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铺装施工论文赏析八篇

发布时间:2023-03-16 15:57:22

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的铺装施工论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

铺装施工论文

第1篇

【关键词】公路小桥,施工要点,伸缩缝,桥面铺装

中图分类号:U448.14文献标识码: A 文章编号:

一,前言

近些年来,我国的公路桥梁由于施工质量管理不到位,出现了一系列的质量问题。比如桥头跳车,桥梁断裂,漏水,下陷,桥梁坍塌由此也引发了、一系列交通事故,严重影响着整个交通运输网络的运营安全,究其原因,主要是因为公路桥梁施工过程中,施工质量难以符合国家规定的标准,施工标准不严格。在具体的施工过程中,公路小桥施工质量管理具有复杂性和系统性,整个公路小桥施工管理,将涉及到多个方面,需要多方的共同配合,实施规范严格的公路小桥施工质量管理控制,既有助于降低工程造价,提高工程质量,实现工程的经济效益,又有助于保护人民的合法权。因此,加强对公路小桥施工质量管理的研究,具有十分重要的意义。

二,公路小桥施工过程中存在的问题探讨

在公路的现实运行中,有很多地方存在着影响行车舒适度,威胁出行安全的因素。我国公路小桥设计和施工管理体系上还不够科学系统化,比如在公路小桥的桥面铺装和伸缩缝设计施工等方面,还不够科学成熟,施工质量没有能够达到相关标准。在进行公路小桥施工过程中,这其中存在的一些尚不够完善的地方,不仅为公路系统带来安全隐患,更会严重阻碍我国交通运输业的发展。笔者将简单从以下几个方面做出探讨。

1.对伸缩缝的设计施工不科学。在进行伸缩缝设计施工过程中,很多施工多是来源于经验,或几个技术人员的临时决定。而忽视了对伸缩缝本身材质,尺寸,规格的研究。做出来的设计难以和伸缩缝的实际状况相符合。造成设计脱离了实际,脱离了施工主体,导致后续切槽等工作存在着严重的返工现象。这是目前我国的公路桥梁伸缩缝的设计处理施工中存在的最为严重的缺陷,直接导致了后续工程的操作不力。

2.混泥土浇筑难以符合施工标准。混凝土的浇筑是整个公路小桥施工过程中的一个很重要的环节。在现阶段的很多实际施工中,对砂浆的调配比例不达标,使得浇筑出的混凝土不平整,不密实,存有蜂窝或者是气泡。待混泥土浇筑凝实体中,缺乏水分,养生保护不力。在安装橡皮条时候不选时机,高温低温照旧,对缝隙内部的杂物垃圾没有清理干净就开始安装,严重影响了整个工程的使用寿命。

3.公路小桥铺装材料质量难以达到标准

一般而言,桥面铺装层是是一个具有一定强度的功能性罩面,在进行铺装施工过程中对各种施工处材料的耐磨性,抗冲击性以及所具有的抗变形能力都有着比较严格的要求,但是,在当下很多的公路桥梁铺装过程中,其铺装材料很多都难以符合相关的质量标准,质量上存在着很多缺陷,比如,在桥面的铺装过程中一些粗集料压碎值的相关指标难以符合铺装施工的相关标准,细集料纯度不高,混杂着各种杂质,在铺装过程中,也可能遇到一些粗骨料粒径不符合相关质量标准,上述多种材料质量问题都很大程度的让桥面铺装过程中的混凝土的强度和耐磨性能受到影响,在铺装过程中难以达到铺装设计施工的要求,施工材料的质量出现问题,很容易让铺装之后的桥面发生裂缝现象。

三,公路小桥施工要点探究

1. 墩台施工要点

(一)钢筋混凝土墩台

墩台的钢模板具有足够的强度、刚度和稳定性,应保证其吊装、拆卸、安装变形减到最小。模板的接缝尺寸必须准确,接缝应始终保持严密平整,形状准确,不漏浆,对重复使用的模板更要严格要求执行。浇筑混凝土前,应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查,并做好记录,符合设计要求后方可浇筑。浇筑混凝土前要检查混凝土的均匀性和坍落度。

(二)石砌墩台施工

石砌墩台采用片石、块石和粗料石,以水泥砂浆砌筑,小桥一般采用片石填腹、块石、料石镶面。为了使石块结合紧密,能抵抗作用在其上的外力,砌筑时必须做到以下几点:首先,石料在砌筑前要清除污泥、灰尘和其他杂质,以免妨碍石块与砂浆的结合。在砌筑前应将石块湿润,免得石块吸收砂浆中的水分,其次,石块应大面朝下,使其稳定,不得在石块下面用高于砂浆层厚度的石块支垫。上下层砌石要相互压叠,竖缝要错开;最后,浆砌砌体中石块应用砂浆隔开,砌体中的空隙要用小石块和砂浆填满。砂浆未凝固的砌层上,应避免受外力冲撞。砌体中断后应洒水湿润、养护。等到重新开始砌筑时,应将原砌层表面清扫干净;洒水湿润,再铺浆砌筑。

2.上部构造的施工

(一) 混凝土简支梁的预制

按预制的需要,整平场地,完善排水系统,统筹规划混凝土的供应及水电管路的布设安装。浇筑混凝土前要检查模板尺寸和形状是否正确,接缝是否紧密,钢筋的数量、尺寸间距及保护层的厚度是否符合设计要求,预埋件是否齐全,位置是否正确。现在工程上更多地采用充气橡胶囊内模,因为它更容易拆除,不过,在施工所施的气压要在浇筑混凝土前后保持稳定,且在浇筑混凝土之前要事先用定位钢筋或压块将橡胶管的位置加以固定,防止上浮和偏位。

(二)就地浇筑法施工

就地浇筑法就是在桥孔下面先搭设好支架,立模浇筑混凝土构件且达到设计强度后,便可拆除支架。支架属于施工中的临时承重结构,除承受桥梁上部结构的自重外,还要承受施工设备和其他外力的重力,因此支架要有足够的强度、刚度,支立在河中的支架还要考虑洪水和漂浮物的影响,支架必须设置预拱度。混凝土的浇筑、振捣要求同预制梁板一致。

3.桥面铺装施工要点

(一)加强对施工材料设备的质量控制

首先,要严格质量标准,加强对各种原材料和工程构件的质量检测。严格原材料和各种工程构件,配件的入场机制,对各种质量不达标,不合格的原材料,构配件,不准进入施工环节。比如,在水泥和钢筋的入场时候,要对合格证做出细致鉴定,并要在专业的实验室进行质量检测,质量合格才可以投入工程施工。

(二)要做好试验检测工作

在实施工程分项施工的环节要加强对各个施工分项的试验检测,如果有分项难以符合工程质量标准,要组织专业的技术人员,集体分析其存在质量问题的原因,在此基础上,科学合理的调整施工工艺。并采取有效施工措施,对已经出现的质量问题作出及时处理。要坚持从试验后的数据采取有效措施,杜绝仅仅凭借经验做出决策。

4.伸缩缝的设置

(一)引进先进的科学设计理念,从我国国情出发,借鉴西方先进经验。立足于伸缩缝的规格尺寸,科学严谨设计施工方案,结合团队特点,组织施工方案,优化施工程序。杜绝设计脱离实际,施工目标不明确的现象。

(二)做好伸缩缝的安装前的工作,加强对施工人员,管理人员的培训,提高实际操作设备熟练程度,减少操作失误,提高管理人员的技术素质和管理素质,综合提高整个团队的施工素质。同时,做好各种机械设备的准备。

(三)加强监督机制的建立健全,对公路小桥伸缩缝的整个设计安装过程做出全面的监督。从准备,切缝,开槽,安装型钢,混泥土浇筑,养生,橡皮条安装等全过程都实施监控,对实施的各个细节,都必须加以监督,严格执行各种规范,并结合施工设计,和具体实际,做到灵活变通。

四.结束语

公路小桥施工质量的高低,不仅仅会对我国经济的稳定发展产生巨大的影响,也将直接关系到广大人民的生命财产安全,关系到居民的生活水平改善和生活质量的提高,因此,加强公路小桥施工质量的管理控制,有助于提升工程质量,保证整个交通运输网络的安全性和稳定性,既可以更好的实现路桥工程的经济效益,保障施工单位的利益,又可以很程度的推进我国交通运输事业的健康快速发展,加快区域间经济文化的交流合作,为实现经济的稳定快速发展,注入强大的动力。在此过程中,施工单位,监理单位和相关的部门要通力合作,严格公路小桥施工规范,建立健全质量管理体系,以确保工程质量的提高。

参考文献:

[1]张翠萍 谈公路小桥施工要点 [期刊论文] 《山西建筑》 -2012年27期

[2]吴晓红 简述高速公路小桥涵施工要点 [期刊论文] 《山西建筑》 -2007年11期

[3]张妮 关于公路桥涵的施工要点分析 [期刊论文] 《民营科技》 -2011年2期

[4]陈金宝 双通高速公路小桥台身施工要点 [期刊论文] 《内蒙古公路与运输》 -2010年5期

[5]程景君 苑海波 胡中华 浅谈桥梁无缝伸缩缝的探索应用 [会议论文]2007 - 2007年中国公路建设与养护技术大会

[6]王旭 浅谈桥梁无缝伸缩缝的应用 [期刊论文] 《黑龙江交通科技》 -2008年10期

第2篇

【关键词】桥梁道路 公路桥梁病害分析加固

中图分类号: U41文献标识码:A 文章编号:

一.引言

随着我国经济社会的不断发展与进步,交通运输业也在不断的发展与壮大,交通运输量不断的在增长,在我国,由于种种的原因造成公路桥梁发生病害的桥梁大幅度的增加,有些更是严重的影响了公路桥梁设施的承载力,以及公路桥梁的正常使用,如何从根本上提高和延长公路桥梁的使用价值,也是我国当下必须要解决的一项问题。

二.公路桥梁病害的主要原因。

尽管这些年桥梁病害是我们这个行业最难处理的不足,有耐久性不足、结构不足、超载不足以及施工历程中留下的后患等等,但大体出现的病害症状却基本有以下几类:

裂缝病害。

裂缝病害按性质分主要分为结构缝和非结构缝如龟裂等;按分布可分为梁端的剪切缝、梁底承载不够或超载引起的裂缝以及预应力梁的顺筋缝,还有一种就是墩柱轴压不够引起的在墩柱两端碎纹,或者梁体横向受力不均或地基的不均匀沉降引起梁体扭转竖纹等,双屿桥的裂缝基本比较规则,都是分布在梁底的横向裂缝,以及局部盖梁负弯矩出现的竖向裂缝,根据专家的多次讨论浅析,各种理由都有着,运营历程中的超载、交通流量的不断增大以及施工质量的制约方面。

混凝土病害。

混凝土的破损、脱落以及露筋现象,这类不足出现的核心本质是混泥土中的孔隙与进入到里面的水分结合形成碳酸,致使里面的钢筋锈蚀膨胀反过来进一步胀裂混泥土,如此循环,导致钢筋更快的腐蚀,最终形成我们检查时常见的局部破损现象:混泥土脱落、露筋。

伸缩缝病害。

渗水,多半是伸缩缝老化或者施工处理是质量制约不严,或者养护时未及时处理,一般理由前者比例较大,这和当时设计的伸缩缝材料属性以及施工历程的管理都不无联系,还一种情况就是桥头有着刹车或者发生变速处也容易破坏。双屿桥当时个别缝也有着这个不足,拟采取局部加固处理以及加强日后的养护这种方式来解决当时的这个不足。

支座病害。

支座的变形、破损与更换,这是个目前隐形后患,不是说它本身的破坏性,而是如不及时处理引发的桥面反射裂缝或者更严重的后患是不言而喻的,解决它一样也不是容易的事,即技术含量极高的同步顶升,因为更换一个支座和一根盖梁一样,都需要精密的仪器和整个梁同时抬高到一定的高度,需综合考虑作业时间、空间、费用。

5.现在桥面铺装开裂混凝土桥面铺装层的病害是比较常见的,主要表现为较规则的纵、横向裂缝,不规则的网状裂缝及较严重的破裂等。第一,桥面板没有充足的刚度是很容易出现病害的,并且其发展相对比较快的。第二,铺装层、桥面板和主体结构的变形存在一定的差异,在这个过程中,内力会有所增加,纵、横向裂缝的产生也就是必然的。除此之外,之前建设的桥梁,因为那个时候不能很充分地认识铺装功能以及病害,通常情况下,配筋量会出现偏小的现象,钢筋直径太细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。

三.加固方法。

1.桥面铺装维修加固。

局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿;涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料);最后在桥梁承载能力容许范围内铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。

重新浇筑混凝土桥面板。桥面板的碎裂和其他损坏特别严重、混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇注新的混凝土桥面板的措施。施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时锚入适量短钢筋,配置1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。

桥面补强层加固法。即在旧有桥面板上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混凝土修补法,聚合物混凝土罩面法等。

2. 绞缝的维修加固。

绞缝损坏后,可减弱板梁间的横向联系,严重时可能导致单梁受力,给桥梁的运行带来很大的安全隐患。绞缝的维修加固:首先清除铰缝混凝土,再在绞缝两端相邻桥面板的腹板中植入钢筋以加强铰缝构造;为了加强绞缝的抗剪能力,现在还有了一种针对上海地区小绞缝板梁的新的绞缝加固技术,就是除了在相邻桥面板的腹板中植人钢筋,还要在铰缝内重新植入钢筋,钢筋上端弯折后包裹住桥面铺装钢筋,与桥面铺装钢筋焊接,使桥面铺装混凝土与铰缝内的混凝土能够共同受力,以提高铰缝抗剪承载能力,并保证板梁的横向分布受力能够发挥作用。

3. 伸缩缝的维修。

伸缩缝跟桥接坡维修可共同进行。桥接坡损坏导致的桥头跳车使得较大的冲击荷载直接作用在伸缩缝及保护带混凝土上,容易损坏伸缩缝,对桥梁的冲击也很大,会影响到桥台台背;而伸缩缝破坏后容易使得雨水从伸缩缝处渗入桥台台帽中,不利于桥台的耐久性,故发现此类病害后要及时维修。桥接坡的维修:对于桥接坡沉降引起的桥头跳车,先把原混凝土铺装病害修复凿毛或把原沥青混凝土铣刨掉一部分,如高差不是很大,可以直接用细沥青混凝土加罩;如高差比较大,用粗沥青混凝土衬垫,再加罩细沥青混凝土 伸缩缝的维修:①伸缩缝日常就应注意养护,及时清除里面的垃圾杂物,以防堵塞。②若只是橡胶止水带损坏或老化,需及时修补或更换新的止水带。③若伸缩缝及保护带混凝土损坏严重,就需重新安装新的伸缩缝。

四.桥梁预防性养护措施。

为了加强桥梁的使用寿命,在设计、施工、养护阶段都应该考虑桥梁的养护问题,比如针对桥面铺装及板梁绞缝很容易损坏的问题,设计上就应该适当考虑增大绞缝连接筋的直径或者在桥面铺装里增加钢纤维或聚丙烯纤维;而施工工程中要严格按照设计图纸及桥梁规范的要求来做,的关键。只有坚持以工程质量为前提,进行有效的项目管理,结合具体的项目规划和实施方案,合理、有效地加强质量控制,才有可能真正的达到质量和效益的“双赢”。

五.结束语

面对国际的竞争压力和国内激烈的市场竞争,地铁工程施工单位和监理单位如果要想取得市场和赢得生存,必须要坚持质量管理的科学理念。在保证工程质量的前提下,有效地控制成本,从而带来经济效益和社会效益。

参考文献:

[1] 时娜 杨成斌 汪莲SHI NaYANG Cheng-binWANG Lian 公路桥梁病害分析与加固 [期刊论文] 《工程与建设》 -2010年2期

[2] 马运朝 何少平 李清 高速公路桥梁病害分析与加固[期刊论文] 《基建优化》 -2007年4期

[3] 胡浩然 公路桥梁病害分析与加固措施 [期刊论文] 《中国科技富》 -2010年14期

[4] 黄颖 混凝土板桥病害分析及加固方法研究[学位论文] 2005 - 长安大学:桥梁与隧道工程

第3篇

关键词:桥面;超薄磨耗层;综述;桥梁与隧道工程

1 引言

钢桥具有构件质量轻、运输与架设方便、施工周期短等特点。而钢桥面铺装是钢桥建设的关键技术之一,这是由于铺装层铺设于刚度较小的面板上,在行车荷载与温度变化、风荷载、地震等外界环境因素共同作用下,其受力和变形的十分复杂,致使钢桥面铺装早期病害与损坏现象普遍存在。

目前,钢桥面铺装的结构形式主要有两种:柔性铺装和刚性铺装。柔性材料一般为沥青混合料,采用高温浇注式沥青混凝土、改性沥青混凝土、环氧沥青混凝土。调查研究发现,柔性铺装层容易出现如车辙、脱层、推移、拥包、纵横向裂缝及网状裂缝、坑槽等破坏。究其原因是由于钢桥面通常刚度小,重载作用下局部变形大,应力集中现象严重,再加上铺装层工作条件恶劣,柔性铺装层模量低,不能有效提供桥面刚度、降低各层中的应力,因此难以解决钢桥面板及柔性铺装层的疲劳开裂问题。而刚性铺装由于能大幅提高桥面刚度,大幅度降低应力幅,从而解决钢桥面疲劳开裂和铺装易损的问题,但传统的水泥混凝土厚度较大,约为60cm,自重太大,且易出现裂缝、坑槽、钢筋外露等破坏,有鉴于此,国内外学者提出了几种新型的铺装材料和结构类型,如轻集料混凝土铺装、钢纤维混凝土(SFRC)铺装、高性能混凝土(HPC)铺装等等,然而这些铺装材料在承受反复拉应力时,其力学性能如抗拉强度、受拉极限变形等仍显不足,一旦铺装层开裂,会引起桥面系刚度下降、粘结层失效、钢板腐蚀,桥面系使用寿命降低。

2 薄层磨耗层

现行的超薄磨耗层材料通常采用沥青混合料,厚度为10-25mm,如SMA、AC、OGFC、Superpave和Novachip等,其中Novachip使用效果最好,作为磨耗层寿命一般为7-10年。另外,国内外也开始采用聚合物类混凝土作为磨耗层材料,美国对其进行了深入研究,将其用于钢桥面铺装已有数十年,制订了相应的规范和指标指导设计和施工,根据NCHRP于2011年的报告,如果按规定要求正确施工,薄层聚合物罩面(Thin Polymer Overlays,TPO)使用寿命能达15年左右。法国最早开始研究并应用超薄磨耗层作为面层,提出的超薄沥青混凝土磨耗层厚度为15-20mm,主要材料为4-6mm的碎石、0-2mm的砂砾、矿粉和沥青,能够满足路面功能性要求,但对路面结构强度并不会有所增加,所以超薄沥青混凝土磨耗层的结构层应具有足够的强度,并具有完好的结构性能。

3钢桥面磨耗层铺装技术

薄层聚合物铺装材料主要由聚合物粘结剂和撒布骨料组成。聚合物粘结剂与水泥混凝土等基材粘结性能好,常温下环氧的粘结强度达2MPa以上,可阻隔氯离子、抵抗水汽等对桥面侵蚀。粘结剂能提供的层间粘结强度以及层间抗剪切强度直接决定了聚合物铺装结构的路用性能。粘结强度、抗剪切强度不足直接导致早期病害。撒布骨料提供表面抗滑性能。铺装结构可以根据不同的交通需求,采用不同的集料来提供不同抗滑性能的铺装表面。所采用的集料碎石一般粒径为1-5mm,主要起骨料作用。

薄层聚合物混凝土主要有两种铺装方法:撒布法(Broom and Seed)和砂浆法(Slurry)。

撒布法。将聚合物粘结剂按一定用量涂抹在下承层表面,然后根据道路交通需求,将一定级配的耐磨骨料撒布在粘结剂表面,经养生固化后,清除多余的骨料。撒布法可以单层或多层反复施工,达到预期的铺装厚度。美国目前主流的几类铺装材料均是按此工艺进行施工。

砂浆法。与传统沥青类材料施工技术相似,即预先将聚合物粘结剂和集料按一定配比搅拌均匀,然后按一定铺装厚度摊铺在下承层表面。由于聚合物粘结剂的性能不同于沥青类材料,不能使用传统的摊铺机作业,一般仍是采用小型搅拌桨和搅拌桶,再经人工摊铺。摊铺后,仍需撒布集料,确保表面无湿点存在。

4 研究展望

由于TPO与水泥基具有优异的粘结性能、抗剪切性能;厚度薄能有效减轻桥身静载;高低温性能好,无车辙、推移破坏;耐久性能好,使用寿命在15年左右。因此提出将聚合物混凝土作为新型组合桥面结构上的磨耗层,形成“钢桥面板+STC超高韧性混凝土+TPO超薄磨耗层”组合铺装体系,新型铺装体系能减轻桥身自重、提供优异的路用性能、增强桥面的耐久性能。

参考文献

[1]吴迪,张宏超.新型聚合物桥面铺装结构层间剪切性能.北京科技大学学报,2011,33(S1):193-198.

第4篇

关键词:水泥混凝土桥面;环氧沥青;桥面铺装;施工工艺

中图分类号:U416文献标识码: 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

中图分类号:U445.469文献标志码:B

1绪论

环氧沥青材料及混合料的综合室内试验性能极为优越,但由于材料本身对温度、时间等因素较为敏感,给铺装层施工带来了一定的难度,如何能保证其在水泥混凝土桥的工程应用中达到预期的使用效果,发挥其综合性能成为环氧沥青桥面铺装的重中之重。因此,施工前需对准备阶段、施工阶段和后期养护阶段等环节制定有针对性的方案。

2工艺流程(见图1)

图1 环氧沥青桥面铺装工艺流程图

3各施工环节控制要点

3.1施工准备

水泥混凝土桥面环氧沥青混合料铺装施工之前,应完成一系列的准备工作,包括:混合料目标配合比设计,混合料高、低温性能和水稳定性检验,生产配合比调整,以及所有材料、设备、机具的配备、桥面水泥混凝土表面的处治等等。由于环氧沥青材料的特殊性,除了材料与机具以外,最关键的准备工作是施工组织管理与施工人员的专业技能。

(1)工程材料的准备

环氧沥青桥面铺装的材料准备和常规的铺装工程相似,包括粗、细集料、矿粉和沥青结合料,其中不同的是沥青结合料改为环氧沥青A、B组分。

(2)设备准备

环氧沥青桥面铺装所需的设备除了常用的桥面铺装施工和试验设备外,还需要环氧沥青专用的混合、加料及洒布装置,同时,对部分试验设备功能提出特殊要求。

①环氧沥青专用的混合、加料装置

要求该装置具有两个独立的储存加热罐体和控温系统,可分别对环氧沥青A、B组分进行存储加热和温度控制。同时,具备精确的计量混合系统,可将环氧沥青A、B组分按照预定的比例混合、称重计量后进入沥青拌和楼。正式拌和前,应将该装置的控制系统与拌和设备控制系统形成联动,从而实现同步作业。

②环氧沥青专用的洒布装置

用于环氧沥青A、B组分的混合及粘结层洒布,带有自动加热保温装置,温度波动范围小于±5℃,洒布量可随行驶速度自动控制,计量误差小于±5%。带有自动清洗系统。

③部分试验设备

环氧沥青混合料性能优越,因此,部分试验指标远高于常规沥青混合料,因此,对部分试验设备的功能提出一定的要求,即:马歇尔稳定度仪量程应大于50kN,车辙试验仪温度控制范围室温~80℃,温度检测分辨率:0.1℃,变形检测精度:±0.005mm。

(3)试验准备

施工前,除进行常规的沥青混凝土室内试验外,还需进行“环氧沥青最佳拌和温度和容留时间”的确定试验。

环氧沥青A、B组分混合后加入混合料中,粘度随时间增长,从混合料拌和开始到摊铺、碾压即不出现裂缝也不出现压实困难现象的时间范围称为环氧沥青混合料的容留时间范围。

通过布洛克菲尔德粘度计法以5min/次的检测频率对环氧沥青结合料的粘度增长情况进行检测。检测温度为105℃~125℃。1.0Pa・s~3.0Pa・s粘度所对应的时间范围即为其容留时间范围。由此便得出各温度条件下环氧沥青混合料的容留时间范围。在结合工程实际生产、运输、摊铺、碾压所需的时间要求,确定最佳的拌和温度和容留时间。然后通过室内马歇尔稳定度试验进行验证,以混合料马歇尔稳定度(≥30kN)与空隙率(≤3%)为主要控制指标。环氧沥青容留时间范围曲线见表2。

图2 环氧沥青容留时间范围曲线

(4)天气准备

环氧沥青材料对温度、水的影响较为敏感,因此,施工时,温度应大于10℃,有雾、露水或相对湿度大于90%时,不得进行施工作业。同时,粘结层喷洒时,要求风速不大于10m/s。

3.2桥面处理及验收

(1)桥面板的强度等级不低于C40,其表面应平整、密实;对桥面板表面的水泥浮浆,必须采用铣(或抛丸)工艺进行凿毛处理;

(2)洒布粘结层前用扫把和鼓风机将桥面清扫干净,开始喷洒环氧沥青前1小时对桥面再次吹干净,以保证桥面清洁。

(3)非喷洒区域保护

为防止护拦、泄水孔等非喷洒区域遭受污染,在施工前提前1~2天对非喷洒区域进行防护,用塑料布将护拦正面和内侧面覆盖。

3.3防水粘结层洒布和防滑碎石撒布

(1)防水粘结层洒布

防水粘结层洒布施工中,应对防水粘结层的洒布量和洒布均匀性做重点控制;底层粘结层洒布量0.75~0.85kg/,层间粘结层洒布量0.40~0.50kg/。检测方法主要通过“总量控制法”和“接着法”进行检测。

图3“接着法”进行洒布量检测

(2)防滑碎石撒布

环氧沥青粘结层洒布后,固化反应需要一定时间(5~7天)。为了防止运料车和摊铺机行驶打滑和粘轮,须采用撒布防滑碎石的方法予以保护。撒布的碎石规格可采用S10(10~15mm)或S12(5~10mm),撒布范围主要是轮迹带,用量以5~6kg/m2为宜(轮迹带覆盖率在50~60%即可)。所采用的碎石须经烘干机除尘干燥(必要时采用沥青预拌碎石)。

(3)交通管制

防滑碎石撒布完成后,应在7天内完成桥面铺装作业施工。在未铺筑面层前,粘结防水层应封闭交通,禁止任何车辆通行。

3.4桥面铺装作业

(1)混合料的拌制

根据3.1(3)中确定环氧沥青混合料的拌和温度严格控制拌和过程中环氧沥青各组分、集料的拌和温度及混合料出料,并始终保持该温度。混合料拌制过程中,应设专人监测混合料出料温度与时间,并填写送料单。

拌和过程中除进行常规沥青混合料的抽提等试验检测外,还需进行环氧沥青混合料留样马歇尔试件的成型,试件成型后,与铺装层进行同条件养护,并定期进行稳定度的检测,以反映桥面铺装层的强度增长情况。

(2)混合料的运输、摊铺、碾压

从混合料拌合出料开始后,各个环节必须有一个连续有序的工作节奏,它的主要控制指标就是环氧沥青混合料的“容留时间”。

运输车辆携带送料单,到场后应设专人监测混合料到场温度与时间,并填写送料单。一旦超出规定时间,需将混合料运至指定地点予以废弃。

摊铺过程力求在规定时间和温度内完成连续、匀速、均匀摊铺作业,同时保证摊铺现场无运输车辆滞留现象发生。因故停机或其他原因导致产生“死料”时,应及时予以废弃清理。

压路机组合方式:下面层“胶轮-钢轮-胶轮-钢轮”,上面层“钢轮-胶轮-胶轮-钢轮”。碾压过程应对混合料温度进行密切关注,在满足碾压温度的条件下,碾压遍数越多越好。环氧沥青混凝土碾压技术要求见表1。

表1环氧沥青混凝土碾压技术要求

压路机类型 碾压遍数 碾压温度(终压)

钢轮压路机(≥13t) 初压≥2 ≥90℃

轮胎压路机(≥25t) 复压≥4 ≥82℃

钢轮压路机(≥13t) 终压≥2 ≥65℃

(3)养护

环氧沥青混合料铺装完成后,其化学反应仅完成20%左右,马歇尔稳定度约为8kN左右;当采用复合式铺装结构(上面层改性沥青+下面层环氧沥青)时,上面层铺装为环氧沥青混合料提供二次加热过程,加速其固化反应,此时,其化学反应可完成40%左右,马歇尔稳定度约为15kN左右。因此,环氧沥青混合料铺装完成后,仍需要一个强度增长的养护期。在这段时间内,需做好交通控制与强度跟踪工作。

强度跟踪工作根据3.4(1)中留样马歇尔试验结果进行,当马歇尔稳定度达到预期强度的80%时,即可开放交通。

4结束语

水泥混凝土桥面环氧沥青桥面铺装施工包括两个重要阶段,即:混合料施工阶段和后期养生阶段。混合料施工阶段需重点对混合料温度和时间实施严格把控,控制施工节奏和确保连续施工是成功铺装的关键所在。后期养生阶段虽不需要投入过多的人员和施工设备,但仍然是确保混合料成功铺装的关键,该阶段把控的重点指标仍然是温度和时间,温度越高,养生时间越短,当然高温夏季最佳。

参考文献:

[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象预防[M].人民交通出版社,2001.

[2] 黄卫.大跨径桥梁钢桥面铺装设计理论与方法[M].中国建筑工业出版社,2006.

[3] 交通部公路科学研究所.《高速公路早期病害预防措施的研究(总报告)》[R],2004.

[4] 东南大学.《南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术及应用》[R],2000.

[5] 山西省交通规划勘察设计院.山西路翔交通科技咨询有限公司.《国产环氧沥青混凝土桥面铺装技术研究》[R],2010年.

[6] 祝隆中.水泥混凝土桥耐久性复合式铺装试验与分析[D]:[硕士学位论文].东南大学交通学院,2010.

[7] 北京路桥中咨科技有限公司.《宣大高速公路环氧沥青混合料罩面试验段总结》[Z],2007.

第5篇

关键词:桥面铺装;病害;分析;桥梁与隧道工程

1 引言

针对钢桥面铺装技术的研究在我国己经有近20年发展历史,逐渐形成改性沥青SMA、浇筑式沥青混凝土和环氧沥青混凝土三大铺装体系,整体水平得到了极大提高。近十多年来,这三种铺装结构在我国得到了应用。但是,我们钢桥面铺装的使用条件和国外是不同的,主要体现在交通荷载较为不利和气候环境条件比较恶劣,其中车辆超载对钢桥面铺装使用性能的影响最为严重。我们过去对钢桥面铺装技术的研宄是建立在路面标准轴载(100kN)及桥梁设计荷载(130kN)基础上的,我国实际交通荷载情况则更加繁重,轴载达到150kN、I80kN的现象非常普遍,甚至有达到250kN轴载的情况发生。对车辆严重超载而要延长铺装使用寿命的最有效的办法是提高桥面系结构刚度,例如增加桥面板厚度到14cm甚至16mm,缩小横隔板间距至2m左右,增加纵向腹扳等,其后果是大量增加了桥梁钢材用量、增加桥梁恒重,然而,即便如此,钢桥面铺装早期病害现象仍然比较普遍,耐久性问题并没有得到真正解决。

2 钢桥面铺装的特点和相关病害

与普通路面铺装和水泥混凝土桥面铺装相比,钢桥面铺装的使用条件更为严酷,铺装性能要求的程度更高。主要表现在以下几个方面:

①钢桥面铺装受力状况更为复杂,铺装中产生的应力也更大。

水泥混凝土桥面板刚度大,水泥混凝土变形能力较差,因此,因结构原因给铺装层产生较大的拉应变是不可能的,否则结构本身也可能破坏。钢桥的桥面为正交异性板结构,钢板的变形及受纵横加劲板(梁)的限制及刚度差异,导致不同部位,钢板变形不同,例如,在加劲助板顶面,横隔板及纵向腹板部位,铺装表面要承受拉应变,在重荷载作用下,铺装极易产生纵、横向裂缝。桥面铺装的疲劳粤盐侍飧为严重。

对于采用栓结联接的钢箱梁,由于联接部位人螺检的存在,任何需要碾压成型的沥青混凝土,在该部位无法压实成型,只能采用有流动性的浇筑式沥青混凝土。并且,实践证明该部位该桥面铺装因承受_击荷载较大,桥面刚度差异明显等原因,易产生破碎等病害。

②钢板吸热及传热能力强,夏季炎热时,桥面板的温度较水泥混凝土桥面板高20℃以上。

由于钢板吸热及传热快,钢箱梁内部也未设通风系统,因此在太阳直射及环境温度较高时,铺装底面、钢板表面最高温度可达600℃以上,加上铺装层所承受的太阳辐射热的积累,桥面铺装最高温度在600℃甚至更高的使用温度下,要求铺装层有更高的热稳性要求。

同时,由于钢板温度高,对铺装层与钢板间粘接层在高温下的结合力要求也较高,否则,在高温下,桥面铺装也会因层间结合力不足而产生横向移动、推拥等病害。

③由于钢板的反复变形,对铺装层与钢板的结合力要求也更高。

在反复弯曲变形及振动作用下,因钢板的材料特性与铺装材料特性的不一致,界面上易产生法向应力(易引起脱层)及纵、横向剪切应力(易引起脱层及变形),这要求粘接层材料不只确保有较高的结合力而且要有良好韧性,以适应荷载的反复作用。

④由于钢板极易快速生锈等原因,钢桥面铺装防护及防排水系统要求更加完善。

水渗透到钢板会使钢板腐蚀、生绣,既会损害桥面板,也会引起铺装脱层;同时,铺装层防腐油漆等材料被腐蚀,也会导致铺装的损坏,例如,桥面板上无机富锌漆、电弧喷粹层,在水和空气作用下,锌会变成氧化锌及锌盐,丧失与桥面板的层间结合力,引起铺装的脱层、推移(例如海大桥及军山大桥桥面铺装的破坏)。而水泥混凝土桥面板,水渗透仍会产生大量的危害,但没有钢桥面铺装反应讯速,早期损害发生得更快。

此外,由于水的长期存在,也会严重损坏铺装层沥青混凝土的性能,导致铺装层产生松散、坑槽等病害。

⑤由于钢板变形量大,铺装层对桥面板变形的追从性要求更高。

对水泥混凝土桥面板而言,因沥青混凝土变形能力要大得多,基本上不存在铺装不能追从于桥面板变形而产生破坏的情况。钢桥面铺装则不同,钢箱梁整体变形、吊索及斜拉索之间桥面系的变形、U型加劲助及横隔板间的钢板变形等。

变形量均较大(局部钢板变形可达0.1-0.4mm,横隔板间饶度也可达3-5cm等),铺装刚度大,特别是低温下铺装层变硬,变脆时,如不能追从于桥面板的变形,铺装层与钢板间会产生脱层病害,铺装在荷载作用下也会产生纵、横向开裂。

3 结论

(1)目前,采用聚合物改性沥青的浇注式沥青混凝土(GA)铺装在我国的钢桥面铺装中使用情况较其他方案更佳,但需要预防铺装层表面开裂、车辙及层间滑移病害,此外,还需重视浇注式沥青混凝土的自身性能,防止出现车辙病害,如蚌埠淮河公路大桥。

(2)在我国,美国Chemco环氧沥青混凝土铺装是应用最广泛的一种环氧沥青混凝土铺装,但该铺装施工要求高,且结构自身存在一些缺陷,易发生鼓包、开裂及坑洞病害,可通过增加防水层来延缓病害的发展。

(3)ERS铺装在我国总体的使用情况欠佳,该方案有待完善。

参考文献

[1]邓学钧.中国江阴长江大桥桥面沥青铺装层高温稳定性[J].交通运输工程学报,2002.2(2):1-7.

[2]傅栋梁.钢桥面铺装预防性养护对策分析与裂缝填封材料开发[D]:[硕士学位论文].南京:东南大学交通学院,2009.

[3]张磊.江阴大桥钢桥面铺装病害研宄[D]:[硕士学位论文].南京:东南大学交通学院,2004

第6篇

关键词:桥面铺装裂缝应对措施

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

桥梁,往往是一个国家或者一座城市的象征,我国改革开放以来,桥梁建设取得巨大成就,现有桥梁已经超过60万座,尤其最近20年,我国建造的桥梁数量比任何一个国家建造的桥梁要多三倍,我国已成为桥梁大国,但离桥梁强国还有很一段距离,究其原因,我们的桥梁建设中存在质量安全问题多,施工精细化程度低,尤其对桥面的是施工重视程度不足而导致裂缝的弊病不少,因此,如何合理改进桥面施工工艺,减少桥面裂缝已经越来越引起人们的注意。

1 桥面铺装的功能

桥面铺装也称行车道铺装,其功用是保护属于主体梁整体部分的行车道板不受车辆轮胎(或履带)的直接磨耗,防止主梁遭受雨水的侵蚀,并能使车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用,同时桥面铺装可以联结各主梁使其共同受力的作用,所以,桥面铺装层是一个复杂的动力体系,要求桥面铺装具有足够的强度、整体性和耐久性。如果发生裂缝,将使梁板直接承受车辆荷载冲击增加结构受力负担,进而影响行车安全。

2 桥面铺装的裂缝成因分析

桥面混凝土的抗拉强度很低,引起很小的拉应变就可能出现裂缝。混凝土结构在建造和使用期间,因为材料质量、施工工艺、环境条件和荷载作用等都可能使结构表面出现肉眼可见裂缝。在大量的工程实践中发现,钢筋混凝土结构的裂缝形态多样,发展程度有别,形成裂缝的主要原因有两类。

2.1 荷载作用产生的裂缝

由于桥面铺装的有限元分析模型可视为支撑在桥面主体结构上的薄板,桥面钢筋混凝土结构在长期荷载作用下,承受拉力或弯矩的部位在横截面上有一维的拉应力,承受剪力和扭矩的部位有主拉应力,这些部位都有可能出现垂直于主拉应力方向的裂缝。桥面结构在压应力作用下也可能产生裂缝。

2.2非荷载因素产生的裂缝

2.2.1 表面干燥收缩产生的裂缝

当桥面铺装层施工时处于干热环境或大风天气时,使用水灰比、砂率过大或者水泥用量过多都会加大桥面混凝土的收缩量。环境相对湿度越低则水泥浆的干缩量大。对于暴露外面面积很大的桥面板因环境湿度升高过快,风速大,再加上桥面板混凝土的过分干燥使桥面混凝土水分散失更快。这种干燥过程是由外向内部逐渐扩散,由此形成明显而不规则的表面干燥收缩裂缝。

2.2.2化学反应引起的裂缝

桥面混凝土在凝固过程中,水泥的水化作用在表面形成凝胶体,水泥浆逐渐变稠、硬化,并和粗细骨料凝结成一整体。在此过程中,水泥浆失水收缩变形远大于粗骨料的收缩变形。此收缩变形差使粗骨料受压,砂浆受拉,和其他应力分布。这些应力场在截面上的合力为零,但局部应力可能很大,以至在骨料截面产生裂缝。

2.2.3 温度变化引起的裂缝

热涨冷缩是水泥混凝土的性质,当环境温度发生剧烈变化时,桥面混凝土的相应变形(膨胀或者收缩)受到周围结构的约束,以及桥面标高控制不过大使桥面厚度发生突变时,都将在桥面结构内产生很大的附加应力,或内力重分布,混凝土所承受的抗拉强度是有极限的,当拉应力一旦超过外部混凝土所承受的极限时,就会在桥面板形成裂缝;桥面在露天或在多年的寒暑交替后,都将在表面出现不规则裂缝。

此外,梁板的扰度过大或者标高控制不好导致桥面的保护层厚度过薄,可能形成沿钢筋轴线的裂缝。这类裂缝的宽度一般较小(0.05—0.1mm),且深度浅,只涉及桥面的表层。

3 桥面铺装裂缝的应对措施

3.1加强施工精度化管理,确保桥面结构厚度

严格控制梁板结构尺寸,以保证梁板吊装后顶面标高满足设计要求。对于存放时间超过三个月的梁板进行加载预压,防止因预制梁板预拱度过大影响吊装后顶面标高。严格控制负弯矩齿板混凝土的高度,避免对桥面钢筋的正确位置造成影响,负弯矩张拉完成后对影响桥面铺装厚度的混凝土凿除。特别注意支座垫石的标高控制,应安排具有多年施工经验的人员施工,测量人员对施工全程进行监控,保证支座垫石顶面标高满足设计要求。

3.2优化施工工艺,严格质量控制

3.2.1重视桥面施工准备工作:桥面铺装层能否铺好,最为关键的是新老混凝土面能否粘结好根据理论分析可知,提高层间接触程度可以显著提高结构层的疲劳寿命,在施工中尽可能采取措施,保证各层粘结良好,避免滑动,桥面铺装前,应先凿除梁体表面浮浆,使表面粗糙,成齿形,且均匀,并用高压水枪冲洗,但注意不能积水。此外,还需将凿后的混凝土松散粒,砂石泥土等清除干净,有利于层间粘结牢固,可采用以下措施:① 在凿毛的清除干净的表面涂抹一薄层胶结剂;②加设新旧混凝土之间联系钢筋。

设置定位钢筋及保证钢筋保护层厚度。桥面铺装层的钢筋网在施工中常用混凝土垫块定位,而垫块易走位而失去定位作用。在现场可参与定位钢筋,如 Φ1O或Φ12钢筋,长度约6~12cm,双向间距约75cm,定位钢筋一端与钢筋焊接,另一端竖立支撑于梁面上,对钢筋网实行多点支撑。同时,施工时,应尽量避免人和机具在钢筋网上碾压,以防钢筋网出现大的变形。

3.2.2水泥混凝土桥面材料的控制:原材料是桥面施工中的重要组成因素,原材料的质量直接影响桥面工程的施工质量。粗骨料最大粒径应不大于20mm,粗骨料的含量在混凝土中的体积含量高,能减少混凝土的收缩,骨料弹性模量热膨胀系数对混凝土干缩也有影响,骨料弹性模量高,使混凝土的干缩和徐变就会受阻。在水泥混凝土桥面的施工过程中要特别注意原料的检测和计量。在施工过程中要对骨料的含水量进行细致的检测,保证每一个工作班组都检测一次,如果测量的含水量相差很大,就应该及时调整。同时也要对水泥的选择进行细致的评定,在桥梁桥面的水泥混凝土铺装中,水泥的强度是关键因素,施工时要严格根据设计规定进行水泥强度的选择,并保证水泥出厂的质量达标。别外对其它原材料的选择,也要符合施工的规范要求,没有特殊情况不能随意更改设计规定的原材料指标和型号。

3.2.3适当使用外掺料:根据工程具体情况,适当参与外掺料,如:①粉煤灰,可降低混凝土水化热,降低混凝土出现拉应力的起始点温度,减少混凝土降至环境温度的温差,防止温度裂缝的产生。②钢纤维,在混凝土中加入体积掺量为1.2%~2% 钢纤维,可以在混凝土中形成乱向分布的网状结构,其主要作用是在基材开裂后,阻滞和约束裂缝的发展,因而提高其强度,特别是变形的能力(延性和韧性)。③外加剂,适当的加入膨胀剂和引气剂对于提高混凝土抗干缩和抗折强度也具有一定的明显作用

3.2.4水泥混凝土的拌和及运输:在对水泥混凝土进行拌和作业时要保证混凝土的配比达到施工要求,并保证拌和设备的有效使用,每次拌和之前对设备进行调试和检修。在运输时要采用罐车进行运输工作,并泵送混凝土,尽量减少运输过程中水分的流失,避免混凝土发生离析现象。运输的中途不能出现停车等现象,尽量保证运输的时间在40分钟之内。

3.2.5 搅拌和浇筑的质量控制:(一)对水泥混凝土的有效搅拌,可以使水泥混凝土在模板中分布的更加均匀,增加其密实度,混凝土的搅拌是桥梁桥面铺装的重要工程。在搅拌时要保证搅拌机的连续运转,以保证混凝土的质量。(二)在浇筑前,要对桥面进行清理,可采用高压水枪进行冲洗,从而保证桥面清洁使混凝土与底层紧密粘结。浇筑之前要保证桥面的充分湿润,水泥混凝土的摊铺要均匀,布料时要采用平板振捣器振捣。并进行人工找平,一边找平一边用滚筒滚压。浇筑完成后要进行真空吸水,然后用刮尺刮平。在桥面铺装时施工作业必须保持连续,并避免在温度过高时进行作业。而且桥面水泥混凝浇筑的厚度一定要达到要求。(三)在桥面的铺装时应该尽量避免施工缝的设置,如果桥面不宽可以全幅进行浇筑,桥面较宽时则采取分幅施工。(四)水泥混凝土桥面很容易产生大量的裂缝,在施工过程中可以采取相应的措施加以防治,在桥梁铺面时,钢筋网的位置应该严格按规定设置,同时可加设真空吸水和抹光机抹面两道工序,以改善由于温差过大而造成的桥面裂缝。

3.3 加强养护工作的质量控制

水泥混凝土桥面的后期养护工作时分重要,混凝土干缩裂缝属于早期裂缝,它的产生在很大程度上是由于养护不当造成的,因此要注意施工期间的养护,有效的养护可以避免桥面裂缝的产生。水泥混凝土在抹平2小时以后,混凝土表面达到一定的强度时,便可以进行养护工作。在养护时一般采用湿麻袋或草垫进行覆盖,并保持混凝土表面的湿润,每天进行洒水,养护的时间为14天。在进行养护工作时要禁止车辆通行。

4 结语

由于桥面裂缝的成因比较复杂,必须认真重视,从施工精细化管理和施工工艺的控制采取措施进行防范,提高桥面的工程质量。

参考文献

[1] 姚玲森桥梁工程

第7篇

关键词:环氧沥青;混合料;容留时间;制备;试验方法

中图分类号:C35文献标识码: 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

中图分类号:U444文献标志码:B

1绪论

环氧沥青作为一种新型的桥面、路面铺装材料,近年来,已在国内公路行业的多个领域得到推广和应用,特别是在水泥混凝土桥面铺装工程中,已经得到了较为广泛的应用。但在室内试验和现场施工过程中,环氧沥青混合料仍未形成一套完整、规范的试验方法。本文从原材料和混合料的配制及试验检测等方面对水泥混凝土桥面铺装用环氧沥青混合料的试验方法进行系统研究。

2环氧沥青原材料

环氧沥青是一种双组分材料,分为A、B两个组分,其中:A组分为环氧树脂,B组分为根据专用配方按一定生产工艺生产,含有多种添加剂的沥青组分。

2.1环氧沥青成品配制

(1)将装有环氧沥青A、B组分的容器置于烘箱中预热,烘箱温度宜为软化点温度以上。

(2)根据《产品说明书》所规定的A、B组分比例,计算试验项目所需的A、B组分重量。后将A、B组分通过0.6mm的滤筛过滤称重后倒入各自的盛样器皿。

(3)将上述盛样器皿分别放在带有石棉垫的加热炉上加热;加热过程中,应用玻璃棒连续搅拌,并密切观测试样温度。

(4)将A、B组分加热至《产品说明书》中的规定温度,将A、B组分进行混合。混合过程中应用玻璃棒不停搅拌,搅拌完成后,环氧沥青制备完毕,并在最短的时间内用于试件制备。

2.2容留时间的确定

(1)容留时间的概念

环氧沥青A、B组分混合后加入混合料中,粘度随时间增长,从混合料拌和开始到摊铺、碾压(初压)不出现裂缝(可以初压作业)的时间称为环氧沥青混合料的最小容留时间;从各混合料拌和到摊铺碾压(初压)困难(出现死料)的时间称为环氧沥青混合料的最大容留时间。因此,施工过程中摊铺碾压施工时间应控制在最小和最大容留时间范围内完成。

(2)容留时间的确定方法

与普通沥青不同,环氧沥青材料自A、B组分混合后,会发生化学反应,其粘度随着时间、温度的增加而增长,容留时间的确定就是通过检测环氧沥青体系粘度达到指定粘度的时间来确定的。通常情况下,环氧沥青体系粘度达到1.0Pa・s的时间为最小容留时间,达到3.0 Pa・s的时间为最大容留时间。

具体的试验过程为:按2.1条配置环氧沥青成品,并记录A、B组分混合时间,称取规定重量后将其置于布洛克菲尔德(Brookfield)粘度计的加热器(加热器温度应与根据施工现场规定的拌和温度确定)中,记录对应的结合料粘度、温度,记录频率:次/5min,当粘度达到8000mPa・s时,结束试验。后绘制混合料粘度与时间关系表,得出最小、最大容留时间。表1为某工程中环氧沥青结合料粘度与时间关系。

表1某工程中环氧沥青结合料粘度与时间关系

时间(min) 粘度(Pa・s) 时间(min) 粘度(Pa・s) 备注

0 150 35 905 最小容留时间:

37min时达到1.0Pa・s;

最大容留时间:

58min时达到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环氧沥青混合料

3.1环氧沥青混合料的制备

环氧沥青混合料的配制方法与普通沥青混合料基本相同,除包括:沥青、集料等材料准备,拌和、成型等过程外,还包括混合料拌和完成后的容留和击实成型的养护等过程。

(1)沥青、集料等材料准备

根据2.1条准备环氧沥青材料,并记录A、B组分混合时间;集料的准备工作可参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的要求进行。集料级配要求与普通沥青混合料有所不同,环氧沥青混合料级配范围见表2。

表2环氧沥青混合料级配组成

级配

类型 通过下列筛孔(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适用于上面层, HLH-13-2适用于下面层。

(2)混合料拌和

将经干燥处理后的粗、细集料加热至规定温度后(一般为105℃),倒入沥青拌和锅,用小铲子适当混合或开动拌和机干拌15s。然后按照规定数量加入预热规定温度的环氧沥青,开动拌和机拌和30s。再加入矿粉,继续拌和30s内,至沥青混合料拌和均匀。

(3)混合料的容留

根据2.2条确定的容留时间范围和施工现场的实际情况,最终确定容留时间T。混合料拌和完成后,将混合料置于规定的温度下容留T分钟。

(4)混合料成型

将已满足容留时间和温度要求的环氧沥青混合料置于混合料成型机上进行试件的制备。制备方法与普通沥青混合料相同。

(5)混合料养生

环氧沥青混合料的强度形成过程实际就是环氧沥青分子间发生化学反应的过程。因此,混合料试件成型初期,环氧沥青的化学反应并未完成,因此将环氧沥青混合料试件置于规定温度下进行养护。通常情况下,环氧沥青混合料试件在120℃温度下养护6h以上视为其化学反应完成,养生结束。

3.2环氧沥青混合料的试验检测

环氧沥青混合料的性能试验检测与普通沥青混合料基本相同,试验方法及条件可参见《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行。但由于环氧沥青混合料的部分技术指标较高,因此,对试验检测设备的量程等指标提出较高要求。例如:马歇尔稳定度仪量程应大于50kN,车辙试验仪量程应大于60000次/mm。

4结束语

环氧沥青及混合料性能的优越性已得到国内外业内人士的共识,但由于其材料自身对时间、温度极为敏感,因此,试验和施工过程控制成为环氧沥青及混合料成型的重要所在。

确定合理的混合料拌和出料温度和容留时间,并保证各环节均在规定的时间和温度下完成是环氧沥青混合料成功铺装的关键所在。同时,后期养生亦为环氧沥青强度形成的关键阶段,尽量提高养生温度和保证养生时长是该阶段主要措施。

参考文献:

[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象预防[M].人民交通出版社,2001.

[2] 黄卫.大跨径桥梁钢桥面铺装设计理论与方法[M].中国建筑工业出版社,2006.

[3] 交通部公路科学研究所.《高速公路早期病害预防措施的研究(总报告)》[R],2004.

[4] 东南大学.《南京长江第二大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装技术及应用》[R],2000.

[5] 山西省交通规划勘察设计院.山西路翔交通科技咨询有限公司.《国产环氧沥青混凝土桥面铺装技术研究》[R],2010年.

[6] 祝隆中.水泥混凝土桥耐久性复合式铺装试验与分析[D]:[硕士学位论文].东南大学交通学院,2010.

[7] 北京路桥中咨科技有限公司.《宣大高速公路环氧沥青混合料罩面试验段总结》[Z],2007.

第8篇

【关键词】公路桥梁 上部构造 施工工艺 桥梁上部构造 加固技术 结构施工

中图分类号: TU997 文献标识码: A

一.引言

随着我国经济的快速发展,提高了对城市之间的物流、人流需求。为更进一步促进经济大发展,我国开始大量修筑高速公路。在公路交通网络中,桥梁是重要的组成部分,而桥梁的质量直接关系到行车安全,关系到公路是否畅通。近些年来,由于运输的需要,各类重型车辆越来越多,加大了公路的负荷,部分公路维护成本加大,而有相当数量的桥梁都出现结构老化、桥面开裂及破损等有损桥梁结构安全的现象,车辆超载、结构失稳,导致桥梁的耐久性和适用性降低,导致桥梁的承载能力出现不同程度的降低。为避免在后期使用过程中出现质量问题而投入大力的财力、物力和人力进行维护,在桥梁修建中,要提前预防,特别是对桥梁的上部构造施工中,要格外引起注意。

二.公路桥梁上部构造施工概述

公路桥梁结构包括上部构造和下部构造两大部分,其中上部构造主要包括:板梁、支座、防撞墙、湿接缝、波形护栏、伸缩缝、桥面铺装及绞缝等。桥梁上部构造通过支座支承于桥墩和桥台上。目前,桥梁施工基本上都是先预制板梁,预制完成后进行吊装,然后进行梁和梁的处理。预制梁板时需要有固定的施工场所,选择的场所既要方便施工,又要便于吊装。板梁预制厂一般分为制梁区、钢筋加工区、存梁区、办公区及生活区。存梁区和制梁区保持纵向连接,钢筋加工区设置在制梁区附近,便于作业。板梁预制完成后,将其吊装到支座上,然后进行桥面铺装,完成上部施工。

在公路桥梁施工前,要根据招标文件、设计文件和施工合同,结合有关规范来编制施工组织设计。同时要做好施工前的现场准备,要在施工现场修建临时的设施,安装相关机具,做好材料的堆放和储存,并进行施工测量,做好开工前的试验检测工作。

三.公路桥梁上部构造的施工工艺

1.拱架、模板及支架。

(1) 拱架、模板及支架的设计。

对结构隐蔽表面的模板,其扰度不应超过1/250跨径;结构外漏表面的模板,其扰度不应超过1/400跨径。当在不计冲击力时汽车荷载和结构自重所产生的向下扰度超过跨径的1/1600时,应在钢筋混凝土板、梁、拱的底模上设置预拱度,设置的预拱度值等于1/2汽车荷载(不计入冲击力)和结构自重所产生的扰度。对于跨度超过20米的预应力简支梁,要根据监理工程师的指示,按照图纸来设置反拱。

(2)拱架、模板及支架的制作及架设。

对混凝土外漏的模板施工时,要采用胶合板和钢材,并且要至少有一个侧面及两个边要抛光。在梁和墩台帽的突出位置,要作出倒角或削边,以便于脱模。根据监理工程师指示,结合图纸要求,在结构物的某些部位设置凹槽和凸条的装饰线。对在模板内的锚固件和金属连接件,要至少在距离混凝土表面的25mm深处进行拆卸或截断,处理过程中不应损伤混凝土。利用水泥砂浆对混凝土表面所留的空洞进行填塞处理,要保证表面应光滑、坚固、平顺、颜色要均匀。模板内不能有杂物、砂浆及其他污物。对于以后需要拆除的模板,要在使用前就涂刷脱模剂,以便于在拆除时易于脱模,又能保证混凝土不变色。

(3)拱架、模板及支架的拆卸。

对于不承重的侧模,要在混凝土的强度能保证其棱角及表面不损坏的情况下才可拆除。一般情况下,混凝土的抗压强度达到2.5MPa时才能拆除侧模。对承重部分的拱架、模板和支架,要确保混凝土的强度能够承受自重时才能拆除。对于跨径小于3米的板和梁,要达到混凝土设计等级的50%,跨径大于3米的,要达到混凝土设计等级的70%。混凝土预制块拱桥或石预制块拱桥,要等砂浆的强度达到图纸的要求时才能拆架,如果图纸没有相关规定的,一般必须要达到砂浆设计等级的70%才能拆架。拱桥跨径小于10米时,要完成拱上结构施工后,才能拆架。对于裸拱的卸架,要在卸架前进行预估验算,之后才可进行拆卸。

2.现浇混凝土和钢筋混凝土施工。

(1)钢筋混凝土的梁体浇筑。

首先,要在支架上进行钢筋混凝土的梁体浇筑。进行浇筑时,要根据梁的横断面,来对上下层采取斜向分段或水平分层的方法,进行连续浇筑。上层和下层之间前后浇筑的距离应不低于1.5米,每次浇筑的厚度,以插入式振捣器或附着式振捣器振捣时,不超过30cm为准。如果箱梁体无法以此浇筑完成,需要进行二次浇筑时,要保证第一次浇筑到梁的地板承托顶部以上30cm的位置。进行二次浇筑时,要先检查脚手架有无出现收缩和下沉,要保证最小的沉降和压缩。

(2)简支梁桥上部构造的混凝土浇筑。

对简支梁桥上部构造的混凝土浇筑时,一般要从墩、台的两端向跨中方向进行浇筑。浇筑时要一次浇筑完成,采用分层浇筑时,可从一端开始。对于一般跨径的悬臂梁桥混凝土浇筑,要从跨中向两端墩台的方向进行浇筑,其邻跨悬臂应从悬臂向墩台进行。对于悬臂梁桥吊梁的混凝土浇筑时,要确保悬臂梁的混凝土强度达到设计等级的70%以上时,才能进行浇筑。而对于跨径较大的简支梁以及在基底刚性不同的支架上浇筑悬臂梁或连续梁,要防止支架出现不均匀的沉降引起混凝土开裂。

3.其他工艺要求。

浇筑完成后的梁板,要正在脱模后及时进行养护,可以安装自动喷淋设施来进行保养,采用土工布从顶到底覆盖梁体,以保证梁板具有足够的湿度和温度。对空心板梁和箱梁等内部要蓄水养护,绞缝部位和湿接缝部位在拆模后要及时用凿毛工具进行端面凿毛。待拆除模板后,要注意观察梁体的表现,查看是否存在缺陷。

冷拉预应力钢筋的接头,要在钢筋冷拉前采用以此闪光顶锻法来进行焊接,焊接之后要进行热处理,以此来提高焊接质量。预应力筋有对接焊接头时,要将接头位置设置在受力较小的位置,对于结构受拉区烦诶内,要尽量避免使用。对预应力筋下料时,其下料长度需要经过计算来确定,确定长度时要考虑锚夹具长度、构件孔道尺度、千斤顶尺度、外漏尺度及张拉伸长值。切断时不能采用电弧切割,要采用砂轮锯切断预应力筋。进行预应力筋编束时,要逐根梳理,要保证直顺不扭转,每根之间不能相互缠绕,绑扎要牢固。预应力筋的穿束可在混凝土浇筑前或混凝土浇筑后进行。采用先穿束后浇筑混凝土时,在浇筑前要先检查管道,确认管道完好后才可进行浇筑。在浇筑混凝土时,要定时转动、抽动预应力筋。采用先浇筑后穿束施工方法时,待混凝土浇筑完成后,要立即疏通管道,保证管道畅通。

当下部构件和梁体预制完成后,可将其吊运到架梁。在架梁前,必须要多垫石轴线进行放样,在每个垫石放样完成后,才可安装支座吊装梁体。在施工过程中,为了便于施工,要先将台背填起,并层层碾压到背墙顶。利用架桥机来进行吊梁起重作业,如果施工外部条件允许,也可以用吊车进行架梁。架梁过程中,支座要保持固定,不能移动,待放好后将梁体垂直向下安置。架梁施工完成后,进行下道工序施工。为了减少施工工期,在确保施工安全、无法造成施工干扰时,可以安排架梁、湿接缝和绞缝处理同时进行。对绞缝浇筑时,要注意伸缩缝不能受到干扰。防撞墙放样完成后,要根据设计的厚度来焊接,同时进入波形护栏的施工,护栏施工完成后进行桥面铺装。在湿接缝和绞缝以及桥面的现浇部分所采用的混凝土要和梁体相同,以保证足够的刚度及强度。

四.结束语

随着我国加大了对交通基础设施建设的投入,未来一段时间内,交通网络以及公路桥梁的建设规模还将出现快速飞越。为了提高行车舒适度,保障行车安全,在公路桥梁施工中,要严守操作规程,根据施工设计要求,打造高质量工作,提高公路桥梁的安全性。

参考文献:

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[3]王新东 公路桥梁装配式上部构造施工工艺与质量控制 [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2009年8期

[4]覃辉 公路桥梁上部构造的施工工艺探讨 [期刊论文] 《科技与生活》 -2011年9期

[5]侯莹 牛德东 桥梁上部构造的施工技术综述 [期刊论文] 《科技致富向导》 -2011年20期