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一、路桥桥面铺装的概述
桥面铺装是桥面板上面为了能够将车轮的集中荷载分散并可以保护桥面板的一个部位,为了防止车辆车轮以及履带式车辆或者机械直接对桥面板造成损害磨耗,避免梁板遭受雨水侵蚀,分散车轮集中荷载,通常用沥青混凝土、水泥混凝土或者高分子聚合物等材料铺筑在桥面板上的保护层。我省大多情况下都是用水泥混凝土和沥青混凝土为桥面铺装材料的。通过多年的研究发现,公路桥梁桥面铺装病害主要有表面产生不规则网状裂缝、由于桥面板铰缝产生较长且比较规则的纵、横裂缝或裂纹、局部碎裂等。分析这些病害产生的原因是有多方面的因素造成的,设计不尽合理以及施工不规范,同时许多大型运输车辆在运输过程中的超载也是导致铺装层破坏的重要原因之一。
二、路桥工程桥面铺装层施工中存在的问题
1、铺装层的厚度不够
随着交通量的日益增加,薄弱的桥面铺装层无法承受超载超重的车辆的重载负荷,致使出现坍塌、下沉的情况,通常情况下12cm的铺装层比12cm 以下铺装层的接应力高出一些。
2、混凝土质量低
混凝土的水灰比例过大,会导致铺装层出现损坏;混凝土不具备应用的强度和耐磨性能,也会致使铺装层出现问题;由于气温的不断升高,水分会被快速的蒸发流失,如果没有做好相应的养护工作会致使铺装层出现裂纹,此外,混凝土配筋量小可引起表面收缩开裂现象。
3、铺装层和行车道板粘结性较差
在进行施工的时候,不按照相关的要求对行车道和拉槽进行处理,在进行桥面铺装之前也没有进行冲洗或清洗的不够干净,都在很大程度上影响铺装层与行车道板之间事物粘结性。此外,防水层的设置对混凝土和沥青混凝土的粘结性也有很大的影响。
4、钢筋的锈蚀
工地进行施工的工作人员没有钢筋防护的意识,不严格依照规定对钢筋涂层、没有满足钢筋的防腐要求、把钢筋放置在腐蚀物较多的地方。有些时候工作人员在运输或储存的时候破坏了涂层,这种种的因素都会导致钢筋出现锈蚀的情况。
5、桥面排水设计不合理
桥面的纵坡、横坡设置不合理,纵坡过小,可桥面雨水汇流时间加长;纵坡过大则会使雨水口的截流率变小,影响桥梁桥面的排水效果;泄水口的间距过大或数量不够,可造成桥面积水;设计桥梁桥面排水系统时常常忽略进水口和碎石盲沟周边的防水层设计,很容易出现排水不畅或者防水层渗水的现象。
三、针对路桥工程桥面铺装层施工中问题的解决措施
1、严格把好施工材料质量关
施工材料是影响公路桥梁桥面铺装层施工质量的关键因素,因此对其质量进行严格把关尤为必要。首先应依据公路桥梁桥面铺装层施工具体要求规范进行材料购置操作,在此基础上对施工原材料进行质量检测。其次在应用于施工操作之前还要对其质量进行再次审核,符合施工相关标准规范后方可进入铺装层施工场地,对于质量不达标以及不合格的施工材料,严禁进入施工现场。
2、做好防水及桥面排水设计
以施工设计相关规范为依据进行防水层施工模型设计,并对防水层的实际受力情况进行计算,全面考虑影响防水层受力大小的因素,从而对防水层施工做出科学规划,保证桥梁桥面防水层施工的合理性与可行性,实现良好的防水效果;科学合理确定排水排水管的数量、桥面纵坡和横坡的形式及跑水管的设置。按照径流面积来计算确定排水管数目,每平方米的桥面宜设排水管面积为300mm2,直径不宜小于100mm;根据桥梁断面形式进行确定桥面排水方式。
3、强化施工过程控制力度
(1)钢筋的施工
合理控制钢筋数量,结合铺装层受力情况设置(10-12)×10cm的钢筋网,并在铺装层受拉区进行钢筋网加密,使其产生强大的合力;在进行桥面钢筋的绑扎工作的时候,钢筋的下方要放置大量的和铺装层标号相同的石子垫块,预防钢筋的股价及局部出现下挠的情况;在对钢筋进行焊点时,如果焊接网的受力钢筋为1级,要把钢筋网两边的横向钢筋和受力钢筋的交点焊接到一起;如果出现焊接网具有两个方向的受力钢筋,应将钢筋网周围的两根钢筋所有的相交点都焊接到一起。
(2)模板施工
模板进行制作的时候,严格遵守模板的工艺要求,依据桥面铺装层的实际情况展开制作工作。根据实际的需求,模板的高度和混凝土的层板厚度应该是一样的纵向的设置型钢,设计好标高,为了保障铺装栓的厚度,可以把振动梁放在型钢的上面。为了避免出现漏浆的情况,各个缝隙间必须进行严密的赌塞。
(3)混凝土浇筑
进行混凝土浇筑施工前应对梁板顶面混凝土表面的浮浆以及松动的砂石进行彻底清理采用人工凿毛,并用水车喷射高压水,完成对梁面的清洁工作。同时在梁板上进行洒水,待到梁板的顶面彻底湿透之后实施混凝土的浇筑工作。可以运用跨为单位对其展开整体的浇筑。
(4)切缝
把桥面的铺装横向缩缝设置在墩顶的每隔10D15m的位置。设置的时候必须哈防撞栏的缩缝对齐,所设置的深度控制在2cm左右。可以依据混凝土刚开始凝固的气温来掌控其切缝的时间,最后运用专业的填缝设备进行灌缝。
(5)养护
根据施工现场的实际情况,运用淋水及养护剂对其进行养护。养护的时间由运用的养护方式所决定。一般情况下,选用普通的硅酸盐水泥时大约14d,运用早强水泥为2d.养护主要是为了确保桥面的混凝土在交通正式动用前的质量和强度。在进行养护的时期,为了避免出现收缩和裂缝,必须保障混凝土的水分不被蒸发和风干的情况;可以运用塑料薄膜及草袋等覆盖的方法确保其具有恒温,以预防混凝土出现较大的温度;必须限制交通,避免人力及车辆对其造成桥面的混凝土损坏的情况。
结束语:
由于路桥项目数量的增加以及规模的扩大,车辆超载等问题对于桥梁的损坏也在日益加剧。因此,加强路桥桥面铺装技术的研究,确保车辆正常的运行,避免人们的生命安全不受影响,也有利于桥梁维修技术的提升。虽然公路桥桥面铺装技术积累了丰富经验,但路桥桥面铺装层施工中仍存在较多的问题,这就需要相关人员对施工质量进行严格地控制,以此提高整个路桥施工的质量。
1、概述
目前,在公路桥梁中,桥面行车道铺装一般采用水泥混凝土和沥青混凝土铺装,由于桥面铺装在我国尚缺乏较成功的经验,再加上施工工艺上的不足,使得桥面铺装在施工过程中常常出现一些病害问题。根据调查资料表明,正在使用的大中桥80%以上桥面不同程度的存在病害,20%以上已严重的影响了使用,本文就其中较普遍的问题进行分析,并借自身的施工养护经验探讨一些行之有效的预防改进措施。
2、水泥混凝土桥面铺装
在水泥混凝土桥面铺装的使用和养护过程中,最常出现的问题是铺装层的龟裂、破碎、露筋和平整度差,主要有以下几个原因:
⑴ 原材料质量不合格。石料压碎值指标不符合要求,细集料中杂质含量过高,粗骨料粒径不合格等均可影响到混凝土的整体强度,使其达不到设计要求,难以满足使用要求,从而发生龟裂破碎现象。
⑵ 水泥混凝土铺装与桥梁行车道未能很好地联结成整体,由“空鼓”现象,另外桥面钢筋网下沉,上保护层过大,钢筋网未能起到防裂作用,这样桥面不能适应反复荷载引起的震动而发生破坏。
⑶ 铺装层厚度不够,由于在桥梁下部结构或预制梁施工时未能控制好标高,安装后致使梁顶标高偏高,为了保证路线总标高不变而减少了桥面铺装厚度,使得钢筋网上下保护层不够,强度严重不足而发生破损,严重时出现漏筋现象。科技论文,桥面铺装。
⑷ 未按规定要求进行养生及交通管制,桥面铺装混凝土铺筑完成后覆盖养生不及时,在混凝土未达到设计强度时即开放交通,允许车辆通行,从而造成了铺装的早期破坏。
通过上面的分析可知,影响桥面混凝土铺装的因素很多,如不注意,就会过早的发生破损,缩短铺装层的使用寿命。因此,要想预防上述的情况发生,必须着重从以下几个方面入手,严格按照规范要求进行施工。
⑴ 严把原材料质量关。各类粗细骨料必须分批检验,各项指标合格后方可使用。混凝土配料时沙子应过筛,各种石料的粒径符合规范要求,拌合前对设备进行标定,以保证混凝土质量。科技论文,桥面铺装。
⑵ 为使桥面铺装混凝土和行车道板紧密结合成整体,在进行梁板预制时其顶面必须拉毛,一般应垂直跨径方向划槽,槽深0.5-1.0cm横贯全宽,每延米10-15道,在绑扎桥面钢筋网之前必须用钢丝刷清除桥板顶面的浮浆,用空压机吹净,浇筑前刷一层水泥浆,以保证梁板与桥面铺装的结合。在浇筑桥面混凝土之前必须严格按设计重新布设钢筋网,设置垫块,,以保证钢筋网上下保护层的厚度,从而减少裂缝。
⑶ 在进行桥梁上、下部施工时标高控制要“宁低勿高”,以保证桥面铺装层的厚度,如果标高有问题,按原设计不能保证铺装层厚度,要通过设计部门适当提高路线标高以确保铺装层厚度。在浇筑桥面混凝土时要严格控制标高,保证平整度,初凝前要按规范拉毛,以保证桥面摩擦系数。
⑷ 水泥混凝土桥面铺装完成后必须及时覆盖和养生,在混凝土达到设计强度后才能开放交通。科技论文,桥面铺装。
3、沥青混凝土桥面铺装
在大中型桥梁中,桥面铺装的沥青混凝土铺装层应满足与混凝土桥面的粘结,防止渗水、抗滑及有较高抗震变性能力等功能性要求。然而在实际使用过程中,桥面混凝土开裂脱落却往往成为桥面铺装的主要病害,主要由于:
⑴ 设计上先天不足。沥青混凝土铺装层厚度宜为4-10cm,同时必须保证不能渗水,高等级公路上的沥青混凝土铺装层应厚一些。科技论文,桥面铺装。但有的沥青混凝土铺装层设计时厚度严重不足,或为保证路面设计标高而擅自降低沥青混凝土铺装层厚度,而沥青混凝土的配比却未作相应的调整,致使铺装层的抗震变形能力减弱,造成了面层开裂脱落。
⑵ 沥青混凝土铺装层漏水或平整度较差造成积水,再加上排水不畅,在车辆荷载的反复作用下,两层分离,产生龟裂脱落。
⑶ 粘层油质量差或未深入到混凝土面层中,未起到粘结作用。
⑷ 压实度不够。施工时未按规范要求进行碾压,造成强度不足,在车辆长期作用下,产生破碎脱落。
⑸ 大中桥中线铰缝处沥青混凝土铺装在车辆荷载作用下,出现断裂脱落。
因此,在进行沥青混凝土桥面铺装施工时,为保证工程质量,预防上述病害的发生,应从以下几个环节入手严格控制:
⑴ 在设计上应保证沥青混凝土铺装层的厚度满足使用要求,对于高速公路桥面,其沥青混凝土铺装层厚度应≥9cm。公路桥面沥青混凝土铺装层厚度应与相接公路面层一致并一起施工。
⑵ 沥青混凝土配比要采用连续密级配,确保沥青混凝土不渗水、不积水,同时在泄水孔的设计、施工时,保证泄水孔的底面标高低于桥面水泥混凝土铺装层标高,养护时要经常清理泄水孔,确保层间水和表层水及时排出,以防止长时间浸泡沥青混凝土造成破坏。科技论文,桥面铺装。
⑶ 施工前应对水泥混凝土桥面进行清扫和冲洗,对尖锐突出物及凹坑应与剔除或修补,以保证桥面平整、粗糙、干燥、清洁。粘层油宜采用乳化沥青或改性沥青,洒布要均匀,确保充分渗入以起到粘结作用。科技论文,桥面铺装。
⑷ 在施工时,沥青混凝土宜采用胶轮压路机复压及轻型钢筒式压路机终压的方式,不得采用可能损坏桥梁的大型压路机和重型钢筒式压路机,沥青混凝土铺装层的施工碾压一定要严格控制压实度,同时要严格控制平整度,防止桥面积水。
⑸ 沥青混凝土铺装施工完后,沿铰缝处切通缝,确保沥青混凝土铺装不受车辆荷载的影响而发生断裂。
4、结束语
现有钢桥面铺装结构存在诸多弊端,在使用过程中出现早期病害的几率很高,长期以来问题没有得到解决,这成为了桥梁界公认的难题之一。为了解决现有钢桥面铺装存在的问题缺陷,论文开展超薄沥青混凝土与 RPC 组合钢桥面铺装体系研究。此种新型铺装的施工可以作为施工指南指导组合铺装结构施工。
1装配式 RPC桥面铺装结构
针对 RPC 铺装层材料自身性质及现浇施工的种种弊端,课题组提出了装配式RPC 钢桥面铺装体系。RPC 的优良性能使其具备了作为桥面铺装的条件,超高的韧性和抗拉强度是其最为突出的优点,若采用常规的装配式施工方式,拼接处的拼接缝将会使得 RPC 的连续性中断,其抗拉强度人为的降为零,在轮载的反复作用下必然会在拼接缝部位出现裂缝。
笔者提出了企口衔接式预制 RPC 板与部分现浇的装配式施工方式,整个铺装范围内边缘部位现浇,中间大面积部位预制,现浇和预制部分采用楔形企口嵌合成为整体,靠楔形企口的“咬合力”来弥补 RPC 因拼装施工而断开所丧失的抗拉强度。图1为装配式钢-RPC 组合桥面铺装体系现浇预制相结合桥面铺装形式。
图1 装配式钢-RPC组合桥面铺装体系
2 装配式 RPC组合桥面施工工艺
2.1工程概况
X大桥我国国道主干线上的一座公路铁路两用桥梁,公路桥和铁路桥平行架设在同一个桥墩上。公路桥由 14 跨 64m 简支钢箱梁构成,正交异性板钢桥面,行车道宽度为 9m。
2.2施工工艺
超薄沥青混凝土与 RPC 组合钢桥面铺装体系施工工序包括:钢桥面板的清理、除锈-焊接剪力钉-涂抹粘结剂-绑扎钢筋网- RPC 的浇筑-RPC 的养护-RPC 表面刻槽处理-超薄沥青混凝土磨耗层摊铺。
2.1.1钢桥面板表面除锈
钢桥面板除锈必须做到精细作业,在除锈机具无法清除的区域须先进行人工打磨除锈,达到清洁度要求后再进行机具除锈作业。目前常见的钢桥面板除锈方式包括以下几种:抛丸除锈,喷丸除锈,喷砂除锈,化学方法除锈和人工除锈。由于本文所提出的铺装方式对于层间粘结能力要求较高,综合比较以上除锈方案,采用喷丸除锈和人工除锈相结合的方式去除钢桥面板表面锈迹。除锈等级参照行业标准达到 Sa2.5,即非常彻底地喷射或抛射除锈,钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。钢材表面均匀喷射钢丸后形成抛射凹痕,抗滑系数达到 0.45~0.5。待除锈完成之后应用丙酮抹拭表面至其完全无污迹,然后在 4h 内涂抹富锌底漆,富锌底漆对钢材具有良好的附着性能,并能起到优异的防锈作用。
2.1.2焊接剪力钉
焊接剪力钉之前应按照施工方案,对剪力钉位置进行精确定位,由于铺装层配筋率很高,若剪力钉位置出现偏差错位则会影响之后的钢筋布置。可以采用墨斗弹线的方式进行定位,利用墨斗卷尺等简单工具则可根据施工方案设计的剪力钉纵横向间距弹绘出网格,每个交叉点即是一个剪力钉位。定出剪力钉位后采用自动焊钉机进行焊接,焊钉机焊接质量高、速度快、对钢面板的污染小。
2.1.3涂抹粘结剂和洒布石英砂
X大桥新型铺装层与钢桥面板的连接采用“剪力钉+粘结剂”的方式,除了保证剪力钉的精确焊接之外,粘结剂的涂抹以及石英砂的洒布也十分重要。试验桥选用湖南长沙市兴固力工程新材料有限责任公司生产的 ESA 环氧树脂粘结剂,按产品使用说明配比拌和之后涂抹,粘结剂的厚度不宜太厚也不宜太薄,太厚会降低层间抗剪强度,太薄会导致粘结能力不足,以控制在 0.8-1.2L/mm2为宜。
在完成环氧树脂粘结剂的涂抹之后立即均匀洒布石英砂,其作用是增大粘结剂层表面粗糙度,有利于提高 RPC 层与钢桥面板层间抗剪强度。粘结剂固化时间为 24h,即在环氧树脂涂抹完成后需静置 24h 才能进行后续工序。
2.1.4绑扎钢筋网
钢桥面铺装在车辆荷载作用下横桥向受力比纵桥向较为不利,因此将横向钢筋置于上层,纵向钢筋置于下层。纵横向均采用 Ф10HRB400 钢筋,布置间距为50mm。钢筋网的绑扎应严格按照行业标准进行作业。
2.1.5浇筑 RPC
由于 RPC 干料中钢纤维含量达到 3.5%,在拌和过程中容易结团,因此在加水之前应进行干拌,干拌时间为 1min。干拌完成之后按干料质量的 8.5%加入水进行湿拌,经材料提供商指导并结合多次试验经验,湿拌时间控制在 8~10min 是最为理想的。湿拌时间过短会造成拌和不均匀,材料结团现象会比较严重,湿拌时间过长会导致离析。
由于试验桥段X大桥第 11 跨只有 64m,RPC 湿料的运输采用人工推车实现。RPC 运输至待浇筑位置后,采用人工摊铺的方式进行浇筑,用人工大致将RPC 材料摊铺平整,然后用平板振动器进行振捣使 RPC 密实,在边角部位需用振捣棒轻振密实。
2.1.6 RPC 表面刻槽
为了增大 RPC 与磨耗层的粘结能力,试验桥采用表面刻槽和粘结剂相结合的的连接方式。试验桥 RPC 刻槽槽宽度为 3mm、深度为 3mm、间距为 13mm。由于 RPC 强度极高,目前市面上尚无为其特别设计的刻槽机刀片,RPC 对刀片的磨损较大,刻槽时应及时对刀片进行喷水降温。
2.1.7超薄沥青混凝土磨耗层摊铺
超薄沥青混凝土磨耗层摊铺前必须对刻槽后的 RPC 进行仔细清扫,确保 RPC表面洁净。磨耗层沥青混合料拌和时必须控制好干拌、湿拌时间和拌和周期,拌和温度也必须得到保证。拌和好的沥青混合料用自卸式汽车运输至待摊铺区域,运输途中要加盖帆布以保温、防雨、防污染。摊铺时需要控制好摊铺标高,沥青磨耗层厚度必须严格控制在设计标高误差范围之内,摊铺时的温度也不能够低于规范值。待摊铺机驶过之后压路机可以跟随碾压,以保证碾压的温度,碾压时必须严格执行施工方案提供的碾压方式和次数。待碾压完成之后,表面温度冷却到50℃之前禁止开放交通。
3 经济效益分析
RPC组合铺装体系因其超高强度、超高韧性可以换取更长的使用寿命,从而具有很好的经济效益。以X大桥一跨(64m×9m)为例,计算钢-RPC 组合桥面板静态直接经济效益:
环氧沥青等钢桥面铺装的价格约1600元/平方米,寿命平均约8年,100年内需更换12次,总价 C1:
万元
RPC组合钢桥面的单价为 1600 元/平方米,其中 RPC 为永久结构层,而沥青磨耗层寿命约 6 年,设计年限 100 年内需更换 16 次,单价为 80 元/平方米,总价C2:
万元
静态直接经济效益: 940.03万元
4结束语
论文提出了RPC 组合钢桥面铺装体系的施工方法,通过试验桥段超薄沥青混凝土与 RPC 组合钢桥面铺装体系的施工实践表明,此种新型铺装结构的施工技术简单实用,同时通过经济效益对比分析表明该铺装体系具有较好的经济效益,因此,具有较好的推广应用价值。
参考文献
为提高车辆在桥梁上的行车舒适性,目前城市立交桥桥面铺装普遍采用沥青混凝土铺装。由于沥青混凝土铺装与桥梁自身水泥混凝土在材料物理性质各方面的差异,城市桥梁结构结合面上易发生早期破坏。其破坏的原因不仅与设计不足、原材料质量存在问题有关,而且很大程度上取决于现场施工工艺和关键质量环节的控制。因此防止桥面铺装早期破坏成为桥面铺装施工技术的一个重要问题。
1.桥面早期破坏的原因
桥面铺装破坏以后,不但有损桥梁的整体形象,而且行车不舒适甚至易出现交通安全事故,社会影响极大。论文参考。桥面早期破坏的原因很多,但施工原因主要有三个方面。
1.1桥面铺装抗剪强度不足
桥面抗剪强度不足主要是因为沥青混凝土桥面铺装与水泥混凝土结合不好,粘结力较小,抗剪强度较低。在行车荷载作用下,由于沥青混凝土与水泥混凝土弹性模量不同,桥身混凝土与沥青混凝土铺装弯曲变形存在差异,从而产生反复的剪切作用,降低结合面的抗剪疲劳强度。一旦抗剪强度不足处刹车过于频繁或者有车辆紧急制动产生较大剪切力时,将会造成桥面铺装破坏。
1.2桥面铺装积水
当混凝土桥面平整度不是很好时,桥面上积水经沥青混凝土面层渗入后,易在低洼处积存,在重力作用下无法沿横坡渗出。此部分积水受车辆荷载作用时,水压力增加数倍,对防水层与梁体顶面、沥青与集料之间起到剥离作用;此部分积水蒸发时,对防水层和沥青会起剥离老化作用,从而引起桥面铺装的破坏。在冬季即使没有外部荷载,桥面积水的冻胀也能造成桥面铺装的破坏。
1.3桥面铺装透水
为保证高速行使的车辆在雨天的安全性,桥面铺装都要求具有一定的抗滑性能,提供表面的构造深度和降低空隙率是沥青混凝土配合设计的一对矛盾,在桥梁上使用沥青混凝土时,规范要求不开强振,因此压实度很难提高。由于以上因素,即使优化配合比设计和完善压实工艺,桥面沥青混凝土铺装也难以完全杜绝雨水渗入。由于桥面铺装内水的存在,将极大地减弱桥面抗剪强度,使桥面铺装产生波浪、拥包、裂缝、坑槽等破坏。
2.防止桥面混凝土早期破坏的施工技术
要想防止桥面早期破坏,主要应从桥梁施工和沥青混凝土施工两方面着手:一是要做好桥面清浆工作,选择适当的防水材料,以增大桥面混凝土与沥青混凝土铺装的粘结力和提高抗剪疲劳强度,完善桥梁排水设施,提高桥面平整度,减少桥面长时间积水的可能性;二是从原材料和施工工艺上确保桥面铺装的施工质量。
2.1提高梁体混凝土顶面平整度的技术
提高梁体混凝土顶面平整度是防止桥面积水的重要措施,只有顶面平整度提高了,桥面积水的概率才会降低。因此,在现浇梁施工中应采用以下技术措施,提高桥面平整度。
1)提高平整度标准,增大平整度保证率。一般规范中要求混凝土桥面平整度3米直尺不超过1㎜,桥面积水概率相应减少。
2)完善施工控制措施,提高平整度。以钢丝线作为控制桥面高程及平整度的参照标准,这种方式较为简便,但对施工有一定影响易受破坏,而且钢丝固定在两侧模板上,受模板变形及支架不均匀沉降影响较大。
3)防止内模上浮。现浇连续梁易出现内模上浮现象,因此,浇筑前必须采取措施防止内模上浮,一般可将内模固定下穿底板固定在支架上,也可采取压重等措施防止内模上浮。在浇筑施工中采取纵向分段、水平分层的浇筑方式,减少内模上浮的可能性。
4)强化桥面收面工艺控制。现浇梁混凝土浇筑完顶板后,进行人工收面不应少于两次。第一次应在顶板振捣完进行,收面时应注意不平整的地方进行摊平或补料,第二次应在顶板初凝前进行,采用木板搓板对桥面进行提浆和抹平,对混凝土初凝产生的裂缝进行处理,并防止局部离析。
2.2防水层的施工技术与工艺
防水层应根据桥梁结构形式及力学特征进行选择,一般连续结构的桥梁宜选择柔性防水材料。因为柔性防水材料一般属于高聚物沥青基涂膜类材料,遇冷不脆,遇热不变性,整体防水效果好。
桥面防水效果与防水层施工质量密切相关,应着重控制桥面凿毛及其清理,喷涂防水层前后作业面要求的湿润或干燥程度和喷洒均匀程度。除此之外还应把施工作业前后工作面的保护作为重点,在铺筑混凝土前防水层不得有破坏、污染。论文参考。
2.3保证桥面渗水排出的施工技术
桥面铺装的渗水的排出涉及盲沟和泄水管两个方面。
2.3.1固化盲沟的设置
盲沟应设在低侧防撞墙边,使桥面水和面层内渗水在此汇合后通过泄水管排出。
(1)固化盲沟的施工工艺
①中面层施工时,在梁体较低的一侧留5-10㎝不铺;
②上面层施工时,对中面层施工所留缝隙用上面层沥青料补齐,碾压时只进行轻压;
③上面层施工后,对边部沥青料进行修整,使整齐美观。
(2)伸缩缝的渗水处理
在伸缩缝处,由于伸缩缝混凝土不透水,盲沟不连续。因此在梁体施工时,在伸缩缝混凝土后高程较高的一端留竖向排水管,管口与桥面混凝土齐平,以排除桥面渗水和盲沟汇集的水。
2.3.2竖向泄水管的设置
竖向泄水管适用于连续结构,将泄水管盖和泄水管主体分开设置,泄水管主体自梁体水泥混凝土表面向下安装(顶部宜略低于梁体表面0.5-1㎝),生铁泄水管盖铺设在其上面顶层,不与泄水管主体发生接触,对桥面铺装表面水及面层内渗水的排出不产生任何阻碍作用,较在泄水管上部打孔或打槽能更大限度发挥排水作用。
2.4改进桥面铺装层性能的施工技术
2.4.1选用提高混合料性能的材料
(1)选择粘度更大、温度敏感性低、有较好热稳性能和低温抗裂性能的SBS改性沥青,以提高沥青混合料粘结力和高低温性能。实验证明相同级配使用SBS改性沥青抗车辙能力提高100-150%,尤其是SBS改性沥青具有良好的弹性恢复性能,具备抵抗重复荷载作用下的变形能力。论文参考。
(2)选择表面粗糙、有棱角、质地坚硬的矿料,提高桥面铺装抗磨、抗滑性能。
(3)掺加专门生产加工的适量生石灰粉,进一步提高石料与沥青的粘附性能。
2.4.2提高混合料性能的技术要点
(1)集料的集配组成
根据Supperpave对集料集配的要求,在级配曲线某些特定的粒级规定通过范围,明确控制点和禁区。这些控制点或禁区与规范的控制粒级和范围由较大的区别,控制点位于最大标称尺寸,通过级配偏离该区域,而提高混合料抵抗永久变形的能力。
(2)以空隙率(Va=4%)为设计标准
根据Supperpave的设计思路,并同时规定矿料间隙率WMA等相关指标,这是从路面耐久性考虑,这相当于路面沥青混凝土铺装经一段时间行车压实后达到稳定状况的应有要求。以往研究已经表明,随着空隙率的增大,沥青易老化,路面使用寿命缩短。若完全Supperpave4%进行配合设计,在当前商品料的情况下,难以实现避开禁区。
(3)注重于水损害及耐久性有关指标的控制
Supperpave对沥青混合料水损害试验、疲劳开裂、低温开裂等实验,规定以成型空隙率Va=7%作为标准。因为随着空隙率的逐步增大,水损害破坏程度即进入敏感区域,此时再经过气候因素作用破坏程度最大,当空隙率继续增加时,就相当于沥青碎石结构,水损害破坏程度反而降低。
(4)灵活运用规范允许的偏差
根据桥面铺装施工的易失温、难以保证压实度的具体特点,在现场施工要求控制时,摊铺厚度和混合料油石比都利用规范规定偏差的上限,从而保证实际压实度和空隙率目标的实现。
3.结论
1成型时间变化对环氧沥青混凝土性能的影响
环氧沥青混凝土的可成型时间与环氧沥青胶结料的粘度增长规律基本一致,论文测试了环氧沥青在120℃条件下的粘度增长曲线。从试验结果可知环氧沥青胶结料刚混合时粘度较低,约为0.1Pa·s,具有良好的拌合性。在55min时粘度增长出现拐点,粘度增长速率加快,此时对应的布氏粘度约为0.5Pa·s。施工过程中可以参照环氧沥青胶结料的粘度变化确定环氧沥青混凝土的可施工时间。5压实功变化对环氧沥青混凝土性能的影响环氧沥青混凝土多用于跨海或者跨江大桥钢桥面铺装,碾压不及时或者局部漏压可能会影响铺装层的最终性能。为了模拟施工现场局部压实功变化,进行了不同击实次数马歇尔试验,通过空隙率、马歇尔稳定度和流值3个指标评价混合料的性能变化。可以看出压实功变化(即击实次数的变化)对混合料的性能是有影响的。25次击实的试件的空隙率明显大于50次与75次击实的情况,50次与75次击实的试件的空隙率相差不大。因此,环氧沥青混凝土现场施工中应及时碾压,尽量减少漏压,保证碾压的均匀性。室内试验结果也表明,环氧沥青混凝土75次击实的情况下马歇尔试件空隙率较50次击实情况下变化不大,而稳定度和流值稍有增加,说明现场施工过程中增加压实功有利于改善环氧沥青混凝土的性能,现场可结合实际情况适当增加压实功。
2成型温度变化对环氧沥青混凝土性能的影响
由于采用环氧沥青的桥面铺装项目多为跨江跨海大桥,温降速度快,如果不及时碾压可能影响铺装的最终性能。为了模拟施工现场环氧沥青混凝土压实温度变化对铺装性能的影响,论文进行不同温度下马歇尔击实试验,试验结果环氧沥青混凝土击实温度降低20~30℃条件下,试件的空隙率、马歇尔稳定度和流值变化不大。90℃以上温度范围内只要保证有效的初始压实度,就可以保证环氧沥青混凝土的基本性能。当前环氧沥青混凝土施工要求初压终了温度不低于82℃,终压终了温度不低于65℃是合适的。论文通过室内试验模拟了环氧沥青混凝土现场施工过程中沥青用量、关键筛孔通过率、成型时间、压实温度和成型温度变化对混合料最终性能的影响,从试验结果可以看出:马歇尔试件空隙率随着沥青用量的增大而降低,稳定度随着沥青用量的增加有所下降,流值随着沥青用量的增加有所增加。建议环氧沥青混凝土施工过程中沥青用量以上限进行控制;关键筛孔通过率变化对环氧沥青混凝土的马歇尔稳定度、流值影响不大,但对空隙率影响较大,为保证铺装的最终性能建议严格控制;环氧沥青混凝土最终性能受成型时间影响大,现场施工应严格控制施工时间,施工的合理时间可依据环氧沥青胶结料粘度增长规律确定;压实功试验表明环氧沥青混凝土现场施工控制时应及时碾压,尽量减少漏压,保证碾压的均匀性。同时适当增加压实遍数有利于提高混合料的性能;成型温度室内试验结果行地下管线施工。其中,管沟沟槽用砂砾混合料(6∶4)回填夯实。以上冲击压实的回填材料均采用矿渣,其含泥量小于5%。纵向沿道路中心设置1道纵向片石排水沟,每20m设置1道水平(横向)向排水沟,同时在纵横向排水沟交叉处每20m设置集水井1个。压实机的冲击势能≥32kJ,行进速度控制在10~12km/h左右,从路基的一侧向另一侧转圈冲碾,冲碾顺序应符合“先两边、后中间”的次序,以轮迹覆盖整个路基表面为冲碾1遍。
作者:张望单位:陕西职业技术学院
中图分类号:TU986 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)44-0201-01
1.植被设置对风景园林施工的影响分析
(1)在植物种植过程中,一些小环境对植物施工也有一定影响,如建筑物的朝向、地形的特殊地带等[1]。这些地带在园林设计图中可能表达的不是很清楚,施工员要与设计员共同协商修改方案,有的施工员仅按照自己的主观想法进行营造,往往选择一种最简单的方式,如种植一些边缘树种,有可能达不到最好的效果。
(2)在施工的时候,市场也往往会成为某种影响因素,如旺季时植物资源匮乏;雨天时没有卖家起树挖草皮;在冬季买不到或者是只有在很远的地方才能买得到的材料,就需要施工人员对方案进行改动,施工时选用现有的材料或者与原材料相近的材料。
(2)园林绿化项目提交设计单位设计时,一些设计人员没有对当地的气候条件、土壤类别、树木的适生密度、各地植物群落的差异等进行深入地调查和研究,生搬硬套,盲目设计,使植物不能适应当地条件,造成死亡,或者是养护投入巨大,带来沉重的负担。此外,如将适生于杭州、天台等地生长的树种广玉兰、雪松等设计到温岭、玉环海岛种植,造成广玉兰(浅根)、雪松(大冠幅)常年受劲风袭击倒伏。设计不当,盲目选择树种,不但影响园林植物正常生长,造成园林景观面目全非,而且对园林施工造成一定影响,有时甚至延误工期。
2.地形地貌对风景园林施工的影响分析
(1)园林地貌在满足使用和景观需要的同时,必须使其符合园林施工的要求。如山高与坡度的关系、各类园林广场的排水坡度、水岸坡度的合理性和稳定性等问题,都需要严格地推敲,以免发生如陆地内涝、水面泛溢或枯竭、岸坡崩坍等工程事故。切不可不顾后果,执意要求景观效果[2]。
(2)在园林规划设计中,存在地形地貌的设计过于简单化和盲目化等问题。有的设计不因地制宜,只按个人的意愿和想象设计,施工时地形与周围的环境差距甚远;有的则不对地形地貌进行设计和改造,觉得自然的才是最好的,却忽略了具有起伏变化的园林地形对园林工程景观的重要性,没有很好地结合园林使用功能和园林景观构图等方面的要求[3]。
3.施工色彩及图案设计对于风景园林施工的影响分析
(1)铺装对园林施工的影响
在园林铺装施工中 ,铺装图案并非越大越好,铺装图案的尺度与场地大小有密切的关系。大面积铺装应使用大尺度的图案,若铺装图案较小则会显得琐碎。铺装材料的尺寸也影响其使用效果。通常尺寸的大小在美感上并没有多大的区别,有时小尺寸材料铺装形成的肌理效果或拼缝图案往往能产生更多的形式趣味,或者利用小尺寸的铺装材料组合成大图案,也可与大空间取得比例上的协调[4]。
(2)建筑小品设计不当对园林施工的影响
在园林设计中,园林小品对整个景观的营造有举足轻重的作用[5]。然而很多小品没有很好的立意,或摆放位置不恰当,使之在整个园林景观中可有可无,忽略了园林小品应具有的性质。从装饰性来看,有的小品好看不实用,实用性和装饰性没有很好地结合起来,致使一个设计不当的园林小品可能会影响部分甚至整个园林景观效果。
(3)色彩设计的影响
在铺装中,铺装的色彩一般选择沉着、大气的色彩,并为大多数人所接受,其中中间色彩和环境的统一是极为关键的。因此,在施工过程中,不仅要注意地面铺装的色彩与周围环境包括建筑、小品的色调相协调,而且要注意铺装的色彩不能过于鲜艳富丽,否则容易造成喧宾夺主,甚至造成混乱的气氛。同时使用色彩时要保证不会对视觉产生过强的刺激,使行人在上面行走时有舒适感和安全感。
4.施工要求对于风景园林施工的影响分析
(1)工期就是从开工到竣工完全按照日历天数计算,不扣除停工日数。在施工过程中,甲方如要求的竣工工期为20个日历天,但是按正常进度算下来远远大于20d的情况下,就可以把园林植物配置设计中一些无关紧要的要素去掉或者稍微进行改动,使施工变的更容易,就不会延误工期。甲方一般是指提出目标的一方,在合同拟订过程中主要提出要实现什么目标。合同中双方平等主体代称,方便在下文表述时使用简称。在合同过程中,甲方主要是监督乙方是否完全按照要求提供满足自身需求的东西。在合同执行结束后,甲方一般需要付出资金或者其他资源,以获得自身所需要的东西。
(2)施工开始后,甲方每周至少有3d的时间或者每天到施工现场处理施工中出现的突发问题或需要解决的问题,期间不免有整改。施工的园林建筑材料进场后,需经过甲方的主管工程师到现场检验,合格后方可以使用。在施工过程中,广场等的道路铺装、卵石施工、草坪铺装等均需由施工方作出样板,而甲方则根据经济和其他等方案做出整改。
5.环境因素对于风景园林施工的影响分析
(1)自然因素对植物的影响
在园林施工中,天气对植物的影响最大,而对于潮湿多雨的天气,经常出现暴雨或连续阴雨。以最常见的马蹄金草坪为例,刚铺上的草坪往往会因为长期被雨水浸泡而发烂、发臭;气温过高,刚铺上的草坪便会被烤干,影响成活率。
(2)自然因素对工期的影响
自然条件因素主要是气候条件、地理变化和自然灾害等,具体包括地震、洪涝、干旱、严寒、虫灾、台风等方面的因素。因为园林工程大都是户外施工,一遇天气变化就会影响施工的质量或进程,对风景园林施工质量极为不利。
本文从施工材料、地形地貌、环境因素等方面出发,深入分析和探讨了风景园林施工技术的影响因素,明确了不同因素的影响程度,为我国风景园林的施工技术的发展奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 颜路平,肖焕.高校校园绿化中植物配置的探讨[J].科技创新导报,2009(7).
[2] 饶信义.浅谈园林工程施工管理中关系的协调[J].技术与市场.园林工程.2004(09)
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
0引言
随着西部大开发战略计划的实施,我国西部地区公路建设事业得到了大规模发展。桥梁作为公路建设项目中的重要组成部分,其结构的耐久性及桥面使用功能也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系,不仅能提供行驶性能良好而耐久的桥面,而且能作为桥面的有效防护体系,防止水份的渗透,保证桥梁结构的耐久性[1]。
本文在现有桥面铺装研究成果和工程应用实例基础上,进一步通过理论与试验研究,系统开展水泥混凝土桥梁桥面铺装材料和技术研究,逐步完善现有桥面铺装材料及结构体系,并开发研究新的铺装技术,形成适用于我国西部不同地区气候,交通状况的不同体系的桥面铺装成套技术[2]。以切实提高我国西部地区桥梁桥面铺装铺筑水平,延长桥面铺装使用寿命,防止早期病害的发生。
1沥青混凝土桥面铺装病害调查
(1)桥面铺装病害调查结果[3]显示,水泥混凝土桥梁的桥面板均存在微孔和裂缝,从而为水进入桥梁结构提供了通道,并导致桥梁结构钢筋锈蚀、以及因为冻融循环引起混凝土的损坏,最终造成桥梁的耐久性降低。
(2) 沥青混凝土桥面铺装的主要病害类型为坑槽,松散、剥落,占被调查桥梁总数的55.2%,且西北季节性冰冻地区的发生率明显高于西南地区。其病害原因与沥青混凝土路面的水损坏相似,也与西北地区冬季在桥面撒除冰盐、冻融循环的破坏作用、调平层在负弯矩的作用下或因调平层过薄而损坏并引起沥青层损坏有关。其次病害类型为车辙、推拥,占被调查桥梁总数的43.8%,不论是夏季炎热的西南还是夏季凉爽的西北,其热稳性病害均较路面严重,这主要与桥面铺装较薄、混凝土调平层刚度较大、铺装层内剪应力较大、以及桥面铺装沥青层的温度大部分高于沥青路面温度等原因有关。裂缝病害,占桥梁调查总数的30.2%,并以桥梁结构原因所致的裂缝为主,包括伸缩缝附近刚柔交替行车荷载的冲击作用、负弯矩处的拉应力、空心板的湿接缝强度不足、箱梁横向刚度不足、腹板顶面产生较大的弯拉应力等所致的裂缝,还包括由施工原因造成的面板裂缝、拱上拉杆受力复杂桥面受力不匀、墩台沉降等原因所致的裂缝。
2沥青混凝土桥面铺装设计方法
(1)根据桥梁的设计安全等级和桥梁所处的气候环境条件,将桥梁对桥面的防水等级要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,其中Ⅰ为最高防水等级并以此类推,桥面铺装的防水结构选择将依据桥梁的防水等级要求进行;我国沥青路面施工技术规范中关于沥青路面的气候分区仍将适用于桥面铺装的沥青混凝土材料和防水层材料的选择[4]。
(2) 防水层材料在桥面防水结构体系中所贡献的防水性,与防水材料自身的防水耐久性、防水材料的施工性能、防水材料的抗裂缝能力、防水材料与基面的连接性能等多方因素有关,并且还与这些因素在桥面防水中所占的权重系数有关,考虑所有综合因素后组合成四类与防水等级相匹配的防水结构体系。
(3) 桥面铺装设计方法,就是根据桥梁设计安全等级和所在的气候区,拟定的桥面铺装防水等级,确定桥面铺装防水体系,并结合我国沥青路面施工技术规范中关于沥青路面的的气候分区,确定铺装用沥青用沥青混凝土材料和防水层材料,通过对防水结构体系的抗剪强度、粘结强度试验确定铺装结构的容许剪应力和容许拉拔应力,以此为设计指标,确定铺装层厚度,并对沥青铺装层在特殊部位和负弯矩区最大拉应力,负弯矩区防水层最大拉应力进行验算,以满足沥青混凝土的容许弯拉应力和防水层的容许弯拉应力的要求;防水层合理厚度主要取决于获得最大层间抗剪、法向抗拉拔强度,并满足防水结构体系的防水性指标要求。
(4)根据代表性防水结构体系的抗剪强度和拉拔强度,得出推荐的沥青层最小值5cm。结合沥青路面的舒适性对沥青层的厚度要求,推荐桥面铺装的沥青层典型厚度为5~12cm。
(5) 卷材、涂膜、热融沥青碎石、沥青玛碲脂等防水层的厚度一般为1.2~5mm。稀浆封层的厚度一般为5~10mm、沥青砂的厚度一般为20~25mm,并以防水结构体系获得最大层间抗力、达到体系的防水性指标所对应厚度为防水层的合理厚度。
3桥面铺装典型结构
本文研究并提出了基于不同地区气候和桥梁设计的桥面铺装防水等级分类,建立了砼桥梁桥面铺装结构组合体系、设计方法,形成了数种适应于不同条件的铺装典型结构,如图1所示。
图1 桥面铺装典型结构图
4结论
1、 研究并提出了基于不同地区气候和桥梁设计的桥面铺装防水等级分类,建立了水泥混凝土桥梁桥面铺装结构组合体系,形成了数种适应于不同条件的铺装典型结构。
2、研究并提出了沥青混凝土桥面铺装结构设计方法。
5参考文献
[1]长安大学.水泥混凝土桥面防水系统设计与施工技术研究.河南省交通厅研究报告.2003
[2]重庆交通科学研究所等.桥面铺装材料与技术研究.西部交通建设科技项目.2005
[3]张占军.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构研究[D]:[硕士学位论文].长安大学.2000
[4]张占军.混凝土桥桥面防水系统性能及设计方法研究[D]:[博士学位论文].长安大学.2004
姓名:徐进 性别: 男出生年:1986.07 籍贯:陕西省韩城市人
1.概述
桥面防水粘结层的施工至关重要,其质量的好坏直接关系到整个防水粘结效果,乃至桥面铺装层结构的成败。因此,必须通过现场施工探索总结粘结材料的施工技术,并研究确定现场质量控制内容及方法。本文以高粘沥青粘结材料进行研究,为今后沥青改性类粘结材料的施工提供参考。
2.粘结层施工前桥面处理
浇注水泥混凝土桥面板时,振捣常易导致离析,粗集料下沉,表面形成一层水泥含量较多、收缩性较大的浮浆层,浮浆层的存在不仅影响桥面的强度,而且易产生裂缝,不利于防水粘结层和水泥混凝土桥面的结合;在防水粘结层施工前,要求水泥混凝土桥面做到平整、干燥、干净,无浮浆、无油污,无钢筋等突起硬物。
待桥面清理完毕后,表面会存在较多的碎屑、灰尘和砂粒等残留物,首先采用人工清扫进行初步清理;然后根据所处环境要求,采用高压吹风机将灰尘清理干净;必要时再用高压水枪配合洒水车进行清洗处理。混浊的水必须排到桥面以外,以桥面流淌的水清澈作为清洗是否干净的标志。否则,混浊水中的水分蒸发后,留下来的浆液或粉尘会堵住桥面水泥砼表面的空隙,从而影响水泥砼与防水粘结层的粘结效果。
3.高粘沥青洒布施工
高粘改性沥青防水粘结层的施工包括防水粘结材料洒布和预拌碎石撒布两道主要工序,是桥面铺装工程施工的关键工序。防水粘结层施工质量控制重点为: ①防水粘结材料的熔化升温; ②防水粘结材料即高粘改性沥青洒布施工工艺参数控制。
3.1 施工准备
施工人员的准备充分与否对施工的质量影响较大,只有施工人员接受了较好的培训以及在施工前做好充分的准备,才能很好的保障施工质量。因此,施工前施工技术人员要做好如下的准备工作:
(1)熟悉设计文件;
(2)对现场施工条件做全面了解,掌握施工现场全面情况及特点;
(3)根据现场施工条件,组织施工人员,配备施工设备、劳力、运输工具等;
(4)做好材料的储备、运输、保管和检测工作;
(5)做好施工机械的维护保养,检查设备是否完好。
同时还应根据实际,随时调整施工进程。若施工时温度过低,桥面板表面的水分不易蒸发出来,施工后会在防水粘结层表面形成许多气泡,严重影响施工质量。根据防水粘结材料性能及现场实践经验,为保证施工质量,施工时最低气温≥5 ℃,雨天、大雾天、五级风以上均不得施工。因此,防水粘结层及面层施工应尽可能地选择在持续晴朗、不降雨的时段,并根据天气预报,随时做好防雨准备,调整施工计划。
3.2高粘沥青的升温
高粘改性沥青在洒布施工前,首先要脱桶、熔化升温至185℃左右,才能进行洒布施工。升温过程中要注意使防水粘结材料均匀受热。如果脱桶、熔化过程中,加热温度不均匀或超过规定温度,材料中的复合改性成分会发生分解,造成软化点降低,影响其质量。可采用加热池进行防水粘结材料的熔化升温。
施工中记录防水粘结材料的加热升温过程(包括开始加热时间、熔化升温、搅拌开始时间、出料时间、滤网设置) 及观察是否有异常现象。
3.3洒布施工质量控制
由于高粘改性沥青防水粘结材料在185 ℃左右的高温时,其粘度与普通沥青没有太大的差别,所以用沥青洒布车洒布。洒布量的控制由控制洒布车洒布喷管宽度、喷管高度、车速、泵量和五轮仪等参数来实现。
(1)施工准备
高粘改性沥青防水粘结层施工时防水粘结材料采用智能洒布车洒布,以保障现场外观比较均匀。同时为保证施工质量,对高粘沥青及自行洒布车还应做以下准备:
①高粘改性沥青采用自行式沥青洒布车,主要有保温沥青箱、加热系统、传动系统、循环喷洒系统、操纵机构以及检查、计量仪表等组成。洒布量的控制由控制洒布车洒布喷管宽度、喷管高度、车速、泵量等工作参数来实现,正式施工前,须先进行试洒,确定洒布量与沥青洒布车工作参数之间的关系。
②对洒布车进行必要的检查与保养,如检查油量是否足够,仪表是否正常,管路与接头是否有泄漏,各种操纵装置是否灵活等。
③高粘改性沥青装车前,清理好洒布车:彻底清理车罐内的原有沥青,清洗汽车底盘,去除泥土杂物,清除所有管道内原有沥青粘结剂。
④在沥青泵入口或沥青车上加设孔径3 mm~5 mm滤网,防止沥青池中的杂物进入洒布车,以防堵塞喷嘴,致使桥面不能均匀洒布。
(2)质量控制
高粘改性沥青防水粘结材料洒布质量主要是通过洒布量和洒布均匀性来衡量,洒布均匀性主要通过观察来确定,洒布量则通过材料密度转换成洒布厚度来确定,用深度计测定。洒布时具有以下要求:
①高粘改性沥青的加热应在拌和站进行,加温至185℃,洒布车加热系统对沥青进行加热保温,保证沥青洒布时在180℃以上。
②沥青洒布车喷洒沥青时应保持稳定速度和喷洒量,并保持整个洒布宽度喷洒均匀,注意洒布设备的喷嘴应适用于沥青的稠度,确保能成雾状,与洒油管成l5°~25°夹角,洒油管的高度应使同一地点接受2个到3个喷洒嘴喷洒的沥青,不得出现花白漏空,对边部等局部未洒到部位,应进行人工补涂至改性沥青厚度达到要得厚度。
③在桥面两端用牛皮纸或彩条布或油毛毡等将起点和终点边界铺垫整齐,以便沥青洒布车起步和停洒时不正常状态下喷洒出的沥青落在预先铺垫好的牛皮纸上,并能保持整个现场的清洁。
④高粘改性沥青防水粘结层厚度要求1.2mm,洒布车设定洒布质量时应考虑沥青密度及洒布损耗。
⑤洒布质量主要通过洒布量和洒布均匀性来衡量,洒布均匀性主要通过观察确定,洒布量通过材料密度转换成洒布厚度确定。
4.预拌碎石撒布
4.1 施工程序
预拌碎石采用0.4%沥青用量的0.5cm~1cm单粒径石灰岩,对应沥青拌和站可只采用6×6~12×12(mm)热料仓热料。预拌碎石撒布的质量控制应控制好三个方面:第一是预拌碎石的温度;第二是撒布量;第三是要及时碾压。
预拌碎石撒布要求热撒,撒布温度应不低于170℃,由于预拌碎石是单一粒径材料,孔隙与外界相通,散热速度快,因此预拌碎石的运输过程中要用蓬布覆盖保温。
预拌碎石的撒布量通过撒布车料斗开口大小和撒布车的行车速度来控制。施工前可通过干料试验确定撒布车工作参数与撒布量的关系后,再正式用于桥面预拌碎石撒布。撒布要求为预拌碎石的撒布面积达到50%~60%,以现场能看见其下的防水粘结层,但车辆及人行走其上不接触为判断标准;随后,采用轻型胶轮压路机进行碾压。要求形成一层高粘改性沥青层粘结牢固且均匀分布的预拌碎石层,既可保护防水粘结层在沥青混凝土面层摊铺施工时不受破坏,又可与中面层相互嵌挤,确保防水粘结层与面层沥青混凝土间的粘结。
4.2注意事项
预拌碎石撒布时应注意以下几点:
(1) 运输车、撒布车、轮胎压路机在任何时候都不能进入未撒布预拌碎石区域;
(2) 撒布车、运输车、压路机调头时,必须在桥面以外;
(3) 预拌碎石洒布量过大,重叠区域即浮石要人工清除,对扫除不掉的可用喷灯烘烤表面,使碎石嵌入防水粘结层;预拌碎石撒布量过少,有粘轮危险时,可人工撒布少许碎石;
(4) 两侧边缘20cm~30cm范围内不撒布预拌碎石;
(5) 预拌碎石撒布车在撒布碎石过程中应有水喷嘴冲洗车轮;撒布车及轮胎压路机使用前必须清洗干净,去除附带泥块、杂物等。
预拌碎石拌合完毕后,记录拌合温度、油石比、撒布面积、范围及外观状况等。在整个粘结层施工工程,应注意防水粘结层的喷涂、预拌碎石的撒布、碾压及与铺装下层施工之间的合理配合,保证各工序井条有序的进行。
5.交通管制
施工完毕的桥面高粘沥青防水粘结层,在沥青混凝土面层施工前要进行交通管制,禁止重载车辆通行,其他车辆限制通行,控制车速低于5km/h,不得刹车或调头,以免遭受破坏,同时做好防尘防污染等措施;并且在其上不得任意堆放物品,严防产生人为破坏。在正式施工沥青混凝土面层时,也要注意运输车及摊铺机不能损坏高粘沥青防水粘结层。
防水粘结层施工完毕后,需静置48小时使其完全固化,方允许在其上铺筑沥青混凝土面层,在此期间除进行交通管制外,还应做好对防水粘结层的养护工作,防止其它外界因素对粘结层的损坏。
参考文献
[1] 于静涛.沥青铺装与桥面板层间粘结改善技术研究:[长安大学硕士学位论文].西安,长安大学,2006,29~34
[2] 杨桂新.水泥混凝土桥面柔性防水层应用技术研究:[东南大学硕士学位论文].南京,东南大学,2006,19~36
[3] 李雪莲.系杆拱桥面铺装结构力学性能研究:[长沙理工大学硕士学位论文].长沙,长沙理工大学,2005,65~70
中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:
0引言
合理和可靠的桥面铺装体系,不仅能提供行驶性能良好而耐久的桥面,而且能作为桥面的有效防护体系,防止水份的渗透,保证桥梁结构的耐久性[1]。本文在现有钢桥桥面铺装研究成果和工程应用实例基础上,进一步通过理论与试验研究,系统开展钢桥桥面铺装材料和结构组合的研究,并研究开发了新的铺装技术,形成了适用于我国西部不同地区气候,交通状况的钢桥桥面铺装成套技术[2]。
1 推荐的钢桥面铺装典型结构
本文研究并提出了适应于不同气候条件和防水等级的钢桥面铺装典型结构和合理厚度,如图1~图3所示。
图1 铺装典型结构一 图2 铺装典型结构二
图3铺装典型结构三
1.1 浇注式+SMA复合铺装结构
浇注式+SMA复合铺装结构根据粘接防水层结构的不同可以形成三种铺装结构组合,其结构组成和特点分述如下:
① 溶剂粘接防腐层复合铺装结构
该结构组成为:溶剂型橡胶沥青粘接层(0.2~0.4L/m2,分两次施工)+3.5cm浇注式沥青混凝土+3.5cmSMA。
粘接层厚度约0.1~0.2mm,可以很好的隔离水和空气,其与浇注式沥青混凝土一起组成铺装的防水隔离体系,铺装的粘接、剪切性能和疲劳性能优异,热稳定性较好,该结构适宜应用在雨量适中,七月平均最高气温低于30℃的地区。
② 缓冲层复合铺装结构
该结构组成为:溶剂型橡胶沥青粘接层(0.2~0.4L/m2,分两次施工)+4mm缓冲层+3cm 浇注式沥青混凝土+3.5cm SMA。
由粘接层、缓冲层和浇注式沥青混凝土一起组成的防水隔离体系,具有良好的防水性能,铺装的粘接、剪切性能和疲劳性能优异,热稳定性较好,该结构适宜在七月平均最高气温低于30℃的地区应用。
③ 环氧粘接层复合铺装结构
该结构组成为:环氧粘接层(分两次施工,0.2~0.3mm环氧粘接剂后撒布0.35kg /m2的0.3 ~0.6mm粒径的细砂;0.4~0.6mm环氧粘接剂后撒布0.65kg/m2的1.18mm~2.36mm粒径的细砂)+4mm缓冲层+3cm 浇注式沥青混凝土+3.5cm SMA。
由环氧粘接层、缓冲层和浇注式沥青混凝土一起组成的防水隔离体系,具有优良的防腐、防水性能,铺装的粘接、剪切性能和疲劳性能优异,热稳定性较好,该结构适宜在腐蚀性强、七月平均最高气温低于30℃的地区应用。
1.2 双层SMA铺装结构
双层SMA铺装结构组成为:环氧粘接层(分两次施工,0.2~0.3mm环氧粘接剂后撒布0.35kg /m2的0.3 ~0.6mm粒径的细砂;0.4~0.6mm环氧粘接剂后撒布0.65kg/m2的1.18mm~2.36mm粒径的细砂)+4mm缓冲层+3.5cm SMA +3.5cm SMA。
由环氧粘接层、缓冲层和SMA一起组成的防水隔离体系,具有优良的防腐、防水性能,铺装的粘接、剪切性能和疲劳性能良好,热稳定性优异,该结构适宜在七月平均最高气温高于30℃。
2防水层材料的性能指标
2.1 防水缓冲层
橡胶沥青砂胶的性能应符合表1的要求。
表1
溶剂型沥青橡胶一般用于橡胶沥青砂胶的底涂层,也可用于桥面铺装与钢板间的粘接层及铺装层间粘层[3]。其技术指标见表2。
表2
2.2 防水粘结层
反应性树脂粘结层由反应性树脂层上撒布机制粗砂,固结后形成表面粗糙的反应性树脂粘结层[4]。适用于上设防水缓冲层的桥面铺装体系。
表3
*对于冬季极端最低气温低于-20℃的地区,采用桥梁工程所在地冬季极端最低气温进行低温弯曲性能试验。
3结论
1、研究并提出了适应于西部地区不同气候条件和防水等级的钢桥面铺装典型结构和合理厚度。
2、研究并给出了防水层材料的指标要求。
4参考文献
[1]长安大学.水泥混凝土桥面防水系统设计与施工技术研究.河南省交通厅研究报告.2003
[2]重庆交通科学研究所等.桥面铺装材料与技术研究.西部交通建设科技项目.2005
[3]陈辉强,李玉龙.溶剂型防水粘结剂性能研究及其在桥面铺装中的应用[J].中外公路.2006, No.2:197-199
[4]李喆.国产环氧沥青防水粘结材料在水泥混凝土桥面应用研究[D]:[硕士学位论文].东南大学.2005
目前,环氧沥青桥面铺装是应用前景最为广泛的大跨径钢桥面铺装技术。据统计,当前国内已完工钢桥面环氧沥青铺装面积超过100万m2,是国内占比最高的桥梁铺装形式。但国内的大跨径钢桥环氧沥青铺装容易出现较为严重的早期损害,不仅会降低过往车辆的行车舒适性和安全性,而且加快了钢桥结构体系性能的衰减速度,影响桥梁的使用寿命。因此,对钢桥面环氧沥青铺装养护技术的研究迫在眉睫。预防性养护是指路面状况良好的情况下,采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用-效益的养护策略,能够延长原有路面的使用寿命,推迟昂贵的大修和重建活动,达到保证路面使用性能和降低路面全寿命周期成本的目的,而目前国内大跨径钢桥面环氧沥青铺装还缺乏比较有效的预防性养护技术,早期大多采用日常灌缝的措施进行保养,当铺装破损比例较高,则进行矫正性养护乃至直接铣刨重铺。
针对以上问题,本文依托江苏省润扬大跨径钢桥的建设项目,研究ERG树脂薄层罩面在大跨径钢桥面环氧沥青铺装预防性养护中的应用和施工技术,并对其使用性能进行跟踪观测,对大跨径钢桥面环氧沥青铺装预防性养护具有重要的指导和借鉴意义。
1、ERG树脂薄层罩面
ERG树脂碎石薄层罩面主要有两层树脂和碎石组成,总厚度为3~5mm;下层渗透性ERG可以对铺装的空隙、裂纹、裂缝进行封闭修复,恢复铺装强度,提高铺装使用性能;而上层耐候性ERG则起到封层防水、抗老化作用,并提高环氧沥青铺装的抗滑性能,从而提高行车安全和舒适性的作用。
ERG树脂碎石材料薄层罩面的关键材料分别是渗透性和耐候性的环氧树脂胶结料,其材料性能试验结果见表1。
由表1可以看出,ERG树脂碎石薄层罩面的主要特点有:较高的渗透性和强度,可以很好的封闭愈合铺装空隙、裂缝,并恢复铺装强度;较短的固化时间较短,总体施工养生时间只需2天,交通封闭时间短,可以快速开放交通;一定的强度和变形性能不但提供了树脂自身较高的抗裂性,还保证了其协同钢桥面铺装的变形能力;较高的粘结性能,在荷载作用下,不易起皮脱层;较高的疲劳耐久性,能够满足大跨径钢桥面环氧沥青铺装预防性养护的基本技术要求。
2、ERG树脂碎石薄层罩面的施工技术
针对铺装结构技术状况在中级以上、铺装层整体强度衰减幅度较小、表面仅出现裂缝类的病害,当裂缝率小于2%,且裂缝深度仅表现在铺装表层、未扩展至铺装下面层的情况,采用ERG树脂碎石薄层罩面进行预防性养护[2],其施工技术要求如下:
(1)喷砂处理
首先对原环氧沥青铺装表面进行喷砂处理,起到暴露原铺装隐蔽裂缝的作用,喷砂深度控制在1~2mm。利于ERG环氧树脂渗透增加原铺装表面的粗糙度,提高与环氧树脂粘接的作用。
(2)裂缝处治
环氧沥青铺装结构喷砂处理后,应对表面的裂缝进行处理:首先,切除裂缝内的灌缝胶以及裂缝周围松散的混合料;裂缝清理完毕后,采用环氧树脂砂浆填补封闭切缝槽。
(3)渗透性ERG施工
铺装表面裂缝处理完毕后,应立即进行渗透性ERG薄层罩面的施工。首先使用鼓风机吹干吹净铺装工作面,保证铺装表面洁净、无灰尘等杂物;其次按照单位面积法控制涂布量,将渗透性ERG环氧树脂采取人工刮涂的方式均匀涂抹在铺装工作面上;最后,在刮涂完渗透性ERG环氧树脂之后立即撒布石英砂,应保证石英砂撒布应均匀,无堆积现象。
(4)耐候性ERG施工
下层渗透性ERG薄层罩面施工结束养生至次日后,进行上层耐候性ERG薄层罩面的施工,主要工艺如下:
a)对渗透性ERG表面进行清理处理,保证其表面洁净、干燥;
b)采用人工刮涂的方式涂布耐候性ERG环氧树脂,涂布量按单位面积法控制;
c)碎石紧跟环氧树脂刮涂工艺分两层撒布,第一层碎石粒径为2.6~4.75mm,第二层碎石粒径为1.18~2.6mm,撒布量按满布控制。
(5)开放交通
ERG薄层罩面技术工艺流程主要包括铺装层喷砂、裂缝处治、渗透性ERG和耐候性ERG处理,总的交通封闭时间约为3~4天。当渗透性ERG养生1~2天,粘结强度达到要求后方可施工耐候性ERG,耐候性ERG养生1天左右时间即可开放交通。
3、ERG树脂碎石薄层罩面性能跟踪评价
本文依托江苏省润扬大桥建设项目,在2011年10月~2012年10月期间对ERG树脂碎石薄层罩面试验段进行了跟踪观测。试验段通车前后外观见图2。
根据ERG树脂碎石薄层罩面性能跟踪观测,薄层罩面经历了2011~2012年冬季低温和夏季高温的寒暑周期,除局部特殊段落出现纵横向裂缝外,总体使用性能良好。铺装层颜色均一,表面平整,表层未出现碎石飞散、树脂起皮和明显开裂的现象,而在同一方向未实施ERG预防性养护的段落则于2012年进行了约1400m2的大修处治,破损率达到15%,SDPCI值为54分,破损状况为“次”级,充分说明ERG树脂碎石薄层罩面延缓了铺装使用性能的衰减速率,延长了铺装服务期,起到了预期的预防性养护目的。
4、总结
(1)ERG树脂碎石薄层罩面较高的渗透性和强度、较短的固化时间较短、一定的强度和变形性能、且具有较高的粘结性能和疲劳耐久性,能够满足大跨径钢桥面环氧沥青铺装预防性养护的基本技术要求。
(2)ERG树脂碎石薄层罩面的施工技术包括喷砂处理,裂缝处治,下层渗透性和上层耐候性薄面罩层施工以及开放交通等步骤,施工质量必须满足表2的质量验评要求。
(3)经过一年的运营使用,ERG树脂碎石薄层罩面试验段总体使用性能良好。铺装层颜色均一,表面平整,表层未出现碎石飞散、树脂起皮和明显开裂的现象,起到了预期的预防性养护目的。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部.公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073.2-2001)[S].北京:人民交通出版社,2001
中图分类号: K928 文献标识码: A
前言随着我国经济的快速增长,现代化程度不断提高,我国基础设施建设规模的逐步扩大,公路桥梁施工建设将成为其中重要的组成部分。近几年我国加大对公路建设的投资力度,使得公路和桥梁工程迅猛发展,大大地改观了目前的交通面貌。
一、公路桥梁桥面铺装与防撞墙的施工准备
一般而言,公路桥梁桥面铺装与防撞墙的施工准备工作如下:
第一、原材料进场及报验审批,材料部门采购充足的原材料备用,试验室做好原材料检验工作,并报监理工程师审批,审批合格后方可使用。
第二、测量放样,对桥面防撞墙桥面铺装等平面位置进行准确测量放样,保证线形和桥面宽度,并及时报验。
第三、施工技术交底,施工前,技术人员对作业队进行全面技术交底,阅读施工图纸,说明重点、难点及注意事项。
二、桥面铺装的施工
桥面施工技术要点:
第一、桥面清除各种垃圾油污,用硬扫帚将细石、杂物扫掉,用除尘机或高压吸尘机将浮灰吹干净。如果桥面较脏,可采用高压水枪将桥面表面冲洗,晾干后进行防水层施工。
第二、涂料施工环境温度一般应在5C以上,温度过低时涂膜材料粘度增大,施工不便,并且涂层加厚浪费材料,固化时间亦会延长。
第三、涂刷时按先刷桥面与砼阴角垂直面,后刷水平面的顺序进行施工,涂布时必须均匀满涂,过薄或过厚。
第四、由于防水涂膜本身比较薄,做完防水层后应充分认真仔细地进行检查,如发现气孔、起鼓、破损、剥离时应及时修补。
第五、第二道涂刷方向必须与第一道垂直,阴角外通过增加涂刷次数来保证防水效果。
第六、防水层涂刷次数必须以确保厚度不小于1mm为准。
施工中容易出现的问题:
第一、裂缝产生的原因:①施工时风比较大,混凝土坍落度又小,出现混凝土收缩裂缝;②收浆后,没有及时覆盖土工布,进行洒水养护#;③在收浆时,没有垫木板,直接踩在铺装层上,脚印的地方用浮浆抹平,凝固后出现裂缝采取的措施:在收浆时,要站在平台上,严禁直接踩在混凝土收浆。收浆拉毛后及时覆盖土工布,进行洒水养护第二、表面不平整控制好铺装层的平整度,有两条途径:①、先用震动梁缓慢的振捣一次,再用滚筒来回碾压补平,防止拉出波浪来,完后用卡尺刮平;②、收浆时一定要控制好时间,在初凝前进行一次收浆,在终凝前再进行最后一次收浆,然后进行拉毛,产生的原因:在混凝土还没有初凝就进行收浆,而且收浆后表面的浮浆没有处理干净,又过早的洒水养护,致使混凝土在凝固后出现的起壳现象。第三、采取的措施:在混凝土初凝时进行收浆,处理干净表面浮浆。第四、施工缝凿毛不够干净,残留在混凝土和浮浆过多。第五、钢筋网片(铺装钢筋)保护层不规范采取横桥向拉线,以标高钢筋为基准,控制上面的保护层为25mm;每平方米抽查一点。6、在桥面浇注完后,将防撞墙的预埋钢筋恢复到原样,把残留在防撞墙预留位置的混凝土清理干净。使下道工序——浇筑防撞墙顺利进行。
三、防撞墙的施工技术说明
防撞墙的施工需要等到桥面铺装完毕后才能进行,利用吊篮安装操作平台支架。该支架在施工时应在外侧加挂安全网。防撞墙模板采用全新钢模,加工、安装尺寸及曲线弧度符合设计和规范要求
放样绑扎钢筋立模砼浇注。
防撞墙施工的几个传统的问题①、水线和砂线水线的出现有以下两个原因:一就是混凝土的坍落度太大;二就是振捣时间过长。采取的措施有:严格控制混凝土的坍落度,同时严禁施工队自己往混凝土内加水;在振捣时。控制好振捣的时间和前后振捣的距离。距离控制的依据就是振捣棒振捣时所影响的范围为振捣棒直径的9~10倍。②、气孔其原因就是振捣时有漏振的现象,振捣不密实。改进的措施:由于过振出现水线和砂线,而振捣不够则气孔较多,所以振捣时间一定要掌握在为25~40秒。若拆模后有较多较大的气孔,则拆模后立即用水擦洗一遍,洗掉混凝土面上脱模剂,再用白水泥和灰水泥按4:6的比例混合搅拌成水泥浆,将较大的气泡进行修补,而小气泡可不必修补,保证防撞墙的自然美观,坚决不允许对其表面擦干粉和粉刷。③、凝结缝(冷缝)原因:混凝土分层浇筑时,前后间隔时间过长。措施:①分层浇筑时,施工队自己要控制好前后两次混凝土间隔的时间,避免第一次混凝土浇筑完成后间隔过场时间浇筑第二次混凝土。
跑模原因:
内模和外模没有固定好,在浇筑混凝土时,振捣棒一振捣,导致跑模。
措施:在浇筑混凝土之前,一定要检查一下,内外模板的固定螺栓或者锚栓是否已经牢固,防患于未然。梁板架好后,翼板不在一条平顺的线上,调整外模下面的钢板,使外模尽量在一条平顺的线上。4、拆模后有伸缩裂缝混凝土防撞护栏出现收缩裂缝有以下因素:
1)混凝土水灰比太大
2)割缝时间太晚
3)养护不及时我们在施工时,采用较小水灰比,及时割缝,加强混凝土养护工作。对前期出现的裂缝,及时进行修补。防撞墙顶面不平整,有高低起伏现象收浆时用力压下,力求使表面平顺光滑,且有效的消除混凝土与模板边缘的毛刺。
2、防撞墙施工的技术要点
第一、正确放出防撞护栏的内侧边线。绑扎钢筋,并且保证护栏底座、路灯座、电力管线等预埋件的正确位置。
第二、立模,防撞栏杆模板采用定制钢模,分内模和外模两片,模板用斜撑管与桥面及支架联接固定。用桥面预留钢筋作斜撑支点。立模时,严格制约桥面行车道净宽尺寸,边线的位置与平顺度,外侧模板的垂直度,以及顶面的标高与平整度。伸缩缝根部处,防撞护栏应预留槽口。伸缩缝内的受力钢筋必须与梁内钢筋焊接,焊接长度要满足规范要求。
第三、浇筑砼,砼配比设计时应充分考虑砼收缩因素,在保证强度的基础上,尽可能减少水泥与水用量。为保证防撞墙混凝土外观,除制约好混凝土配合比外,必须加强混凝土振捣工艺。
第四、防撞栏杆的修饰采用统一的修饰策略毕业论文,达到清水砼的效果,通常少量的水眼,气泡可采用水泥粉加白水泥干抹,表面用旧砂纸轻抹并擦干净,切忌大面积刮抹,有预埋件的地方应与挡板表面接齐,棱角分明。
结语
高速公路桥梁桥面铺装与防撞墙施工作为整个桥梁工程施工的核心环节,其中桥面铺装施工作为防撞墙施工的前提,只有确保桥面铺装施工保质完成的前提下,才可以进行防撞墙的施工。其中桥面铺装施工主要包括钢筋混凝土铺装施工、桥面防水层施工和沥青混凝土施工,在有序完成以上三项的施工后,才能严格按照防撞墙施工的工艺流程进行防撞墙施工。参考文献:
[l]盛晓华. 公路桥梁桥面铺装及防撞墙施工工艺研究[J].福建建筑,2010(05).
[2]梁晓武.公路桥梁桥面铺装及防撞墙施工技术[J].山西建筑,2010(05).