發(fā)布時間:2023-03-16 15:57:22
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的鋪裝施工論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
【關鍵詞】公路小橋,施工要點,伸縮縫,橋面鋪裝
中圖分類號:U448.14文獻標識碼: A 文章編號:
一,前言
近些年來,我國的公路橋梁由于施工質量管理不到位,出現了一系列的質量問題。比如橋頭跳車,橋梁斷裂,漏水,下陷,橋梁坍塌由此也引發(fā)了、一系列交通事故,嚴重影響著整個交通運輸網絡的運營安全,究其原因,主要是因為公路橋梁施工過程中,施工質量難以符合國家規(guī)定的標準,施工標準不嚴格。在具體的施工過程中,公路小橋施工質量管理具有復雜性和系統性,整個公路小橋施工管理,將涉及到多個方面,需要多方的共同配合,實施規(guī)范嚴格的公路小橋施工質量管理控制,既有助于降低工程造價,提高工程質量,實現工程的經濟效益,又有助于保護人民的合法權。因此,加強對公路小橋施工質量管理的研究,具有十分重要的意義。
二,公路小橋施工過程中存在的問題探討
在公路的現實運行中,有很多地方存在著影響行車舒適度,威脅出行安全的因素。我國公路小橋設計和施工管理體系上還不夠科學系統化,比如在公路小橋的橋面鋪裝和伸縮縫設計施工等方面,還不夠科學成熟,施工質量沒有能夠達到相關標準。在進行公路小橋施工過程中,這其中存在的一些尚不夠完善的地方,不僅為公路系統帶來安全隱患,更會嚴重阻礙我國交通運輸業(yè)的發(fā)展。筆者將簡單從以下幾個方面做出探討。
1.對伸縮縫的設計施工不科學。在進行伸縮縫設計施工過程中,很多施工多是來源于經驗,或幾個技術人員的臨時決定。而忽視了對伸縮縫本身材質,尺寸,規(guī)格的研究。做出來的設計難以和伸縮縫的實際狀況相符合。造成設計脫離了實際,脫離了施工主體,導致后續(xù)切槽等工作存在著嚴重的返工現象。這是目前我國的公路橋梁伸縮縫的設計處理施工中存在的最為嚴重的缺陷,直接導致了后續(xù)工程的操作不力。
2.混泥土澆筑難以符合施工標準。混凝土的澆筑是整個公路小橋施工過程中的一個很重要的環(huán)節(jié)。在現階段的很多實際施工中,對砂漿的調配比例不達標,使得澆筑出的混凝土不平整,不密實,存有蜂窩或者是氣泡。待混泥土澆筑凝實體中,缺乏水分,養(yǎng)生保護不力。在安裝橡皮條時候不選時機,高溫低溫照舊,對縫隙內部的雜物垃圾沒有清理干凈就開始安裝,嚴重影響了整個工程的使用壽命。
3.公路小橋鋪裝材料質量難以達到標準
一般而言,橋面鋪裝層是是一個具有一定強度的功能性罩面,在進行鋪裝施工過程中對各種施工處材料的耐磨性,抗沖擊性以及所具有的抗變形能力都有著比較嚴格的要求,但是,在當下很多的公路橋梁鋪裝過程中,其鋪裝材料很多都難以符合相關的質量標準,質量上存在著很多缺陷,比如,在橋面的鋪裝過程中一些粗集料壓碎值的相關指標難以符合鋪裝施工的相關標準,細集料純度不高,混雜著各種雜質,在鋪裝過程中,也可能遇到一些粗骨料粒徑不符合相關質量標準,上述多種材料質量問題都很大程度的讓橋面鋪裝過程中的混凝土的強度和耐磨性能受到影響,在鋪裝過程中難以達到鋪裝設計施工的要求,施工材料的質量出現問題,很容易讓鋪裝之后的橋面發(fā)生裂縫現象。
三,公路小橋施工要點探究
1. 墩臺施工要點
(一)鋼筋混凝土墩臺
墩臺的鋼模板具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,應保證其吊裝、拆卸、安裝變形減到最小。模板的接縫尺寸必須準確,接縫應始終保持嚴密平整,形狀準確,不漏漿,對重復使用的模板更要嚴格要求執(zhí)行。澆筑混凝土前,應對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查,并做好記錄,符合設計要求后方可澆筑。澆筑混凝土前要檢查混凝土的均勻性和坍落度。
(二)石砌墩臺施工
石砌墩臺采用片石、塊石和粗料石,以水泥砂漿砌筑,小橋一般采用片石填腹、塊石、料石鑲面。為了使石塊結合緊密,能抵抗作用在其上的外力,砌筑時必須做到以下幾點:首先,石料在砌筑前要清除污泥、灰塵和其他雜質,以免妨礙石塊與砂漿的結合。在砌筑前應將石塊濕潤,免得石塊吸收砂漿中的水分,其次,石塊應大面朝下,使其穩(wěn)定,不得在石塊下面用高于砂漿層厚度的石塊支墊。上下層砌石要相互壓疊,豎縫要錯開;最后,漿砌砌體中石塊應用砂漿隔開,砌體中的空隙要用小石塊和砂漿填滿。砂漿未凝固的砌層上,應避免受外力沖撞。砌體中斷后應灑水濕潤、養(yǎng)護。等到重新開始砌筑時,應將原砌層表面清掃干凈;灑水濕潤,再鋪漿砌筑。
2.上部構造的施工
(一) 混凝土簡支梁的預制
按預制的需要,整平場地,完善排水系統,統籌規(guī)劃混凝土的供應及水電管路的布設安裝。澆筑混凝土前要檢查模板尺寸和形狀是否正確,接縫是否緊密,鋼筋的數量、尺寸間距及保護層的厚度是否符合設計要求,預埋件是否齊全,位置是否正確?,F在工程上更多地采用充氣橡膠囊內模,因為它更容易拆除,不過,在施工所施的氣壓要在澆筑混凝土前后保持穩(wěn)定,且在澆筑混凝土之前要事先用定位鋼筋或壓塊將橡膠管的位置加以固定,防止上浮和偏位。
(二)就地澆筑法施工
就地澆筑法就是在橋孔下面先搭設好支架,立模澆筑混凝土構件且達到設計強度后,便可拆除支架。支架屬于施工中的臨時承重結構,除承受橋梁上部結構的自重外,還要承受施工設備和其他外力的重力,因此支架要有足夠的強度、剛度,支立在河中的支架還要考慮洪水和漂浮物的影響,支架必須設置預拱度?;炷恋臐仓⒄駬v要求同預制梁板一致。
3.橋面鋪裝施工要點
(一)加強對施工材料設備的質量控制
首先,要嚴格質量標準,加強對各種原材料和工程構件的質量檢測。嚴格原材料和各種工程構件,配件的入場機制,對各種質量不達標,不合格的原材料,構配件,不準進入施工環(huán)節(jié)。比如,在水泥和鋼筋的入場時候,要對合格證做出細致鑒定,并要在專業(yè)的實驗室進行質量檢測,質量合格才可以投入工程施工。
(二)要做好試驗檢測工作
在實施工程分項施工的環(huán)節(jié)要加強對各個施工分項的試驗檢測,如果有分項難以符合工程質量標準,要組織專業(yè)的技術人員,集體分析其存在質量問題的原因,在此基礎上,科學合理的調整施工工藝。并采取有效施工措施,對已經出現的質量問題作出及時處理。要堅持從試驗后的數據采取有效措施,杜絕僅僅憑借經驗做出決策。
4.伸縮縫的設置
(一)引進先進的科學設計理念,從我國國情出發(fā),借鑒西方先進經驗。立足于伸縮縫的規(guī)格尺寸,科學嚴謹設計施工方案,結合團隊特點,組織施工方案,優(yōu)化施工程序。杜絕設計脫離實際,施工目標不明確的現象。
(二)做好伸縮縫的安裝前的工作,加強對施工人員,管理人員的培訓,提高實際操作設備熟練程度,減少操作失誤,提高管理人員的技術素質和管理素質,綜合提高整個團隊的施工素質。同時,做好各種機械設備的準備。
(三)加強監(jiān)督機制的建立健全,對公路小橋伸縮縫的整個設計安裝過程做出全面的監(jiān)督。從準備,切縫,開槽,安裝型鋼,混泥土澆筑,養(yǎng)生,橡皮條安裝等全過程都實施監(jiān)控,對實施的各個細節(jié),都必須加以監(jiān)督,嚴格執(zhí)行各種規(guī)范,并結合施工設計,和具體實際,做到靈活變通。
四.結束語
公路小橋施工質量的高低,不僅僅會對我國經濟的穩(wěn)定發(fā)展產生巨大的影響,也將直接關系到廣大人民的生命財產安全,關系到居民的生活水平改善和生活質量的提高,因此,加強公路小橋施工質量的管理控制,有助于提升工程質量,保證整個交通運輸網絡的安全性和穩(wěn)定性,既可以更好的實現路橋工程的經濟效益,保障施工單位的利益,又可以很程度的推進我國交通運輸事業(yè)的健康快速發(fā)展,加快區(qū)域間經濟文化的交流合作,為實現經濟的穩(wěn)定快速發(fā)展,注入強大的動力。在此過程中,施工單位,監(jiān)理單位和相關的部門要通力合作,嚴格公路小橋施工規(guī)范,建立健全質量管理體系,以確保工程質量的提高。
參考文獻:
[1]張翠萍 談公路小橋施工要點 [期刊論文] 《山西建筑》 -2012年27期
[2]吳曉紅 簡述高速公路小橋涵施工要點 [期刊論文] 《山西建筑》 -2007年11期
[3]張妮 關于公路橋涵的施工要點分析 [期刊論文] 《民營科技》 -2011年2期
[4]陳金寶 雙通高速公路小橋臺身施工要點 [期刊論文] 《內蒙古公路與運輸》 -2010年5期
[5]程景君 苑海波 胡中華 淺談橋梁無縫伸縮縫的探索應用 [會議論文]2007 - 2007年中國公路建設與養(yǎng)護技術大會
[6]王旭 淺談橋梁無縫伸縮縫的應用 [期刊論文] 《黑龍江交通科技》 -2008年10期
【關鍵詞】橋梁道路 公路橋梁病害分析加固
中圖分類號: U41文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著我國經濟社會的不斷發(fā)展與進步,交通運輸業(yè)也在不斷的發(fā)展與壯大,交通運輸量不斷的在增長,在我國,由于種種的原因造成公路橋梁發(fā)生病害的橋梁大幅度的增加,有些更是嚴重的影響了公路橋梁設施的承載力,以及公路橋梁的正常使用,如何從根本上提高和延長公路橋梁的使用價值,也是我國當下必須要解決的一項問題。
二.公路橋梁病害的主要原因。
盡管這些年橋梁病害是我們這個行業(yè)最難處理的不足,有耐久性不足、結構不足、超載不足以及施工歷程中留下的后患等等,但大體出現的病害癥狀卻基本有以下幾類:
裂縫病害。
裂縫病害按性質分主要分為結構縫和非結構縫如龜裂等;按分布可分為梁端的剪切縫、梁底承載不夠或超載引起的裂縫以及預應力梁的順筋縫,還有一種就是墩柱軸壓不夠引起的在墩柱兩端碎紋,或者梁體橫向受力不均或地基的不均勻沉降引起梁體扭轉豎紋等,雙嶼橋的裂縫基本比較規(guī)則,都是分布在梁底的橫向裂縫,以及局部蓋梁負彎矩出現的豎向裂縫,根據專家的多次討論淺析,各種理由都有著,運營歷程中的超載、交通流量的不斷增大以及施工質量的制約方面。
混凝土病害。
混凝土的破損、脫落以及露筋現象,這類不足出現的核心本質是混泥土中的孔隙與進入到里面的水分結合形成碳酸,致使里面的鋼筋銹蝕膨脹反過來進一步脹裂混泥土,如此循環(huán),導致鋼筋更快的腐蝕,最終形成我們檢查時常見的局部破損現象:混泥土脫落、露筋。
伸縮縫病害。
滲水,多半是伸縮縫老化或者施工處理是質量制約不嚴,或者養(yǎng)護時未及時處理,一般理由前者比例較大,這和當時設計的伸縮縫材料屬性以及施工歷程的管理都不無聯系,還一種情況就是橋頭有著剎車或者發(fā)生變速處也容易破壞。雙嶼橋當時個別縫也有著這個不足,擬采取局部加固處理以及加強日后的養(yǎng)護這種方式來解決當時的這個不足。
支座病害。
支座的變形、破損與更換,這是個目前隱形后患,不是說它本身的破壞性,而是如不及時處理引發(fā)的橋面反射裂縫或者更嚴重的后患是不言而喻的,解決它一樣也不是容易的事,即技術含量極高的同步頂升,因為更換一個支座和一根蓋梁一樣,都需要精密的儀器和整個梁同時抬高到一定的高度,需綜合考慮作業(yè)時間、空間、費用。
5.現在橋面鋪裝開裂混凝土橋面鋪裝層的病害是比較常見的,主要表現為較規(guī)則的縱、橫向裂縫,不規(guī)則的網狀裂縫及較嚴重的破裂等。第一,橋面板沒有充足的剛度是很容易出現病害的,并且其發(fā)展相對比較快的。第二,鋪裝層、橋面板和主體結構的變形存在一定的差異,在這個過程中,內力會有所增加,縱、橫向裂縫的產生也就是必然的。除此之外,之前建設的橋梁,因為那個時候不能很充分地認識鋪裝功能以及病害,通常情況下,配筋量會出現偏小的現象,鋼筋直徑太細,鋪裝與承載構件的界面連續(xù)不牢靠等問題。
三.加固方法。
1.橋面鋪裝維修加固。
局部修復鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準;用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕;涂刷上同標號的水泥砂漿(或其他粘結材料);最后在橋梁承載能力容許范圍內鋪筑一層1~5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。
重新澆筑混凝土橋面板。橋面板的碎裂和其他損壞特別嚴重、混凝土質量或施工狀況特別不良,且無適用的修補方法時,就必須采用重新澆注新的混凝土橋面板的措施。施工時,將原有的行車道鋪裝全部拆除,再將行車道表面清掃干凈,必要時錨入適量短鋼筋,配置1~2層鋼筋網,澆筑整體化混凝土。
橋面補強層加固法。即在舊有橋面板上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層。此方法既修補已出現裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸結梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的承載能力。
其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土,采用混凝土粘結劑或環(huán)氧樹脂材料修補法,鋼纖維混凝土修補法,聚合物混凝土罩面法等。
2. 絞縫的維修加固。
絞縫損壞后,可減弱板梁間的橫向聯系,嚴重時可能導致單梁受力,給橋梁的運行帶來很大的安全隱患。絞縫的維修加固:首先清除鉸縫混凝土,再在絞縫兩端相鄰橋面板的腹板中植入鋼筋以加強鉸縫構造;為了加強絞縫的抗剪能力,現在還有了一種針對上海地區(qū)小絞縫板梁的新的絞縫加固技術,就是除了在相鄰橋面板的腹板中植人鋼筋,還要在鉸縫內重新植入鋼筋,鋼筋上端彎折后包裹住橋面鋪裝鋼筋,與橋面鋪裝鋼筋焊接,使橋面鋪裝混凝土與鉸縫內的混凝土能夠共同受力,以提高鉸縫抗剪承載能力,并保證板梁的橫向分布受力能夠發(fā)揮作用。
3. 伸縮縫的維修。
伸縮縫跟橋接坡維修可共同進行。橋接坡損壞導致的橋頭跳車使得較大的沖擊荷載直接作用在伸縮縫及保護帶混凝土上,容易損壞伸縮縫,對橋梁的沖擊也很大,會影響到橋臺臺背;而伸縮縫破壞后容易使得雨水從伸縮縫處滲入橋臺臺帽中,不利于橋臺的耐久性,故發(fā)現此類病害后要及時維修。橋接坡的維修:對于橋接坡沉降引起的橋頭跳車,先把原混凝土鋪裝病害修復鑿毛或把原瀝青混凝土銑刨掉一部分,如高差不是很大,可以直接用細瀝青混凝土加罩;如高差比較大,用粗瀝青混凝土襯墊,再加罩細瀝青混凝土 伸縮縫的維修:①伸縮縫日常就應注意養(yǎng)護,及時清除里面的垃圾雜物,以防堵塞。②若只是橡膠止水帶損壞或老化,需及時修補或更換新的止水帶。③若伸縮縫及保護帶混凝土損壞嚴重,就需重新安裝新的伸縮縫。
四.橋梁預防性養(yǎng)護措施。
為了加強橋梁的使用壽命,在設計、施工、養(yǎng)護階段都應該考慮橋梁的養(yǎng)護問題,比如針對橋面鋪裝及板梁絞縫很容易損壞的問題,設計上就應該適當考慮增大絞縫連接筋的直徑或者在橋面鋪裝里增加鋼纖維或聚丙烯纖維;而施工工程中要嚴格按照設計圖紙及橋梁規(guī)范的要求來做,的關鍵。只有堅持以工程質量為前提,進行有效的項目管理,結合具體的項目規(guī)劃和實施方案,合理、有效地加強質量控制,才有可能真正的達到質量和效益的“雙贏”。
五.結束語
面對國際的競爭壓力和國內激烈的市場競爭,地鐵工程施工單位和監(jiān)理單位如果要想取得市場和贏得生存,必須要堅持質量管理的科學理念。在保證工程質量的前提下,有效地控制成本,從而帶來經濟效益和社會效益。
參考文獻:
[1] 時娜 楊成斌 汪蓮SHI NaYANG Cheng-binWANG Lian 公路橋梁病害分析與加固 [期刊論文] 《工程與建設》 -2010年2期
[2] 馬運朝 何少平 李清 高速公路橋梁病害分析與加固[期刊論文] 《基建優(yōu)化》 -2007年4期
[3] 胡浩然 公路橋梁病害分析與加固措施 [期刊論文] 《中國科技富》 -2010年14期
[4] 黃穎 混凝土板橋病害分析及加固方法研究[學位論文] 2005 - 長安大學:橋梁與隧道工程
關鍵詞:橋面;超薄磨耗層;綜述;橋梁與隧道工程
1 引言
鋼橋具有構件質量輕、運輸與架設方便、施工周期短等特點。而鋼橋面鋪裝是鋼橋建設的關鍵技術之一,這是由于鋪裝層鋪設于剛度較小的面板上,在行車荷載與溫度變化、風荷載、地震等外界環(huán)境因素共同作用下,其受力和變形的十分復雜,致使鋼橋面鋪裝早期病害與損壞現象普遍存在。
目前,鋼橋面鋪裝的結構形式主要有兩種:柔性鋪裝和剛性鋪裝。柔性材料一般為瀝青混合料,采用高溫澆注式瀝青混凝土、改性瀝青混凝土、環(huán)氧瀝青混凝土。調查研究發(fā)現,柔性鋪裝層容易出現如車轍、脫層、推移、擁包、縱橫向裂縫及網狀裂縫、坑槽等破壞。究其原因是由于鋼橋面通常剛度小,重載作用下局部變形大,應力集中現象嚴重,再加上鋪裝層工作條件惡劣,柔性鋪裝層模量低,不能有效提供橋面剛度、降低各層中的應力,因此難以解決鋼橋面板及柔性鋪裝層的疲勞開裂問題。而剛性鋪裝由于能大幅提高橋面剛度,大幅度降低應力幅,從而解決鋼橋面疲勞開裂和鋪裝易損的問題,但傳統的水泥混凝土厚度較大,約為60cm,自重太大,且易出現裂縫、坑槽、鋼筋外露等破壞,有鑒于此,國內外學者提出了幾種新型的鋪裝材料和結構類型,如輕集料混凝土鋪裝、鋼纖維混凝土(SFRC)鋪裝、高性能混凝土(HPC)鋪裝等等,然而這些鋪裝材料在承受反復拉應力時,其力學性能如抗拉強度、受拉極限變形等仍顯不足,一旦鋪裝層開裂,會引起橋面系剛度下降、粘結層失效、鋼板腐蝕,橋面系使用壽命降低。
2 薄層磨耗層
現行的超薄磨耗層材料通常采用瀝青混合料,厚度為10-25mm,如SMA、AC、OGFC、Superpave和Novachip等,其中Novachip使用效果最好,作為磨耗層壽命一般為7-10年。另外,國內外也開始采用聚合物類混凝土作為磨耗層材料,美國對其進行了深入研究,將其用于鋼橋面鋪裝已有數十年,制訂了相應的規(guī)范和指標指導設計和施工,根據NCHRP于2011年的報告,如果按規(guī)定要求正確施工,薄層聚合物罩面(Thin Polymer Overlays,TPO)使用壽命能達15年左右。法國最早開始研究并應用超薄磨耗層作為面層,提出的超薄瀝青混凝土磨耗層厚度為15-20mm,主要材料為4-6mm的碎石、0-2mm的砂礫、礦粉和瀝青,能夠滿足路面功能性要求,但對路面結構強度并不會有所增加,所以超薄瀝青混凝土磨耗層的結構層應具有足夠的強度,并具有完好的結構性能。
3鋼橋面磨耗層鋪裝技術
薄層聚合物鋪裝材料主要由聚合物粘結劑和撒布骨料組成。聚合物粘結劑與水泥混凝土等基材粘結性能好,常溫下環(huán)氧的粘結強度達2MPa以上,可阻隔氯離子、抵抗水汽等對橋面侵蝕。粘結劑能提供的層間粘結強度以及層間抗剪切強度直接決定了聚合物鋪裝結構的路用性能。粘結強度、抗剪切強度不足直接導致早期病害。撒布骨料提供表面抗滑性能。鋪裝結構可以根據不同的交通需求,采用不同的集料來提供不同抗滑性能的鋪裝表面。所采用的集料碎石一般粒徑為1-5mm,主要起骨料作用。
薄層聚合物混凝土主要有兩種鋪裝方法:撒布法(Broom and Seed)和砂漿法(Slurry)。
撒布法。將聚合物粘結劑按一定用量涂抹在下承層表面,然后根據道路交通需求,將一定級配的耐磨骨料撒布在粘結劑表面,經養(yǎng)生固化后,清除多余的骨料。撒布法可以單層或多層反復施工,達到預期的鋪裝厚度。美國目前主流的幾類鋪裝材料均是按此工藝進行施工。
砂漿法。與傳統瀝青類材料施工技術相似,即預先將聚合物粘結劑和集料按一定配比攪拌均勻,然后按一定鋪裝厚度攤鋪在下承層表面。由于聚合物粘結劑的性能不同于瀝青類材料,不能使用傳統的攤鋪機作業(yè),一般仍是采用小型攪拌槳和攪拌桶,再經人工攤鋪。攤鋪后,仍需撒布集料,確保表面無濕點存在。
4 研究展望
由于TPO與水泥基具有優(yōu)異的粘結性能、抗剪切性能;厚度薄能有效減輕橋身靜載;高低溫性能好,無車轍、推移破壞;耐久性能好,使用壽命在15年左右。因此提出將聚合物混凝土作為新型組合橋面結構上的磨耗層,形成“鋼橋面板+STC超高韌性混凝土+TPO超薄磨耗層”組合鋪裝體系,新型鋪裝體系能減輕橋身自重、提供優(yōu)異的路用性能、增強橋面的耐久性能。
參考文獻
[1]吳迪,張宏超.新型聚合物橋面鋪裝結構層間剪切性能.北京科技大學學報,2011,33(S1):193-198.
關鍵詞:水泥混凝土橋面;環(huán)氧瀝青;橋面鋪裝;施工工藝
中圖分類號:U416文獻標識碼: A
Cement Concrete Bridge Feck Rpoxy Asphalt Surfacing
Layer Construction Technology
ZHANG Quan-min1,ZHANG Jian-wei2,XIA Zheng-zhi2,NING Zhi-jun2,
SHEN Ping2,YAO Hui-shan2,SHI Qu-xia3,WANG Xiang-yuan1
(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.Shanxi Communications Planning Survey and Design Institute, Taiyuan 030006)
Abstract:Cement concrete bridge deck epoxy asphalt surfacing layer construction of the main difficulties for epoxy asphalt material on the sensitivity of the factors such as temperature, time. On the basis of traditional asphalt deck pavement construction technology, puts forward a set of "construction technology for cement concrete bridge deck epoxy asphalt surfacing", aiming at each construction stage put forward effective quality control measures and methods.
Keywords:Cement concrete bridge deck; Epoxy asphalt; Bridge deck pavement; The construction technology
中圖分類號:U445.469文獻標志碼:B
1緒論
環(huán)氧瀝青材料及混合料的綜合室內試驗性能極為優(yōu)越,但由于材料本身對溫度、時間等因素較為敏感,給鋪裝層施工帶來了一定的難度,如何能保證其在水泥混凝土橋的工程應用中達到預期的使用效果,發(fā)揮其綜合性能成為環(huán)氧瀝青橋面鋪裝的重中之重。因此,施工前需對準備階段、施工階段和后期養(yǎng)護階段等環(huán)節(jié)制定有針對性的方案。
2工藝流程(見圖1)
圖1 環(huán)氧瀝青橋面鋪裝工藝流程圖
3各施工環(huán)節(jié)控制要點
3.1施工準備
水泥混凝土橋面環(huán)氧瀝青混合料鋪裝施工之前,應完成一系列的準備工作,包括:混合料目標配合比設計,混合料高、低溫性能和水穩(wěn)定性檢驗,生產配合比調整,以及所有材料、設備、機具的配備、橋面水泥混凝土表面的處治等等。由于環(huán)氧瀝青材料的特殊性,除了材料與機具以外,最關鍵的準備工作是施工組織管理與施工人員的專業(yè)技能。
(1)工程材料的準備
環(huán)氧瀝青橋面鋪裝的材料準備和常規(guī)的鋪裝工程相似,包括粗、細集料、礦粉和瀝青結合料,其中不同的是瀝青結合料改為環(huán)氧瀝青A、B組分。
(2)設備準備
環(huán)氧瀝青橋面鋪裝所需的設備除了常用的橋面鋪裝施工和試驗設備外,還需要環(huán)氧瀝青專用的混合、加料及灑布裝置,同時,對部分試驗設備功能提出特殊要求。
①環(huán)氧瀝青專用的混合、加料裝置
要求該裝置具有兩個獨立的儲存加熱罐體和控溫系統,可分別對環(huán)氧瀝青A、B組分進行存儲加熱和溫度控制。同時,具備精確的計量混合系統,可將環(huán)氧瀝青A、B組分按照預定的比例混合、稱重計量后進入瀝青拌和樓。正式拌和前,應將該裝置的控制系統與拌和設備控制系統形成聯動,從而實現同步作業(yè)。
②環(huán)氧瀝青專用的灑布裝置
用于環(huán)氧瀝青A、B組分的混合及粘結層灑布,帶有自動加熱保溫裝置,溫度波動范圍小于±5℃,灑布量可隨行駛速度自動控制,計量誤差小于±5%。帶有自動清洗系統。
③部分試驗設備
環(huán)氧瀝青混合料性能優(yōu)越,因此,部分試驗指標遠高于常規(guī)瀝青混合料,因此,對部分試驗設備的功能提出一定的要求,即:馬歇爾穩(wěn)定度儀量程應大于50kN,車轍試驗儀溫度控制范圍室溫~80℃,溫度檢測分辨率:0.1℃,變形檢測精度:±0.005mm。
(3)試驗準備
施工前,除進行常規(guī)的瀝青混凝土室內試驗外,還需進行“環(huán)氧瀝青最佳拌和溫度和容留時間”的確定試驗。
環(huán)氧瀝青A、B組分混合后加入混合料中,粘度隨時間增長,從混合料拌和開始到攤鋪、碾壓即不出現裂縫也不出現壓實困難現象的時間范圍稱為環(huán)氧瀝青混合料的容留時間范圍。
通過布洛克菲爾德粘度計法以5min/次的檢測頻率對環(huán)氧瀝青結合料的粘度增長情況進行檢測。檢測溫度為105℃~125℃。1.0Pa?s~3.0Pa?s粘度所對應的時間范圍即為其容留時間范圍。由此便得出各溫度條件下環(huán)氧瀝青混合料的容留時間范圍。在結合工程實際生產、運輸、攤鋪、碾壓所需的時間要求,確定最佳的拌和溫度和容留時間。然后通過室內馬歇爾穩(wěn)定度試驗進行驗證,以混合料馬歇爾穩(wěn)定度(≥30kN)與空隙率(≤3%)為主要控制指標。環(huán)氧瀝青容留時間范圍曲線見表2。
圖2 環(huán)氧瀝青容留時間范圍曲線
(4)天氣準備
環(huán)氧瀝青材料對溫度、水的影響較為敏感,因此,施工時,溫度應大于10℃,有霧、露水或相對濕度大于90%時,不得進行施工作業(yè)。同時,粘結層噴灑時,要求風速不大于10m/s。
3.2橋面處理及驗收
(1)橋面板的強度等級不低于C40,其表面應平整、密實;對橋面板表面的水泥浮漿,必須采用銑(或拋丸)工藝進行鑿毛處理;
(2)灑布粘結層前用掃把和鼓風機將橋面清掃干凈,開始噴灑環(huán)氧瀝青前1小時對橋面再次吹干凈,以保證橋面清潔。
(3)非噴灑區(qū)域保護
為防止護攔、泄水孔等非噴灑區(qū)域遭受污染,在施工前提前1~2天對非噴灑區(qū)域進行防護,用塑料布將護攔正面和內側面覆蓋。
3.3防水粘結層灑布和防滑碎石撒布
(1)防水粘結層灑布
防水粘結層灑布施工中,應對防水粘結層的灑布量和灑布均勻性做重點控制;底層粘結層灑布量0.75~0.85kg/,層間粘結層灑布量0.40~0.50kg/。檢測方法主要通過“總量控制法”和“接著法”進行檢測。
圖3“接著法”進行灑布量檢測
(2)防滑碎石撒布
環(huán)氧瀝青粘結層灑布后,固化反應需要一定時間(5~7天)。為了防止運料車和攤鋪機行駛打滑和粘輪,須采用撒布防滑碎石的方法予以保護。撒布的碎石規(guī)格可采用S10(10~15mm)或S12(5~10mm),撒布范圍主要是輪跡帶,用量以5~6kg/m2為宜(輪跡帶覆蓋率在50~60%即可)。所采用的碎石須經烘干機除塵干燥(必要時采用瀝青預拌碎石)。
(3)交通管制
防滑碎石撒布完成后,應在7天內完成橋面鋪裝作業(yè)施工。在未鋪筑面層前,粘結防水層應封閉交通,禁止任何車輛通行。
3.4橋面鋪裝作業(yè)
(1)混合料的拌制
根據3.1(3)中確定環(huán)氧瀝青混合料的拌和溫度嚴格控制拌和過程中環(huán)氧瀝青各組分、集料的拌和溫度及混合料出料,并始終保持該溫度。混合料拌制過程中,應設專人監(jiān)測混合料出料溫度與時間,并填寫送料單。
拌和過程中除進行常規(guī)瀝青混合料的抽提等試驗檢測外,還需進行環(huán)氧瀝青混合料留樣馬歇爾試件的成型,試件成型后,與鋪裝層進行同條件養(yǎng)護,并定期進行穩(wěn)定度的檢測,以反映橋面鋪裝層的強度增長情況。
(2)混合料的運輸、攤鋪、碾壓
從混合料拌合出料開始后,各個環(huán)節(jié)必須有一個連續(xù)有序的工作節(jié)奏,它的主要控制指標就是環(huán)氧瀝青混合料的“容留時間”。
運輸車輛攜帶送料單,到場后應設專人監(jiān)測混合料到場溫度與時間,并填寫送料單。一旦超出規(guī)定時間,需將混合料運至指定地點予以廢棄。
攤鋪過程力求在規(guī)定時間和溫度內完成連續(xù)、勻速、均勻攤鋪作業(yè),同時保證攤鋪現場無運輸車輛滯留現象發(fā)生。因故停機或其他原因導致產生“死料”時,應及時予以廢棄清理。
壓路機組合方式:下面層“膠輪-鋼輪-膠輪-鋼輪”,上面層“鋼輪-膠輪-膠輪-鋼輪”。碾壓過程應對混合料溫度進行密切關注,在滿足碾壓溫度的條件下,碾壓遍數越多越好。環(huán)氧瀝青混凝土碾壓技術要求見表1。
表1環(huán)氧瀝青混凝土碾壓技術要求
壓路機類型 碾壓遍數 碾壓溫度(終壓)
鋼輪壓路機(≥13t) 初壓≥2 ≥90℃
輪胎壓路機(≥25t) 復壓≥4 ≥82℃
鋼輪壓路機(≥13t) 終壓≥2 ≥65℃
(3)養(yǎng)護
環(huán)氧瀝青混合料鋪裝完成后,其化學反應僅完成20%左右,馬歇爾穩(wěn)定度約為8kN左右;當采用復合式鋪裝結構(上面層改性瀝青+下面層環(huán)氧瀝青)時,上面層鋪裝為環(huán)氧瀝青混合料提供二次加熱過程,加速其固化反應,此時,其化學反應可完成40%左右,馬歇爾穩(wěn)定度約為15kN左右。因此,環(huán)氧瀝青混合料鋪裝完成后,仍需要一個強度增長的養(yǎng)護期。在這段時間內,需做好交通控制與強度跟蹤工作。
強度跟蹤工作根據3.4(1)中留樣馬歇爾試驗結果進行,當馬歇爾穩(wěn)定度達到預期強度的80%時,即可開放交通。
4結束語
水泥混凝土橋面環(huán)氧瀝青橋面鋪裝施工包括兩個重要階段,即:混合料施工階段和后期養(yǎng)生階段?;旌狭鲜┕るA段需重點對混合料溫度和時間實施嚴格把控,控制施工節(jié)奏和確保連續(xù)施工是成功鋪裝的關鍵所在。后期養(yǎng)生階段雖不需要投入過多的人員和施工設備,但仍然是確?;旌狭铣晒︿佈b的關鍵,該階段把控的重點指標仍然是溫度和時間,溫度越高,養(yǎng)生時間越短,當然高溫夏季最佳。
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(wèi).大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設計理論與方法[M].中國建筑工業(yè)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(huán)氧瀝青混凝土鋪裝技術及應用》[R],2000.
[5] 山西省交通規(guī)劃勘察設計院.山西路翔交通科技咨詢有限公司.《國產環(huán)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(huán)氧瀝青混合料罩面試驗段總結》[Z],2007.
關鍵詞:橋面鋪裝;病害;分析;橋梁與隧道工程
1 引言
針對鋼橋面鋪裝技術的研究在我國己經有近20年發(fā)展歷史,逐漸形成改性瀝青SMA、澆筑式瀝青混凝土和環(huán)氧瀝青混凝土三大鋪裝體系,整體水平得到了極大提高。近十多年來,這三種鋪裝結構在我國得到了應用。但是,我們鋼橋面鋪裝的使用條件和國外是不同的,主要體現在交通荷載較為不利和氣候環(huán)境條件比較惡劣,其中車輛超載對鋼橋面鋪裝使用性能的影響最為嚴重。我們過去對鋼橋面鋪裝技術的研宄是建立在路面標準軸載(100kN)及橋梁設計荷載(130kN)基礎上的,我國實際交通荷載情況則更加繁重,軸載達到150kN、I80kN的現象非常普遍,甚至有達到250kN軸載的情況發(fā)生。對車輛嚴重超載而要延長鋪裝使用壽命的最有效的辦法是提高橋面系結構剛度,例如增加橋面板厚度到14cm甚至16mm,縮小橫隔板間距至2m左右,增加縱向腹扳等,其后果是大量增加了橋梁鋼材用量、增加橋梁恒重,然而,即便如此,鋼橋面鋪裝早期病害現象仍然比較普遍,耐久性問題并沒有得到真正解決。
2 鋼橋面鋪裝的特點和相關病害
與普通路面鋪裝和水泥混凝土橋面鋪裝相比,鋼橋面鋪裝的使用條件更為嚴酷,鋪裝性能要求的程度更高。主要表現在以下幾個方面:
①鋼橋面鋪裝受力狀況更為復雜,鋪裝中產生的應力也更大。
水泥混凝土橋面板剛度大,水泥混凝土變形能力較差,因此,因結構原因給鋪裝層產生較大的拉應變是不可能的,否則結構本身也可能破壞。鋼橋的橋面為正交異性板結構,鋼板的變形及受縱橫加勁板(梁)的限制及剛度差異,導致不同部位,鋼板變形不同,例如,在加勁助板頂面,橫隔板及縱向腹板部位,鋪裝表面要承受拉應變,在重荷載作用下,鋪裝極易產生縱、橫向裂縫。橋面鋪裝的疲勞粵鹽侍飧為嚴重。
對于采用栓結聯接的鋼箱梁,由于聯接部位人螺檢的存在,任何需要碾壓成型的瀝青混凝土,在該部位無法壓實成型,只能采用有流動性的澆筑式瀝青混凝土。并且,實踐證明該部位該橋面鋪裝因承受_擊荷載較大,橋面剛度差異明顯等原因,易產生破碎等病害。
②鋼板吸熱及傳熱能力強,夏季炎熱時,橋面板的溫度較水泥混凝土橋面板高20℃以上。
由于鋼板吸熱及傳熱快,鋼箱梁內部也未設通風系統,因此在太陽直射及環(huán)境溫度較高時,鋪裝底面、鋼板表面最高溫度可達600℃以上,加上鋪裝層所承受的太陽輻射熱的積累,橋面鋪裝最高溫度在600℃甚至更高的使用溫度下,要求鋪裝層有更高的熱穩(wěn)性要求。
同時,由于鋼板溫度高,對鋪裝層與鋼板間粘接層在高溫下的結合力要求也較高,否則,在高溫下,橋面鋪裝也會因層間結合力不足而產生橫向移動、推擁等病害。
③由于鋼板的反復變形,對鋪裝層與鋼板的結合力要求也更高。
在反復彎曲變形及振動作用下,因鋼板的材料特性與鋪裝材料特性的不一致,界面上易產生法向應力(易引起脫層)及縱、橫向剪切應力(易引起脫層及變形),這要求粘接層材料不只確保有較高的結合力而且要有良好韌性,以適應荷載的反復作用。
④由于鋼板極易快速生銹等原因,鋼橋面鋪裝防護及防排水系統要求更加完善。
水滲透到鋼板會使鋼板腐蝕、生繡,既會損害橋面板,也會引起鋪裝脫層;同時,鋪裝層防腐油漆等材料被腐蝕,也會導致鋪裝的損壞,例如,橋面板上無機富鋅漆、電弧噴粹層,在水和空氣作用下,鋅會變成氧化鋅及鋅鹽,喪失與橋面板的層間結合力,引起鋪裝的脫層、推移(例如海大橋及軍山大橋橋面鋪裝的破壞)。而水泥混凝土橋面板,水滲透仍會產生大量的危害,但沒有鋼橋面鋪裝反應訊速,早期損害發(fā)生得更快。
此外,由于水的長期存在,也會嚴重損壞鋪裝層瀝青混凝土的性能,導致鋪裝層產生松散、坑槽等病害。
⑤由于鋼板變形量大,鋪裝層對橋面板變形的追從性要求更高。
對水泥混凝土橋面板而言,因瀝青混凝土變形能力要大得多,基本上不存在鋪裝不能追從于橋面板變形而產生破壞的情況。鋼橋面鋪裝則不同,鋼箱梁整體變形、吊索及斜拉索之間橋面系的變形、U型加勁助及橫隔板間的鋼板變形等。
變形量均較大(局部鋼板變形可達0.1-0.4mm,橫隔板間饒度也可達3-5cm等),鋪裝剛度大,特別是低溫下鋪裝層變硬,變脆時,如不能追從于橋面板的變形,鋪裝層與鋼板間會產生脫層病害,鋪裝在荷載作用下也會產生縱、橫向開裂。
3 結論
(1)目前,采用聚合物改性瀝青的澆注式瀝青混凝土(GA)鋪裝在我國的鋼橋面鋪裝中使用情況較其他方案更佳,但需要預防鋪裝層表面開裂、車轍及層間滑移病害,此外,還需重視澆注式瀝青混凝土的自身性能,防止出現車轍病害,如蚌埠淮河公路大橋。
(2)在我國,美國Chemco環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝是應用最廣泛的一種環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝,但該鋪裝施工要求高,且結構自身存在一些缺陷,易發(fā)生鼓包、開裂及坑洞病害,可通過增加防水層來延緩病害的發(fā)展。
(3)ERS鋪裝在我國總體的使用情況欠佳,該方案有待完善。
參考文獻
[1]鄧學鈞.中國江陰長江大橋橋面瀝青鋪裝層高溫穩(wěn)定性[J].交通運輸工程學報,2002.2(2):1-7.
[2]傅棟梁.鋼橋面鋪裝預防性養(yǎng)護對策分析與裂縫填封材料開發(fā)[D]:[碩士學位論文].南京:東南大學交通學院,2009.
[3]張磊.江陰大橋鋼橋面鋪裝病害研宄[D]:[碩士學位論文].南京:東南大學交通學院,2004
關鍵詞:橋面鋪裝裂縫應對措施
中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:
橋梁,往往是一個國家或者一座城市的象征,我國改革開放以來,橋梁建設取得巨大成就,現有橋梁已經超過60萬座,尤其最近20年,我國建造的橋梁數量比任何一個國家建造的橋梁要多三倍,我國已成為橋梁大國,但離橋梁強國還有很一段距離,究其原因,我們的橋梁建設中存在質量安全問題多,施工精細化程度低,尤其對橋面的是施工重視程度不足而導致裂縫的弊病不少,因此,如何合理改進橋面施工工藝,減少橋面裂縫已經越來越引起人們的注意。
1 橋面鋪裝的功能
橋面鋪裝也稱行車道鋪裝,其功用是保護屬于主體梁整體部分的行車道板不受車輛輪胎(或履帶)的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蝕,并能使車輛輪重的集中荷載起一定的分布作用,同時橋面鋪裝可以聯結各主梁使其共同受力的作用,所以,橋面鋪裝層是一個復雜的動力體系,要求橋面鋪裝具有足夠的強度、整體性和耐久性。如果發(fā)生裂縫,將使梁板直接承受車輛荷載沖擊增加結構受力負擔,進而影響行車安全。
2 橋面鋪裝的裂縫成因分析
橋面混凝土的抗拉強度很低,引起很小的拉應變就可能出現裂縫。混凝土結構在建造和使用期間,因為材料質量、施工工藝、環(huán)境條件和荷載作用等都可能使結構表面出現肉眼可見裂縫。在大量的工程實踐中發(fā)現,鋼筋混凝土結構的裂縫形態(tài)多樣,發(fā)展程度有別,形成裂縫的主要原因有兩類。
2.1 荷載作用產生的裂縫
由于橋面鋪裝的有限元分析模型可視為支撐在橋面主體結構上的薄板,橋面鋼筋混凝土結構在長期荷載作用下,承受拉力或彎矩的部位在橫截面上有一維的拉應力,承受剪力和扭矩的部位有主拉應力,這些部位都有可能出現垂直于主拉應力方向的裂縫。橋面結構在壓應力作用下也可能產生裂縫。
2.2非荷載因素產生的裂縫
2.2.1 表面干燥收縮產生的裂縫
當橋面鋪裝層施工時處于干熱環(huán)境或大風天氣時,使用水灰比、砂率過大或者水泥用量過多都會加大橋面混凝土的收縮量。環(huán)境相對濕度越低則水泥漿的干縮量大。對于暴露外面面積很大的橋面板因環(huán)境濕度升高過快,風速大,再加上橋面板混凝土的過分干燥使橋面混凝土水分散失更快。這種干燥過程是由外向內部逐漸擴散,由此形成明顯而不規(guī)則的表面干燥收縮裂縫。
2.2.2化學反應引起的裂縫
橋面混凝土在凝固過程中,水泥的水化作用在表面形成凝膠體,水泥漿逐漸變稠、硬化,并和粗細骨料凝結成一整體。在此過程中,水泥漿失水收縮變形遠大于粗骨料的收縮變形。此收縮變形差使粗骨料受壓,砂漿受拉,和其他應力分布。這些應力場在截面上的合力為零,但局部應力可能很大,以至在骨料截面產生裂縫。
2.2.3 溫度變化引起的裂縫
熱漲冷縮是水泥混凝土的性質,當環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化時,橋面混凝土的相應變形(膨脹或者收縮)受到周圍結構的約束,以及橋面標高控制不過大使橋面厚度發(fā)生突變時,都將在橋面結構內產生很大的附加應力,或內力重分布,混凝土所承受的抗拉強度是有極限的,當拉應力一旦超過外部混凝土所承受的極限時,就會在橋面板形成裂縫;橋面在露天或在多年的寒暑交替后,都將在表面出現不規(guī)則裂縫。
此外,梁板的擾度過大或者標高控制不好導致橋面的保護層厚度過薄,可能形成沿鋼筋軸線的裂縫。這類裂縫的寬度一般較?。?.05—0.1mm),且深度淺,只涉及橋面的表層。
3 橋面鋪裝裂縫的應對措施
3.1加強施工精度化管理,確保橋面結構厚度
嚴格控制梁板結構尺寸,以保證梁板吊裝后頂面標高滿足設計要求。對于存放時間超過三個月的梁板進行加載預壓,防止因預制梁板預拱度過大影響吊裝后頂面標高。嚴格控制負彎矩齒板混凝土的高度,避免對橋面鋼筋的正確位置造成影響,負彎矩張拉完成后對影響橋面鋪裝厚度的混凝土鑿除。特別注意支座墊石的標高控制,應安排具有多年施工經驗的人員施工,測量人員對施工全程進行監(jiān)控,保證支座墊石頂面標高滿足設計要求。
3.2優(yōu)化施工工藝,嚴格質量控制
3.2.1重視橋面施工準備工作:橋面鋪裝層能否鋪好,最為關鍵的是新老混凝土面能否粘結好根據理論分析可知,提高層間接觸程度可以顯著提高結構層的疲勞壽命,在施工中盡可能采取措施,保證各層粘結良好,避免滑動,橋面鋪裝前,應先鑿除梁體表面浮漿,使表面粗糙,成齒形,且均勻,并用高壓水槍沖洗,但注意不能積水。此外,還需將鑿后的混凝土松散粒,砂石泥土等清除干凈,有利于層間粘結牢固,可采用以下措施:① 在鑿毛的清除干凈的表面涂抹一薄層膠結劑;②加設新舊混凝土之間聯系鋼筋。
設置定位鋼筋及保證鋼筋保護層厚度。橋面鋪裝層的鋼筋網在施工中常用混凝土墊塊定位,而墊塊易走位而失去定位作用。在現場可參與定位鋼筋,如 Φ1O或Φ12鋼筋,長度約6~12cm,雙向間距約75cm,定位鋼筋一端與鋼筋焊接,另一端豎立支撐于梁面上,對鋼筋網實行多點支撐。同時,施工時,應盡量避免人和機具在鋼筋網上碾壓,以防鋼筋網出現大的變形。
3.2.2水泥混凝土橋面材料的控制:原材料是橋面施工中的重要組成因素,原材料的質量直接影響橋面工程的施工質量。粗骨料最大粒徑應不大于20mm,粗骨料的含量在混凝土中的體積含量高,能減少混凝土的收縮,骨料彈性模量熱膨脹系數對混凝土干縮也有影響,骨料彈性模量高,使混凝土的干縮和徐變就會受阻。在水泥混凝土橋面的施工過程中要特別注意原料的檢測和計量。在施工過程中要對骨料的含水量進行細致的檢測,保證每一個工作班組都檢測一次,如果測量的含水量相差很大,就應該及時調整。同時也要對水泥的選擇進行細致的評定,在橋梁橋面的水泥混凝土鋪裝中,水泥的強度是關鍵因素,施工時要嚴格根據設計規(guī)定進行水泥強度的選擇,并保證水泥出廠的質量達標。別外對其它原材料的選擇,也要符合施工的規(guī)范要求,沒有特殊情況不能隨意更改設計規(guī)定的原材料指標和型號。
3.2.3適當使用外摻料:根據工程具體情況,適當參與外摻料,如:①粉煤灰,可降低混凝土水化熱,降低混凝土出現拉應力的起始點溫度,減少混凝土降至環(huán)境溫度的溫差,防止溫度裂縫的產生。②鋼纖維,在混凝土中加入體積摻量為1.2%~2% 鋼纖維,可以在混凝土中形成亂向分布的網狀結構,其主要作用是在基材開裂后,阻滯和約束裂縫的發(fā)展,因而提高其強度,特別是變形的能力(延性和韌性)。③外加劑,適當的加入膨脹劑和引氣劑對于提高混凝土抗干縮和抗折強度也具有一定的明顯作用
3.2.4水泥混凝土的拌和及運輸:在對水泥混凝土進行拌和作業(yè)時要保證混凝土的配比達到施工要求,并保證拌和設備的有效使用,每次拌和之前對設備進行調試和檢修。在運輸時要采用罐車進行運輸工作,并泵送混凝土,盡量減少運輸過程中水分的流失,避免混凝土發(fā)生離析現象。運輸的中途不能出現停車等現象,盡量保證運輸的時間在40分鐘之內。
3.2.5 攪拌和澆筑的質量控制:(一)對水泥混凝土的有效攪拌,可以使水泥混凝土在模板中分布的更加均勻,增加其密實度,混凝土的攪拌是橋梁橋面鋪裝的重要工程。在攪拌時要保證攪拌機的連續(xù)運轉,以保證混凝土的質量。(二)在澆筑前,要對橋面進行清理,可采用高壓水槍進行沖洗,從而保證橋面清潔使混凝土與底層緊密粘結。澆筑之前要保證橋面的充分濕潤,水泥混凝土的攤鋪要均勻,布料時要采用平板振搗器振搗。并進行人工找平,一邊找平一邊用滾筒滾壓。澆筑完成后要進行真空吸水,然后用刮尺刮平。在橋面鋪裝時施工作業(yè)必須保持連續(xù),并避免在溫度過高時進行作業(yè)。而且橋面水泥混凝澆筑的厚度一定要達到要求。(三)在橋面的鋪裝時應該盡量避免施工縫的設置,如果橋面不寬可以全幅進行澆筑,橋面較寬時則采取分幅施工。(四)水泥混凝土橋面很容易產生大量的裂縫,在施工過程中可以采取相應的措施加以防治,在橋梁鋪面時,鋼筋網的位置應該嚴格按規(guī)定設置,同時可加設真空吸水和抹光機抹面兩道工序,以改善由于溫差過大而造成的橋面裂縫。
3.3 加強養(yǎng)護工作的質量控制
水泥混凝土橋面的后期養(yǎng)護工作時分重要,混凝土干縮裂縫屬于早期裂縫,它的產生在很大程度上是由于養(yǎng)護不當造成的,因此要注意施工期間的養(yǎng)護,有效的養(yǎng)護可以避免橋面裂縫的產生。水泥混凝土在抹平2小時以后,混凝土表面達到一定的強度時,便可以進行養(yǎng)護工作。在養(yǎng)護時一般采用濕麻袋或草墊進行覆蓋,并保持混凝土表面的濕潤,每天進行灑水,養(yǎng)護的時間為14天。在進行養(yǎng)護工作時要禁止車輛通行。
4 結語
由于橋面裂縫的成因比較復雜,必須認真重視,從施工精細化管理和施工工藝的控制采取措施進行防范,提高橋面的工程質量。
參考文獻
[1] 姚玲森橋梁工程
關鍵詞:環(huán)氧瀝青;混合料;容留時間;制備;試驗方法
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
Epoxy asphalt and mixture preparation and test method
YANG You-jiang1,HUANG Xi-cun1,QI Bing-qian1,YANG Cheng1,ZHANG Cai-long1,WANG Hai-tao1,ZHANG Quan-min2,WANG Xiang-yuan
(1. Chongqing Road and Bridge Construction Fucheng FengShi Highway Overall Contracting Units,ChongQing 4011472;Shanxi Luxiang traffic science and Technology Consulting Co., Ltd.,Taiyuan 030006)
Abstract: A brief review of the status quo of test methods for epoxy asphalt mixture; Preparation and determine the reserved time of epoxy asphalt materials; Preparation and detection method of epoxy asphalt mixture system, Method of providing basis for epoxy asphalt and its mixture test.
Keywords: Epoxy Asphalt; Mixture; Reserved Time; Preparation; Test Method
中圖分類號:U444文獻標志碼:B
1緒論
環(huán)氧瀝青作為一種新型的橋面、路面鋪裝材料,近年來,已在國內公路行業(yè)的多個領域得到推廣和應用,特別是在水泥混凝土橋面鋪裝工程中,已經得到了較為廣泛的應用。但在室內試驗和現場施工過程中,環(huán)氧瀝青混合料仍未形成一套完整、規(guī)范的試驗方法。本文從原材料和混合料的配制及試驗檢測等方面對水泥混凝土橋面鋪裝用環(huán)氧瀝青混合料的試驗方法進行系統研究。
2環(huán)氧瀝青原材料
環(huán)氧瀝青是一種雙組分材料,分為A、B兩個組分,其中:A組分為環(huán)氧樹脂,B組分為根據專用配方按一定生產工藝生產,含有多種添加劑的瀝青組分。
2.1環(huán)氧瀝青成品配制
(1)將裝有環(huán)氧瀝青A、B組分的容器置于烘箱中預熱,烘箱溫度宜為軟化點溫度以上。
(2)根據《產品說明書》所規(guī)定的A、B組分比例,計算試驗項目所需的A、B組分重量。后將A、B組分通過0.6mm的濾篩過濾稱重后倒入各自的盛樣器皿。
(3)將上述盛樣器皿分別放在帶有石棉墊的加熱爐上加熱;加熱過程中,應用玻璃棒連續(xù)攪拌,并密切觀測試樣溫度。
(4)將A、B組分加熱至《產品說明書》中的規(guī)定溫度,將A、B組分進行混合?;旌线^程中應用玻璃棒不停攪拌,攪拌完成后,環(huán)氧瀝青制備完畢,并在最短的時間內用于試件制備。
2.2容留時間的確定
(1)容留時間的概念
環(huán)氧瀝青A、B組分混合后加入混合料中,粘度隨時間增長,從混合料拌和開始到攤鋪、碾壓(初壓)不出現裂縫(可以初壓作業(yè))的時間稱為環(huán)氧瀝青混合料的最小容留時間;從各混合料拌和到攤鋪碾壓(初壓)困難(出現死料)的時間稱為環(huán)氧瀝青混合料的最大容留時間。因此,施工過程中攤鋪碾壓施工時間應控制在最小和最大容留時間范圍內完成。
(2)容留時間的確定方法
與普通瀝青不同,環(huán)氧瀝青材料自A、B組分混合后,會發(fā)生化學反應,其粘度隨著時間、溫度的增加而增長,容留時間的確定就是通過檢測環(huán)氧瀝青體系粘度達到指定粘度的時間來確定的。通常情況下,環(huán)氧瀝青體系粘度達到1.0Pa?s的時間為最小容留時間,達到3.0 Pa?s的時間為最大容留時間。
具體的試驗過程為:按2.1條配置環(huán)氧瀝青成品,并記錄A、B組分混合時間,稱取規(guī)定重量后將其置于布洛克菲爾德(Brookfield)粘度計的加熱器(加熱器溫度應與根據施工現場規(guī)定的拌和溫度確定)中,記錄對應的結合料粘度、溫度,記錄頻率:次/5min,當粘度達到8000mPa?s時,結束試驗。后繪制混合料粘度與時間關系表,得出最小、最大容留時間。表1為某工程中環(huán)氧瀝青結合料粘度與時間關系。
表1某工程中環(huán)氧瀝青結合料粘度與時間關系
時間(min) 粘度(Pa?s) 時間(min) 粘度(Pa?s) 備注
0 150 35 905 最小容留時間:
37min時達到1.0Pa?s;
最大容留時間:
58min時達到3.0 Pa?s。
5 175 40 1200
10 200 45 1655
15 252 50 2362
20 329 55 4150
25 480 60 14520
30 704
3環(huán)氧瀝青混合料
3.1環(huán)氧瀝青混合料的制備
環(huán)氧瀝青混合料的配制方法與普通瀝青混合料基本相同,除包括:瀝青、集料等材料準備,拌和、成型等過程外,還包括混合料拌和完成后的容留和擊實成型的養(yǎng)護等過程。
(1)瀝青、集料等材料準備
根據2.1條準備環(huán)氧瀝青材料,并記錄A、B組分混合時間;集料的準備工作可參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》的要求進行。集料級配要求與普通瀝青混合料有所不同,環(huán)氧瀝青混合料級配范圍見表2。
表2環(huán)氧瀝青混合料級配組成
級配
類型 通過下列篩孔(mm)的百分率(%)
16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
HLH-13-1 100 90-100 68-83 40-58 24-40 17-30 12-23 8-18 6-12 4-8
HLH-13-2 100 90-100 80-90 58-73 42-53 30-40 21-30 13-22 10-17 6-12
注:HLH-13-1適用于上面層, HLH-13-2適用于下面層。
(2)混合料拌和
將經干燥處理后的粗、細集料加熱至規(guī)定溫度后(一般為105℃),倒入瀝青拌和鍋,用小鏟子適當混合或開動拌和機干拌15s。然后按照規(guī)定數量加入預熱規(guī)定溫度的環(huán)氧瀝青,開動拌和機拌和30s。再加入礦粉,繼續(xù)拌和30s內,至瀝青混合料拌和均勻。
(3)混合料的容留
根據2.2條確定的容留時間范圍和施工現場的實際情況,最終確定容留時間T?;旌狭习韬屯瓿珊?,將混合料置于規(guī)定的溫度下容留T分鐘。
(4)混合料成型
將已滿足容留時間和溫度要求的環(huán)氧瀝青混合料置于混合料成型機上進行試件的制備。制備方法與普通瀝青混合料相同。
(5)混合料養(yǎng)生
環(huán)氧瀝青混合料的強度形成過程實際就是環(huán)氧瀝青分子間發(fā)生化學反應的過程。因此,混合料試件成型初期,環(huán)氧瀝青的化學反應并未完成,因此將環(huán)氧瀝青混合料試件置于規(guī)定溫度下進行養(yǎng)護。通常情況下,環(huán)氧瀝青混合料試件在120℃溫度下養(yǎng)護6h以上視為其化學反應完成,養(yǎng)生結束。
3.2環(huán)氧瀝青混合料的試驗檢測
環(huán)氧瀝青混合料的性能試驗檢測與普通瀝青混合料基本相同,試驗方法及條件可參見《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)進行。但由于環(huán)氧瀝青混合料的部分技術指標較高,因此,對試驗檢測設備的量程等指標提出較高要求。例如:馬歇爾穩(wěn)定度儀量程應大于50kN,車轍試驗儀量程應大于60000次/mm。
4結束語
環(huán)氧瀝青及混合料性能的優(yōu)越性已得到國內外業(yè)內人士的共識,但由于其材料自身對時間、溫度極為敏感,因此,試驗和施工過程控制成為環(huán)氧瀝青及混合料成型的重要所在。
確定合理的混合料拌和出料溫度和容留時間,并保證各環(huán)節(jié)均在規(guī)定的時間和溫度下完成是環(huán)氧瀝青混合料成功鋪裝的關鍵所在。同時,后期養(yǎng)生亦為環(huán)氧瀝青強度形成的關鍵階段,盡量提高養(yǎng)生溫度和保證養(yǎng)生時長是該階段主要措施。
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(wèi).大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設計理論與方法[M].中國建筑工業(yè)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(huán)氧瀝青混凝土鋪裝技術及應用》[R],2000.
[5] 山西省交通規(guī)劃勘察設計院.山西路翔交通科技咨詢有限公司.《國產環(huán)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(huán)氧瀝青混合料罩面試驗段總結》[Z],2007.
【關鍵詞】公路橋梁 上部構造 施工工藝 橋梁上部構造 加固技術 結構施工
中圖分類號: TU997 文獻標識碼: A
一.引言
隨著我國經濟的快速發(fā)展,提高了對城市之間的物流、人流需求。為更進一步促進經濟大發(fā)展,我國開始大量修筑高速公路。在公路交通網絡中,橋梁是重要的組成部分,而橋梁的質量直接關系到行車安全,關系到公路是否暢通。近些年來,由于運輸的需要,各類重型車輛越來越多,加大了公路的負荷,部分公路維護成本加大,而有相當數量的橋梁都出現結構老化、橋面開裂及破損等有損橋梁結構安全的現象,車輛超載、結構失穩(wěn),導致橋梁的耐久性和適用性降低,導致橋梁的承載能力出現不同程度的降低。為避免在后期使用過程中出現質量問題而投入大力的財力、物力和人力進行維護,在橋梁修建中,要提前預防,特別是對橋梁的上部構造施工中,要格外引起注意。
二.公路橋梁上部構造施工概述
公路橋梁結構包括上部構造和下部構造兩大部分,其中上部構造主要包括:板梁、支座、防撞墻、濕接縫、波形護欄、伸縮縫、橋面鋪裝及絞縫等。橋梁上部構造通過支座支承于橋墩和橋臺上。目前,橋梁施工基本上都是先預制板梁,預制完成后進行吊裝,然后進行梁和梁的處理。預制梁板時需要有固定的施工場所,選擇的場所既要方便施工,又要便于吊裝。板梁預制廠一般分為制梁區(qū)、鋼筋加工區(qū)、存梁區(qū)、辦公區(qū)及生活區(qū)。存梁區(qū)和制梁區(qū)保持縱向連接,鋼筋加工區(qū)設置在制梁區(qū)附近,便于作業(yè)。板梁預制完成后,將其吊裝到支座上,然后進行橋面鋪裝,完成上部施工。
在公路橋梁施工前,要根據招標文件、設計文件和施工合同,結合有關規(guī)范來編制施工組織設計。同時要做好施工前的現場準備,要在施工現場修建臨時的設施,安裝相關機具,做好材料的堆放和儲存,并進行施工測量,做好開工前的試驗檢測工作。
三.公路橋梁上部構造的施工工藝
1.拱架、模板及支架。
(1) 拱架、模板及支架的設計。
對結構隱蔽表面的模板,其擾度不應超過1/250跨徑;結構外漏表面的模板,其擾度不應超過1/400跨徑。當在不計沖擊力時汽車荷載和結構自重所產生的向下擾度超過跨徑的1/1600時,應在鋼筋混凝土板、梁、拱的底模上設置預拱度,設置的預拱度值等于1/2汽車荷載(不計入沖擊力)和結構自重所產生的擾度。對于跨度超過20米的預應力簡支梁,要根據監(jiān)理工程師的指示,按照圖紙來設置反拱。
(2)拱架、模板及支架的制作及架設。
對混凝土外漏的模板施工時,要采用膠合板和鋼材,并且要至少有一個側面及兩個邊要拋光。在梁和墩臺帽的突出位置,要作出倒角或削邊,以便于脫模。根據監(jiān)理工程師指示,結合圖紙要求,在結構物的某些部位設置凹槽和凸條的裝飾線。對在模板內的錨固件和金屬連接件,要至少在距離混凝土表面的25mm深處進行拆卸或截斷,處理過程中不應損傷混凝土。利用水泥砂漿對混凝土表面所留的空洞進行填塞處理,要保證表面應光滑、堅固、平順、顏色要均勻。模板內不能有雜物、砂漿及其他污物。對于以后需要拆除的模板,要在使用前就涂刷脫模劑,以便于在拆除時易于脫模,又能保證混凝土不變色。
(3)拱架、模板及支架的拆卸。
對于不承重的側模,要在混凝土的強度能保證其棱角及表面不損壞的情況下才可拆除。一般情況下,混凝土的抗壓強度達到2.5MPa時才能拆除側模。對承重部分的拱架、模板和支架,要確保混凝土的強度能夠承受自重時才能拆除。對于跨徑小于3米的板和梁,要達到混凝土設計等級的50%,跨徑大于3米的,要達到混凝土設計等級的70%?;炷令A制塊拱橋或石預制塊拱橋,要等砂漿的強度達到圖紙的要求時才能拆架,如果圖紙沒有相關規(guī)定的,一般必須要達到砂漿設計等級的70%才能拆架。拱橋跨徑小于10米時,要完成拱上結構施工后,才能拆架。對于裸拱的卸架,要在卸架前進行預估驗算,之后才可進行拆卸。
2.現澆混凝土和鋼筋混凝土施工。
(1)鋼筋混凝土的梁體澆筑。
首先,要在支架上進行鋼筋混凝土的梁體澆筑。進行澆筑時,要根據梁的橫斷面,來對上下層采取斜向分段或水平分層的方法,進行連續(xù)澆筑。上層和下層之間前后澆筑的距離應不低于1.5米,每次澆筑的厚度,以插入式振搗器或附著式振搗器振搗時,不超過30cm為準。如果箱梁體無法以此澆筑完成,需要進行二次澆筑時,要保證第一次澆筑到梁的地板承托頂部以上30cm的位置。進行二次澆筑時,要先檢查腳手架有無出現收縮和下沉,要保證最小的沉降和壓縮。
(2)簡支梁橋上部構造的混凝土澆筑。
對簡支梁橋上部構造的混凝土澆筑時,一般要從墩、臺的兩端向跨中方向進行澆筑。澆筑時要一次澆筑完成,采用分層澆筑時,可從一端開始。對于一般跨徑的懸臂梁橋混凝土澆筑,要從跨中向兩端墩臺的方向進行澆筑,其鄰跨懸臂應從懸臂向墩臺進行。對于懸臂梁橋吊梁的混凝土澆筑時,要確保懸臂梁的混凝土強度達到設計等級的70%以上時,才能進行澆筑。而對于跨徑較大的簡支梁以及在基底剛性不同的支架上澆筑懸臂梁或連續(xù)梁,要防止支架出現不均勻的沉降引起混凝土開裂。
3.其他工藝要求。
澆筑完成后的梁板,要正在脫模后及時進行養(yǎng)護,可以安裝自動噴淋設施來進行保養(yǎng),采用土工布從頂到底覆蓋梁體,以保證梁板具有足夠的濕度和溫度。對空心板梁和箱梁等內部要蓄水養(yǎng)護,絞縫部位和濕接縫部位在拆模后要及時用鑿毛工具進行端面鑿毛。待拆除模板后,要注意觀察梁體的表現,查看是否存在缺陷。
冷拉預應力鋼筋的接頭,要在鋼筋冷拉前采用以此閃光頂鍛法來進行焊接,焊接之后要進行熱處理,以此來提高焊接質量。預應力筋有對接焊接頭時,要將接頭位置設置在受力較小的位置,對于結構受拉區(qū)煩誒內,要盡量避免使用。對預應力筋下料時,其下料長度需要經過計算來確定,確定長度時要考慮錨夾具長度、構件孔道尺度、千斤頂尺度、外漏尺度及張拉伸長值。切斷時不能采用電弧切割,要采用砂輪鋸切斷預應力筋。進行預應力筋編束時,要逐根梳理,要保證直順不扭轉,每根之間不能相互纏繞,綁扎要牢固。預應力筋的穿束可在混凝土澆筑前或混凝土澆筑后進行。采用先穿束后澆筑混凝土時,在澆筑前要先檢查管道,確認管道完好后才可進行澆筑。在澆筑混凝土時,要定時轉動、抽動預應力筋。采用先澆筑后穿束施工方法時,待混凝土澆筑完成后,要立即疏通管道,保證管道暢通。
當下部構件和梁體預制完成后,可將其吊運到架梁。在架梁前,必須要多墊石軸線進行放樣,在每個墊石放樣完成后,才可安裝支座吊裝梁體。在施工過程中,為了便于施工,要先將臺背填起,并層層碾壓到背墻頂。利用架橋機來進行吊梁起重作業(yè),如果施工外部條件允許,也可以用吊車進行架梁。架梁過程中,支座要保持固定,不能移動,待放好后將梁體垂直向下安置。架梁施工完成后,進行下道工序施工。為了減少施工工期,在確保施工安全、無法造成施工干擾時,可以安排架梁、濕接縫和絞縫處理同時進行。對絞縫澆筑時,要注意伸縮縫不能受到干擾。防撞墻放樣完成后,要根據設計的厚度來焊接,同時進入波形護欄的施工,護欄施工完成后進行橋面鋪裝。在濕接縫和絞縫以及橋面的現澆部分所采用的混凝土要和梁體相同,以保證足夠的剛度及強度。
四.結束語
隨著我國加大了對交通基礎設施建設的投入,未來一段時間內,交通網絡以及公路橋梁的建設規(guī)模還將出現快速飛越。為了提高行車舒適度,保障行車安全,在公路橋梁施工中,要嚴守操作規(guī)程,根據施工設計要求,打造高質量工作,提高公路橋梁的安全性。
參考文獻:
[1] 谷守樸 公路橋梁上部構造的施工工藝 [期刊論文] 《內蒙古公路與運輸》 -2011年2期
[2]朱勤寶 公路橋梁上部構造的施工工藝分析 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年9期
[3]王新東 公路橋梁裝配式上部構造施工工藝與質量控制 [期刊論文] 《中國新技術新產品》 -2009年8期
[4]覃輝 公路橋梁上部構造的施工工藝探討 [期刊論文] 《科技與生活》 -2011年9期
[5]侯瑩 牛德東 橋梁上部構造的施工技術綜述 [期刊論文] 《科技致富向導》 -2011年20期