

除鋪裝層自身正常的溫度變化之外,鋼橋結構的每日和季節性溫度變化都顯著影響鋪裝層的變形。鋼橋面板的導熱系數要比其他土工材料大得多,所以鋼橋面瀝青混合料鋪裝在全年極端高溫與低溫環境下較一般瀝青混凝土路面更易受大氣溫度的影響。并且,橋面的極端高溫值要比一般瀝青混凝土路面高得多,而極端低溫值亦比路面低。

大跨徑鋼橋一般都建在大江、大河或橫跨海峽之上,強風、臺風及其他各種因素對其產生的振動作用,在一般瀝青混凝土路面上是遭遇不到的。

正交異性鋼橋面鋪裝層的受力模式與一般瀝青混凝土路面的受力模式不同。由于加勁肋的加勁支撐作用,在車輛荷載作用下,加勁肋、橫肋(或橫隔板)、縱隔板頂部的鋪裝層表面出現負彎矩,鋪裝層最大拉應力或拉應變均出現在鋪裝層表面。因此,對于鋼橋面瀝青混合料鋪裝,疲勞裂縫從鋪裝層表面向底面擴展,而對于一般的瀝青混凝土路面,瀝青混凝土面層的最大拉應力或拉應變均出現在鋪裝層底面,疲勞裂縫是從鋪裝層的底面向頂面擴展。需要指出的是我國大跨徑橋梁普遍采用鋼箱梁形式,橫隔板貫穿整個主梁截面,剛度很大,并且其間距超過3 m,而鋼桁架橋的正交異性鋼橋面板直接支承在空間桁架形成的網格上,網格的問距比鋼箱梁橫隔板小,并且桁架支撐構件的剛度比橫隔板小得多。因此鋼箱梁正交異性頂板的撓跨比較桁架梁頂板大,由于橫隔板附近的剛度突然增大容易導致鋼箱梁鋪裝應力集中,桁架梁鋪裝則由于桁架剛度分布比較均勻而相對均勻。

大跨徑鋼橋一般都是重要交通網路的樞紐,或者是某一地區過江跨海的主要通道,它的暢通直接影響到整個路網交通的正常運行。橋面鋪裝一旦發生破壞,對交通的影響要遠大于公路路面損壞所產生的影響和危害,而且維修更加困難。

鋼橋的最大弱點之一就是遇水會生銹,因此,鋼橋面瀝青混合料鋪裝的一個重要特點是要求致密性好,不能讓雨水腐蝕鋼橋面板。

目前鋼橋面鋪裝從結構組合來分主要有單層鋪裝體系與雙層鋪裝體系兩種類型。由于雙層鋪裝體系能夠對鋪裝上下層材料分別進行設計,充分利用和發揮材料特性,最大限度地避免對同種材料矛盾的雙向性能(高溫穩定性和低溫抗裂性)要求,越來越多的大跨徑鋼橋面鋪裝趨向于使用雙層鋪裝體系。

三、大跨徑鋼橋面鋪裝設計步驟及流程

根據上述大跨徑鋼橋面鋪裝的受力特性和鋪裝混合料設計新的指標體系,并結合作者多年的研究成果,可以得到其設計流程,如圖2所示。大跨徑鋼橋面鋪裝設計內容主要包括結構設計和材料設計兩個方面。

圖2 大跨徑鋼橋面鋪裝設計流程圖

四、鋪裝結構組合

雖然目前大跨徑正交異性鋼橋面鋪裝的材料多種多樣,但鋪裝方案只有兩種類型,分別為單層鋪裝體系與雙層鋪裝體系,并且以雙層鋪裝為主導。

1.單層鋪裝體系

以英國的瑪蹄脂混合料(Mastic Asphalt)為代表,在英國、法國、丹麥、瑞典等國應用較廣,國內的江陰長江大橋與香港青馬大橋也采用了這種方案。這種單層體系通常為4~5cm厚,對于高低溫交替變化不十分明顯的歐洲國家來說是適宜的。

2.雙層鋪裝體系

以德國的雙層澆注式瀝青混凝土、美國的雙層環氧瀝青混凝土以及日本的本四系列聯絡橋方案為典型結構,國內新建的幾座大橋則以雙層改性SMA為主,同時對雙層環氧瀝青混凝土進行了全面系統的研究并成功地在南京長江第二大橋中實施。目前國內外對下層澆注上層SMA及其它組合方案的研究較少。雙層體系的優點是可以對不同的鋪裝層材料分別設計,充分發揮材料潛力,最大限度的避免對同種材料矛盾的雙向性能(高溫與低溫)要求,較好地反映鋪裝在高溫與低溫下的性能要求。在大跨徑正交異性鋼橋面鋪裝中應用更為廣泛,各國在鋪裝結構厚度上存在較大差異。英國鋼橋面多用澆注式瀝青混凝土鋪裝,1952年英國道路研究試驗室試驗后得出結論,為了減輕自重,橋面澆注式瀝青混凝土鋪裝最佳厚度為38mm,英國于1964年建造福斯橋時,即將38mm列入規范。1981年建成的恒文伯橋(Humber),橋面鋪裝也采用38mm厚。法國、瑞典、丹麥等國的大跨徑鋼橋也以澆注式瀝青混凝土居多,其厚度一般不超過50mm。美國的鋼橋面鋪裝中應用環氧瀝青混凝土最多,其鋪裝多為雙層體系,厚度在50mm左右。日本的鋼橋面鋪裝是以“下層澆注式+上層改性密級配”為主的雙層體系,早期鋪裝厚度為80mm,近年來修建的鋪裝則比較薄,為65~70mm,澆注式瀝青混凝土為35mm左右。國內大跨徑鋼橋中雙層SMA鋪裝結構多采用了65~75mm的厚度,而其它類型鋪裝則多為50mm鋪裝厚度受鋪裝材料性能、鋪裝材料最大粒徑等因素影響,并且直接受鋪裝的受力模式與設計交通量、攤鋪的最小厚度要求控制。不管采用何種材料與結構形式,薄層、輕質、高強、耐久的鋪裝材料與結構形式都是鋪裝研究的最終目標。

結論

我國大跨徑橋梁普遍采用鋼箱梁結構,鋼箱梁橋面鋪裝比國外普遍采用的桁架梁橋面受力更加復雜,高溫季節橋面溫度更高,鋼箱梁橋面鋪裝的工作條件更加不利。加之我國交通組成中超重車比例大,我國大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝的難度更大,在設計和建設中應充分考慮我國國情和橋面使用的實際情況。

【參考文獻】

第9篇

[關鍵詞] 橋面連續結構改進加強施工方案 施工工藝

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:

1 概述

在高等級公路橋梁工程的設計中,存在大量的梁板簡支、橋面結構連續的設計形式。為研究橋面連續破損的實際情況,本文對某條高速公路 68 座橋左幅橋面破損情況進行了詳細調查,其中:13 米鋼筋混凝土空心板橋 31 座(其中有 15座為單跨橋),20 米空心板橋 22 座,16 米空心橋 10 座,10 米空心板橋 5 座。檢查結果顯示共有 21 座橋梁橋面連續處存在破損病害,破損病理主要為橫橋貫通裂縫,嚴重者形成較寬的坑槽。

1.1 破損機理研究

為進一步研究分析各因素對橋面連續破損的貢獻值,采用大型有限元軟件 ANSYS 對橋面連續結構受力狀態進行了計算分析。

計算時選橋梁單片梁縱向兩跨計算。為了加速計算速度,同時也不影響計算的精度,T 型梁整體用 SOLID45 單元,但是其 1m 長的加強區段(包括瀝青混凝土面層)用

SOLID65 單元。鋼筋用 link8 單元,支座用 SOLID185 單元(模擬板式橡膠支座),為了防止接縫兩端發生滲入,在接縫兩對面上采用了面對面接觸隊單元 targe170 單元和

conta173 單元。

材料屬性確定C40 混凝土:ft=1.71Mpa,Ec=3.25×104Mpa,p=2500kg/m3,v=0.2,熱膨脹系數=1×10-5

鋼筋: fy=360Mpa,Ec=2×105Mpa,p=7800kg/m3,v=0.25,熱膨脹系數=1.2×10-5

通過以受力計算結果分析可知,橋面連續構造主要是長期處于彎拉或彎壓的受力狀態,其中影響最大的是主梁撓曲變形(即梁端轉動)引起的彎曲應力。

1.2 工程概況

某公路沿線村鎮密布,河渠交錯,并跨過多條公路、鐵路及水運等運輸干線。在設計時,充分考慮了與沿線城鎮規劃、經濟發展相配合,并盡量避免與原有道路和農田水利設施發生干擾的原則,大量布設互通立交、橋涵等構造物。本線各類中、小跨徑的橋梁多采用:16m、20m預應力混凝土空心板簡支梁或25m預應力混凝土T型簡支梁,為適應高速公路的行車要求,每100m~160m設一道仿毛勒伸縮縫,其余的橋孔跨間作橋面連續。橋面鋪裝混凝土層厚10cm,上覆瀝青混凝土層10cm。橋中心樁號為K14+096,其下部結構為鉆孔樁基礎,柱式墩臺;上部構造為3-25預應力組合T梁,在橋臺處設置RG-80伸縮縫,其余的橋孔跨間作橋面連續,橋面板縱向鋼筋通長綁扎,梁段橋面連續構造鋼筋與橋面板鋼筋綁扎成一體。其橋面連續構造設計如圖1所示。

此種橋面連續結構存在有設計缺陷,在橋面連續構造處出現的損害較多,并已影響了橋梁壽命以及行車安全。經過研究,鑒于該工程多數橋梁已完成梁板安裝,若作設計變更為梁板結構連續,改變梁板結構型式、上部構造建筑高度或橋梁跨徑,將會造成較大的經濟損失,直接影響工期,影響工程投資控制。最后統一的意見是:不改變橋面連續構造的形式,所有需處理的橋面連續結構只在連續縫形式上給予加強和改進,并在施工工藝上加以嚴格控制。

圖1:橋面連續構造示意圖

2 連續縫形式的確定

本橋T梁的配筋及構造布筋均是按簡支梁受力圖式進行內力計算的,施工又是嚴格按照設計進行的,若現在只是通過增加鋼筋等加強手段,將其改為剛性的連接縫結構型式進行施工(圖2),將會造成:

1.梁體內力的變化—— 因計算圖式的改變,內力發生變化,影響受力筋的配置,梁體上端部將產生負彎矩,原設計中是未考慮的;

2.梁體端部鋼筋需要調整及加強—— 若現在在梁端上部增設梁與梁之間連接的縱向鋼筋,因設計中末考慮該鋼筋的連接構造要求及加強措施,無法形成整體的理想效果。

圖2 橋面連續伸縮縫構造圖

鑒于上述原因,為避免出現意想不到的其他不良情況,首先將剛性連續縫形式排除。

結合原設計,我們在施工當中采用了半剛性型式的連續橋面結構,即用φ20的滑動傳力鋼筋(失效處理)代替φ16連續鋼筋,橋面鋪裝鋼筋在一聯長度內通長布置(在連續縫處不斷開),梁縫處橋面鋪裝頂面設假縫,底面設斷縫的結構型式。詳見圖3。

圖3 半剛性橋面連續構造及連續鋼筋失效處理示意圖

此結構型式的優點在于類似鉸的型式,不會形成較大面積的裂縫及破損情況,產生的裂紋亦將會在假縫內發生,且梁端部橋面鋪裝整體性較強。

3 施工方案

采用上述橋面連續縫形式,結合本橋實際情況,連同橋面鋪裝一并考慮,提出如下施工方案:

I方案:按現設計鋪裝類型及分層(即l0cm砼及10cm瀝青砼),在梁端部2m范圍(即連續縫處4m范圍)內砼鋪裝改用鋼纖維砼鋪裝。

II方案:瀝青砼改為8cm厚,砼鋪裝加厚到l2cm,鋼纖維砼鋪裝采用范圍同I方案。

III方案:取消瀝青砼鋪裝層。采用砼鋪裝20cm厚,鋼纖維砼鋪裝采用范圍同I案。

各方案優、缺點見下表

針對各方案的利弊,我們最后決定呈報本橋施工采用II方案,經主管部門批準后,決定該橋面連續構造的連續縫采用半剛性的形式,橋面鋪裝縱向鋼筋通長布置,橋面鋪裝砼層為瀝青砼8cm,砼12cm,連續縫處2m范圍內砼鋪裝改用鋼纖維砼鋪裝。

4 施工工藝

(一)施工工藝框圖

施工工藝框圖詳見圖4。

(二)施工工藝要求

1、清洗和修整梁端頂面,清除多余預埋件,如有起伏,用高標號水泥砂漿抹平。

2、清除梁端縫間雜物并用泡沫板塞縫。

3、在橋面連續范圍內的梁端頂面上涂布 1-2毫米厚的瀝青,并蓋0.5毫米厚的鍍鋅

薄鋼板。

4、注意做好滑動傳力鋼筋的失效處理。

5、注意保證鋼筋的設計間距和砼保護層。

6、嚴格控制砼配比中粗骨料的規格(宜選用2.0cm以下的碎石)和砼的振搗均勻、密實;砼的振搗要人工結合機械,不可漏振。

7、砼的切縫要上、下對應,宜早不宜遲。建議控制在施工后24-48小時左右,瀝青灌縫也要及時飽滿。

8、指派專人加強砼養護工作,至少保證灑水養護7晝夜以上。

圖4 橋面連續結構施工工藝框圖

5 結論

公路橋梁橋面行車道板,起著直接承受作用于橋面鋪裝層上的荷載,并傳遞分配荷載的作用。橋面板與鋪裝層、伸縮縫一起,都直接承受汽車車輪荷載的作用,應力集中顯著。隨著過橋車輛的日趨大型化、重型化以及交通量的迅速增加,車輛對橋梁構件的沖擊力增加,其應力超過的頻率、疲勞的影響都將越來越大,這樣就使得橋面板處于極其嚴酷的使用狀態。要想徹底解決文中所提到的根本問題,建議由業主牽頭,由設計和科研單位主辦,制定出切實可行的方案。

采用這種處理措施,這是在設計已無法變更的情況下,通過對橋面連續結構進行改

進和加強,來避免橋面連續結構損害的出現。這是從施工方面解決橋面連續結構損害的

一種方式。但若想真正解決橋面連續發生損壞的問題,就必須找出發生情況的原因。針對橋面連續構造的受力情況十分復雜,施工單位又不宜單獨出面變更的實際情況,應組織一定的人力進行詳細的系統調研,查找出現損害的真正原因,才能制定出有針對性的對策,也可為今后的高等級公路的設計和施工積累寶貴的經驗。

參考文獻

[1] 何暢.簡支梁橋橋面連續構造性能改善的研究[D]. 重慶交通學院碩士學位論文.2004

第10篇

關鍵詞:路橋工程施工;鋼纖維混凝土;技術;

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A 文章編號:

一、鋼纖維混凝土性能

將鋼纖維均勻地亂向分布于普通混凝土中,經過硬化所得即為鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土與普通混凝土相比,其物理特性在各方面都明顯優于后者:

(一)在質量相同情況下,鋼纖維混凝土的強度遠高于普通混凝土。

(二)鋼纖維混凝土具有很高的抗彎、抗壓和抗拉強度。將適量鋼纖維摻入混凝土中,可以極大的提高其抗彎極限強度,一般提升程度在50%―150%,同時其單軸抗拉強度約有40%―50%的增幅。

(三)鋼纖維混凝土具有優良的抗沖擊性能。在鋼纖維摻入量為0.8―2.0時,鋼纖維混凝土的沖擊韌性指標與普通混凝土相比,提高了50―100倍,有時這個數值會更高。

(四)抗裂性能有非常明顯的提升,且抗疲勞性也有很大改善。

(五)與普通混凝土相比,鋼纖維混凝土抗剪能力十分優越。

(六)極大地改善了混凝土主體的變形性能,對混凝土抗拉彈性模量有非常明顯的提升。同時,普通混凝土塊會在使用過程中逐漸收縮變形,在摻入鋼纖維后,混凝土收縮率有了很大降幅,約為10%―30%。

(七)溫度應力會導致普通混凝土產生裂縫并使之擴展,鋼纖維混凝土對此有較好的抑制能力。

某高速公路空心板簡支中橋建筑過程中,由于施工人員的失誤,導致空心板梁頂厚度嚴重不足,造成了極大的安全隱患。各方技術人員對現場展開調查分析,最終確定使用C50鋼纖維混凝土代替普通的C50混凝土對橋面進行鋪裝作為補救方案,而另一種在橋面增加D8帶肋冷軋鋼筋網片并增設鋪裝層以提高梁頂板抗彎強度的方案由于受鋪裝層厚度影響,效果不能充分發揮,因此被淘汰。以下是兩種混凝土的性能對照表:

鋼纖維混凝土與普通混凝土性能對照表(摻量為2%)

二、路橋工程中鋼纖維混凝土的應用

(一)道路施工中鋼纖維混凝土的應用

鋼纖維混凝土具有諸多優點,如優良的凍融性和耐磨性能、橫向縮縫好、縱縫少設或不設,還能降低路面的鋪裝厚度等等,對路面使用年限也有較大提升。因而,鋼纖維混凝土在路面工程中的應用極為廣泛。

新建全截面鋼纖維混凝土路面

與普通混凝土路面厚度相比,全截面使用鋼纖維混凝土的路面厚度降低了40%―50%,其中鋼纖維的摻入量為0.8%―1.2%。對雙車道的路面來說,其橫縫間距約為20m―30m,極限值為50m,一般不設縱縫。

新建復合式鋼纖維混凝土路面

復合式路面的建造可分為兩種,即雙層式和三層式。雙層式路面通常是指在全路面板厚上層,約全厚的40%―60%處鋪設鋼纖維混凝土。三層式復合路面通常適用于機械化施工條件較高的區域,三層式復合路面中,上下兩層為鋼纖維混凝土層,中間則是普通混凝土夾層,這種結構相對合理,但是施工難度較大,過程復雜。

鋼纖維混凝土罩面

在舊的混凝土路面損壞后,常采用鋼纖維混凝土進行罩面層的鋪筑。罩面層的鋪筑分為分離式、直接式和結合式三種。分離式是指罩面層與舊路面各自獨立,兩者之間設置有隔離層;直接式顧名思義,即直接在舊路面上加設鋼纖維混凝土罩面層,這種罩面層通常適合用于修復輕微受損的路面;結合式的罩面層通常與舊的混凝土路面粘結在一起,成為一個整體,進而恢復路面的結構強度。

碾壓鋼纖維混凝土路面

在碾壓混凝土中摻入鋼纖維,增強路面韌性和強度,對碾壓混凝土在力學方面的性能也有很大改善。

(二)鋼纖維混凝土在橋梁施工中的應用

1、橋面鋪裝

橋面鋪裝層采用鋼纖維混凝土為材料,橋面的耐久性與抗裂性都有很大增強,同時,橋梁本身剛度和受力狀況都得到較大改善,結構自重也明顯降低,橋梁抗折強度隨之增強。

2、橋梁墩臺等部分的局部加固

收長期動載作用的影響,橋梁墩臺和橋面板會出現表層剝落或裂縫的病害。為解決此類現象,應使用5cm ―20cm的鋼纖維混凝土來滿足結構的整體性與抗震性要求;為提高其早期抗裂性能,應使用TS型速凝劑和硫鋁酸鹽快硬水泥;為增加新舊混凝土的整體性,應在鋪設新混凝土之前,在舊的混凝土表層進行鑿毛或者噴砂作業。

3、橋梁上部承受荷載部位

在橋梁主拱圈部位或其他應力集中區,采用鋼纖維混凝土對其進行局部加強,對其結構性能予以改善,能夠實現對結構變形的有效控制,并減輕橋梁結構自重,推動橋梁向輕型優質化方向發展,造價成本也能有效降低,經濟效益相應也有所提高。

4、鋼筋混凝土樁加強

通常,施工人員會在樁頂和樁尖位置加設鋼纖維混凝土做局部增強,以此來提高樁的穿透力,錘擊次數減少而打擊速度大大提高,還可保證樁在打入預設深度前不損壞,加大了樁尖的破土能力。

(三)鋼纖維混凝土在隧道工程中的應用

在隧道工程中,隧道的支護和加固作業通常都會采用鋼纖維混凝土來完成,這對其承載能力有很大提高,并對隧道的結構整體性進行有效的加強。與此同時,鋼纖維混凝土在隧道工程中的使用,可以有效降低襯砌結構的厚度,使隧道在抗震方面的性能更為突出,并有效降低了隧道開挖量,削減了工程成本,提高了工程的經濟效益。

三、鋼纖維混凝土施工技術

(一)橋面鋪裝施工前的準備工作

1、對超過設計標準高度的浮漿混凝土予以鑿除,并對橋面板標高進行復測作業,從而對橋面鋪裝層厚度做出保障。

2、將梁(空板)頂面鑿毛,此項工作必須要徹底,為橋面板與鋪裝層充分結合創造條件。

3、橋面應展開徹底的清洗作業,保持橋面濕潤,且表面干凈無雜物。

(二)橋面鋪裝施工流程

1、準備工作:在鋪裝作業開始前,對生產資源進行合理調配,統籌安排機械設備、材料和施工人員等。

2、鋼筋鋪設:遵循固定牢靠、定位準確、捆扎密實的原則,嚴格依照設計要求對構造鋼筋進行捆扎。

3、模板安裝作業:按照設計要求對模板的高程和平面位置進行設置,模板接頭應平順緊密,支力穩固。

4、攪拌作業:在混凝土攪拌環節中,要對投料順序、攪拌時間、攪拌方法進行嚴格控制,充分保證鋼纖維均勻分布于混凝土中,不致在施工中結團。這是鋼纖維混凝土區別于普通混凝土的關鍵所在,是施工中直接關系到施工質量的重要一環。在混凝土攪拌時為確保攪拌質量,應將水泥、鋼纖維和粗細骨料進行1.5min的干拌作業,之后再加水進行3min的濕拌作業。

5、運輸:鋼纖維混凝土的運輸時間不能太長,應采用卸料快捷的攪拌運輸車,當鋼纖維混凝土出現離析現象時,應考慮做二次攪拌。

6、鋪筑:在鋪筑過程中應注意均勻進行攤鋪,對結團的鋼纖維要及時將其剔除,同時拌合料卸出后,在澆筑作業完成前60min以內就應投入使用,若超出這個時限,拌合料會發生離析現象。另外,應采用振動梁和平板振搗器進行振搗作業,遵循不漏振、不過振的原則,保持振動密實,最后用刮尺刮平,進而收漿抹面。

7、表面拉毛:在橋面澆筑作業完成后,要保證鋼纖維混凝土鋪裝層的緊實度,又要在橋面收漿后進行拉毛處理,保證其足夠的粗糙度。

8、養護:鋼纖維混凝土澆筑作業完成后應及時封閉交通,展開養護工作,其養護時間應≥7天。工程方應派出相關人員負責,若實際情況需要,可加蓋塑料薄膜進行濕養,防止干縮和裂紋的產生。

四、結語

鋼纖維自出現以來,在社會經濟快速發展的前提下,廣泛應用于橋面,道路、涵洞隧道和機場跑道等大型工程中,其社會效益和經濟效益良好。鋼纖維混凝土以其優越的物理力學特性推動了各種路橋工程的建設工作,并使道路路面與橋梁結構在始終能保證良好工作狀態,并推動其結構設計不斷發展、不斷優化。目前,鋼纖維生產技術不斷進步,其基礎理論也在不斷地自我完善,相信在將來的路橋工程中,鋼纖維混凝土的應用能得到更深層次的拓展。

參考文獻:

[1]陳曉霞.路橋施工中鋼纖維混凝土的施工技術分析[J].商品與質量?建筑與發展,2011,(5)

[2]文遠松.路橋建設中鋼纖維混凝土的使用方法[J].管理學家,2010,(8)

[3]陳希.鋼纖維混凝土性能與應用前景[A].全國泄水建筑物安全及新材料新技術應用研討會論文集[C].2010.

[4]金龍云.鋼纖維混凝土在路橋施工中技術應用分析[J].商品與質量?科學理論,2011,(2)

[5]胡森林.鋼纖維混凝土橋面施工技術要點[J].科技情報開發與經濟,2004,14(7)

第11篇

關鍵詞:鋼纖維噴射混凝土,配合比設計,耐久性能,“水泥裹砂”,“水泥裹石”

 

1.論文的目的和意義1.1本論文的研究目的:

1.1.1根據對各類圍巖調查與分級,提出相應的臨時性和永久性支護的鋼纖維噴射混凝土的強度等級。

1.1.2通過一系列的室內試驗和現場試噴試驗來確定鋼纖維的加入量和鋼纖維混凝土的配合比。使其既能滿足設計的各項指標要求,又能滿足易于噴射施工的要求。

1.1.3對實驗室的鋼纖維噴射混凝土各種力學性能和耐久性能測試,為現場錨噴支護工藝的安全性和耐久性做出評價。

1.2本論文的研究意義:

鋼纖維噴射混凝土是通過管道輸送裝置在高壓作用下將摻入鋼纖維的混凝土拌合物高速噴射到施工作業面的一項技術。鋼纖維噴射混凝土首次于1973年在美國愛達州得到應用,其后,將其成功應用于隧道襯墊、斜坡穩定、涵洞、水庫等其他結構工程。70年代,鋼纖維作為一種新工藝是為了加固噴混凝土襯砌,它最顯著的特點是大大降低了過去那種繁重耗時的鋼筋網制作,而代之以機械化的連續的噴射混凝土施工。70年代末,瑞典曾對鋼纖維噴射混凝土的加固作用進行了大規模的試驗研究,包括鋼纖維噴射混凝土加固與鋼筋網噴混凝土加固效果的比較。70年代后期和80年代初期,加拿大廣泛開展了鋼纖維噴射混凝土工藝的應用和研究,并將干拌法鋼纖維噴射混凝土工藝成功應用于巖石加固措施中。鋼纖維混凝土是用一定量亂向分布的鋼纖維增強的以水泥為粘結料的混凝土,屬于一種新型的復合材料。由于其抗裂性特強、韌性很大、抗沖擊與耐疲勞強度高、抗拉與抗彎強度高,廣泛應用于道路、機場、橋梁、水工、港口、鐵路、礦山、隧道、軍事及工民建等工程領域。如佳密克絲鋼纖維混凝土在國外的應用[1]及在大朝山水電站的應用[2],及在江口水電站地下洞室支護中的應用[3],1978年,上海市政工程研究所等單位對鋼纖維混凝土進行了研究,并把它運用于城市的鋪裝路面工程取得了一定成果[4]。1982年9月,鐵道部專業設計院和原武漢局共同協作,在襄渝線青徽鋪隧道病害整治中,用鋼纖維噴射混凝土加固隧道裂損拱圈的試驗,初步取得成功[4]。1984年梅山鐵礦在采用素噴射混凝土失敗后改用鋼纖維噴射混凝土加固巷道,也取得了成功[4]。

2 鋼纖維噴射混凝土原材料、檢測方法及結果2.1、混凝土的標號及原材料的選擇2.1.1、混凝土的標號混凝土的設計標號為250號和300號,即C25和C30。

2.1.2、原材料的選擇鋼纖維噴射混凝土的原材料包括鋼纖維和其他原材料:水泥、水、骨料、外加劑以及混合材料。

(1)水泥:選用產量大、質量穩定、早期強度較高的天宇水泥廠生產的P.O 42.5級水泥。

(2)硅灰:選用挪威埃肯硅灰公司生產的比表面積為645m2/g。減少混凝土干縮和徐變,降低水化熱,減少噴射混凝土的回彈,提高混凝土的后期強度。

(3)鋼纖維:鋼纖維的類型對加固效果有著很大的影響,為達到較好的加固效果,通過鋼纖維噴射混凝土試驗,采用武漢新途工程纖維制造有限公司生產的CW03-05/30-600和CW-05/30-1000型鋼纖維,兩端彎曲。長度在30mm,直徑在0.50 mm,長徑比為60。抗拉強度為600和1000 MPa。所用鋼纖維符合美國標準ASTMA820的要求。

(4)骨料:用于噴射混凝土的骨料應有良好顆粒級配。

(5)速凝劑:選用湖北大冶 JS-2型高效速凝劑,減少回彈防止砼脫落。

(6)抗滲劑和高效減水劑:選用蒙城生產的UEA低堿型高效減水劑(聚羧酸系),減少收縮和回彈,降低水灰比。

3.鋼纖維噴射混凝土速凝劑摻量的選擇噴射混凝土為澆筑和振搗合一的施工工藝,不需要模板,能在臨空或狹小工作面上制成薄壁結構,是地下工程和巖石支護工程中的一項重要措施。論文大全。由于使用濕噴工藝和速凝劑時作業環境好、混凝土裂縫少、表面質量好、混凝土性能可以同不摻速凝劑混凝土一樣正常發展,因而摻速凝劑濕噴工藝的應用越來越多,成為噴射混凝土的發展方向。

3.1、速凝劑的實驗方法我國行業標準《噴射混凝土用速凝劑》(JC477-2005)提出的速凝劑試驗方法為:先將400g水泥與計算加水160ml攪拌到均勻后,再按推薦摻量加入速凝劑,迅速攪拌25~30s,立即裝入圓模,人工振動數次,削去多余水泥漿,并用潔凈的刀修平表面。從加入液體速凝劑算起操作時間不應超過50s。用此方法測得的速凝劑初凝時間不大于5分鐘,終凝時間不大于12分鐘。

3.2、速凝劑對水泥砂漿凝結時間的影響按照錨桿噴射混凝土支護技術規范(GB50086-2001),JS-2型高效速凝劑摻量分別為1%、2%、3%、4%、5%,分別測試水泥凈漿的初凝時間、終凝時間和28天抗壓強度和砂漿抗裂性,表7為JS-2型高效速凝劑的摻量與水泥凝結時間的關系。

表1、速凝劑的摻量與水泥凝結時間

第12篇

關鍵詞:環氧瀝青;防水粘結料;熱固性;粘結強度;固化反應

中圖分類號:U448文獻標識碼: A

Cement Concrete Bridge Deck Experimental Research On Material Performance Of Epoxy Asphalt Adhesive

ZHANG Quan-min1,HUANG Xi-cun2,ZHANG De-cai3,WANG Zhan-lu2,

YAO Hui-shan2,TIAN Ye2,WANG Xiang-yuan1,ZHAO Zhi-shuai3

(1. Shanxi Luxiang traffic science and Technology Consulting Co., Ltd.,Taiyuan 030006;2. Chongqing Road and Bridge Construction Fucheng FengShi Highway Overall Contracting Units,ChongQing 401147;3. Beijing Hualuxiang Mr Traffic Technology Co., LTD,Beijing 100062)

Abstract:Waterproof and cohesive layer is an important connection between the structure of bridge deck asphalt concrete and cement concrete pavement, has a great influence on the performance of the service life of the bridge deck pavement; compared with other common waterproof materials, waterproof adhesive of epoxy asphalt material performance advantages;Through indoor epoxy asphalt waterproof bonding material on growth law of bond strength test study and strength the basic characteristic, obtains its performance advantage and material, on the evaluation of material properties and the later application provides the basis and method.

Keywords:Epoxy asphalt; waterproof adhesive material; thermosetting; bond strength; curing reaction

中圖分類號:U444 文獻標志碼:A

1橋面防水粘結層的功能

橋面防水粘結層作為橋面瀝青鋪裝層和水泥混凝土鋪裝之間的連接結構,其功能對橋面鋪裝的使用壽命有很大影響。防水粘結層功能的喪失,將導致層間剝離現象的產生,從而使橋面鋪裝工作狀態的迅速惡化。在行車荷載和外界水等不利因素的作用下,橋面將產生松散或坑槽等病害,如不及時養護維修,任之發展,將會波及橋面結構的損壞以及鋼筋的銹蝕,導致橋梁的承載力下降、使用壽命縮短。

除此之外,防水粘結層還可用作防水層、應變吸收層、分層鋪裝層之間的粘結層。不僅可以防止水分下滲到水泥混凝土中;還可以吸收瀝青鋪裝層和混凝土板之間部分相對位移,從而減小鋪裝層內應力;同時在分層鋪裝中形成鋪裝層之間的粘結作用。

2常見的防水粘結材料分類

目前國內防水粘結材料可分為防水卷材和防水涂料兩大類。

2.1防水卷材

防水卷材多應用與房建工程,在道橋工程中,因為使用性能差(強度及耐久性)及施工質量難以控制(同時施工進度緩慢)等原因,基本已被淘汰。

2.2防水涂料

防水涂料種類相對較多,總體來說可劃分為乳劑型、熱熔性、熱固性三種類型。

(1)乳劑型粘結料一般多指乳化瀝青、乳化改性瀝青和JS復合防水材料等。

乳化(改性)瀝青粘結層在常溫下具有一定的變形適應能力和粘結能力,同時,具有施工簡單、價格低廉等優點,但其高溫下極易軟化,粘結力下降。因此,其防水性能極為有限。

JS復合防水材料又稱聚合物水泥防水涂料,具有較佳的防水性能,可增強混凝土的抗壓性能,同時具有施工簡單等優點,但由于JS復合防水材料是一種剛性防水材料,不能在變形較大的工程中使用,因此,在應用過程中受到一定的局限。

(2)熱熔性粘結材料由瀝青摻加各種高分子聚合物(如SBS、PE等)或橡膠材料組成,即聚合物(或橡膠)改性瀝青。

此種粘結材料的變形能力和防水性能均較乳劑型粘結料有一定的增強和改善,能夠適應在交通荷載作用下由于局部變形而引起的拉應力的反復作用。但是,其最大缺點就是高溫情況下材料容易變軟,粘結性能減弱;在行車荷載剪切作用下,極易產生橋面推移現象。不能從根本上解決熱熔性粘結防水材料遇高溫變軟、粘結力減退的本質特性。

(3)熱固性粘結材料主要指環氧瀝青。

所謂熱固性,就是指材料在高溫狀態下仍表現為固態形式,不會因為溫度的升高而變軟、變稀。環氧瀝青粘結材料在300℃的高溫下仍然不會變軟,同時,其粘結能力、變形能力和熱穩定性較以上兩種材料均具有明顯的優勢。因此,近年來在國內得到了較為廣泛的推廣和應用。

3環氧瀝青粘結材料的性能研究

優質的防水粘結層性能是確保橋面鋪裝良好服務狀態的根本。防水粘結層在承擔瀝青鋪裝層與混凝土橋面板之間的粘結功能的同時,亦與橋面鋪裝共同承受車輛荷載的垂直力和水平力的綜合作用。評價粘結層性能最常用的指標是剪切強度和拉拔強度,二者都是反映材料粘結力的力學指標。評價環氧瀝青粘結強度的標準主要包括:

一是環氧瀝青材料自身的粘結強度,通過測定它與鋼板之間的粘結力來評價;

二是它在混凝土和瀝青混合料之間的粘結強度,需要采用專門制作的粘結力試件來檢測評價。

3.1抗剪切性能

粘結層材料抗剪切性能試驗是通過模擬鋪裝層與橋面板之間的受力狀態進行試驗;根據橋面鋪裝的實際使用條件,車輛在橋面行駛時對鋪裝層和粘結層施加了水平剪切力,尤其是重型載重汽車行駛在較大縱坡的下坡路段時,水平剪切力很大,最不利的情況是在高溫環境條件下的行車作用。圖1為抗剪試驗裝置。

圖1 抗剪試驗裝置

表1環氧瀝青粘結層剪切試驗結果

試驗溫度

(℃) 固化條件 試件

編號 破壞荷載

(kN) 抗剪強度

(MPa) 平均值

(MPa) 破壞面位置

20 自然固化* 1 2.94 0.60 0.59 全部在SBS改性瀝青混合料界面

2 2.90 0.58

完全固化** 3 3.79 1.17 1.16

4 3.72 1.15

35 自然固化 1 0.72 0.15 0.155

2 0.78 0.16

完全固化 3 6.2 0.28 0.27

4 5.2 0.26

* 試件成型后,自然溫度(約20℃)下固化10天。

** 120℃溫度下固化12h。

在常溫條件(20℃)和高溫條件(35℃)下,環氧瀝青粘結層剪切強度分別為1.16MPa(完全固化后)和0.27 MPa(完全固化),剪切破壞面均出現在瀝青混合料界面上。因此抗剪強度值并未真是反應粘結料粘結強度,而是真是的反應了瀝青混合料的強度。在一定的溫度條件下,瀝青混凝土鋪裝與水泥混凝土鋪裝間受到層間應力作用,環氧瀝青粘結料可提供比瀝青混合料更高粘結強度,因此,環氧瀝青粘結層材料在用于環氧瀝青鋪裝層時,有足夠的抗剪切能力。

3.2抗拉拔性能

抗拉拔強度試驗通過檢測水泥混凝土與瀝青混合料之間的粘結力來進行。試驗原理及裝置見圖2、試驗結果見表2。

圖2 混凝土與瀝青混合料拉拔裝置及過程

表2粘結層拉拔強度試驗結果

試驗溫度 20℃ 35℃

材料名稱 環氧瀝青 改進SBS 普通SBS 環氧瀝青 改進SBS 普通SBS

拉拔強度(MPa) 0.94 0.74 0.65 0.29 0.28 0.08

破壞面位置 均處于瀝青混合料界面。

在常溫條件(20℃)和高溫條件(35℃)下,環氧瀝青粘結層拉拔強度均高于其他粘結材料,盡管改進型SBS改性瀝青在20℃時拉拔強度達到0.74MPa,但隨著溫度的升高,拉拔強度便急劇下降。在35℃溫度下環氧瀝青粘結強度與改進型SBS粘結強度相當,但實際上檢測到的是瀝青混合料的強度,而非粘結層的粘結力。因此,環氧瀝青粘結層材料在用于環氧瀝青鋪裝層時,有足夠的粘結力。

4環氧瀝青粘結材料的強度增長規律研究

環氧瀝青的固化過程是一種化學反應過程,需要一定的溫度和時間條件下進行。在較高溫度下反應速度較快,溫度降低則速度減緩。室內試驗通過在自然溫度、60℃和120℃溫度條件環氧瀝青粘結料強度變化規律進行。表3為不同溫度條件下環氧瀝青粘結料強度變化規律。

表3 不同溫度條件下環氧瀝青粘結料強度變化規律

固化養生溫度 粘結強度(MPa)

自然溫度 時間(天) 1 3 5 7 9 11

拉拔強度 0.2 0.43 0.97 1.11 1.10 1.11

剪切強度 0.15 0.23 0.34 0.52 0.71 0.8

60℃ 時間(天) 0 2.5 5 7.5 10 12.5

拉拔強度 0.55 0.72 0.94 1.0 1.13 1.11

剪切強度 0.52 0.68 0.83 1.02 1.14 1.27

120℃ 時間(h) 1.0 1.5 2.5 2.5 3.0 3.5

拉拔強度 0.50 0.98 1.12 1.21 1.31 1.38

剪切強度 0.66 1.10 1.28 1.38 1.50 1.53

備注 1.試驗溫度20℃;

2.自然溫度與60℃數據為水泥混凝土與SBS改性瀝青混合料之間的環氧瀝青粘結強度;破壞斷面在瀝青混合料上。

3.120℃數據為鋼板之間的環氧瀝青粘結強度。

通過表1可以看出,在同一溫度條件下環氧瀝青粘結強度隨時間的推移而不斷增加,溫度越高粘結強度增長速度越快;在當養生溫度為自然溫度和60℃時,試件的破壞斷面在瀝青混合料上,說明此時檢測到的強度是混合料自身的強度,因此,粘結強度最大值僅在1.2MPa;而120℃下鋼板之間的環氧瀝青粘結強度可達1.5MPa以上,說明環氧瀝青粘結料的自身粘結強度遠高于瀝青混合料的自身強度。

5綜述

環氧瀝青防水粘結料的廣泛應用,一方面可在混凝土鋪裝層和瀝青混凝土層之間形成一層防水薄膜,有效的阻止空隙水的滲入水泥混凝土鋪裝層,消除空隙水對鋪裝混凝土及鋼筋的侵蝕與破壞;另一方面可將混凝土鋪裝層和瀝青混凝土層牢牢的粘結在一起,即使在高溫下,也能有效的提供遠高于瀝青混合料自身強度的粘結力,防止因溫度過高層間粘結料粘結性能喪失所引起的層間剪切破壞。從而,大大的提供橋面鋪裝的耐久性能。

參考文獻

[1] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象預防[M].人民交通出版社,2001.

[2] 黃衛.大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設計理論與方法[M].中國建筑工業出版社,2006.

[3] 交通部公路科學研究所.《高速公路早期病害預防措施的研究(總報告)》[R],2004.

[4] 東南大學.《南京長江第二大橋鋼橋面環氧瀝青混凝土鋪裝技術及應用》[R],2000.

[5] 山西省交通規劃勘察設計院.山西路翔交通科技咨詢有限公司.《國產環氧瀝青混凝土橋面鋪裝技術研究》[R],2010年.

[6] 祝隆中.水泥混凝土橋耐久性復合式鋪裝試驗與分析[D]:[碩士學位論文].東南大學交通學院,2010.

[7] 北京路橋中咨科技有限公司.《宣大高速公路環氧瀝青混合料罩面試驗段總結》[Z],2007.

[8]山西華路祥交通科技有限公司.《TPM環氧瀝青防水粘結料企業標準》[S],2007.

[9]山西華路祥交通科技有限公司.《TPM環氧瀝青結合料企業標準》[S],2007.

主站蜘蛛池模板: 宜阳县| 顺昌县| 林甸县| 尚义县| 乳山市| 乡城县| 达州市| 秦安县| 织金县| 察雅县| 兴宁市| 合江县| 湟中县| 玉门市| 工布江达县| 甘泉县| 德昌县| 正安县| 平原县| 宜城市| 泰安市| 咸丰县| 濮阳市| 文成县| 阿尔山市| 定远县| 和龙市| 隆安县| 泌阳县| 新安县| 焉耆| 永川市| 黄梅县| 福安市| 彭阳县| 郁南县| 沁源县| 普定县| 繁峙县| 开江县| 镇宁|