沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

2024-04-14

沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文(通用11篇)

篇1:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施

近年来,沥青混凝土复合桥面铺层装使用较多,无论是水泥砼复合桥面、还是钢结构复合桥面,沥青混凝土铺装层早期破损现象时有发生,如出现局部铺装脱落、严重车辙破损等,这些病害比较普遍,直接影响了行车舒适性、交通安全及桥梁的耐久性。

一、造成沥青铺装层早期破损的原因

1.荷载因素:交通量猛增、车辆大型化、荷载等级超过设计标准。

2.结构因素:由于受力体系较为复杂,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。对复合桥面沥青铺装特别是中小跨径小绞缝简支梁板桥,梁板整体性差,绞缝处及支座负弯矩区容易开裂。对结合层、防水层等界面材料未进行重点要求,致使结合层抗剪强度不足。桥梁长大纵坡各结构层沥青砼设计时,采用与一般道路同类型沥青混合料,未对特殊区域进行技术处理。

3.施工因素:

对钢筋砼简支梁板桥,支座安装不稳或垫块材料强度不高,造成个别梁板行车挠动,绞缝开裂甚至脱落。梁板侧向结合面处理不规范、绞缝质量差。梁板安装标高控制不精确,有些现浇梁板堆载预压不规范,实际沉降不均匀造成梁顶标高偏差过大,因而铺装层厚薄不一致,从而降低了梁板与铺装层的整体性强度。部分梁板顶部清理不彻底,使砼与沥青面层的结合层施工质量较差。面层沥青局部过薄、沥青混合料配合比控制不严、混合料离散性过大、现场摊铺碾压环节局部离析、碾压不密实。

对钢结构桥梁,钢结构表面过于除锈,表面粘结层、桥面防水层抗拉、抗剪能力不足、面层沥青砼配合比本身存在问题等。

4.环境因素:厄尔尼诺现象使全球气候变暖,夏季炎热天气延长,冬季极值低温更低。

5.使用管理因素:车道间车流量分布不均衡,偏载使用。最高及最低气温等极值天气使用管养措施可能不够到位,治超力度不足等等。

二、改进途径

(一)优化设计

1.荷载取值方面:应根据当地交通量及轴载的调查合理确定设计荷载标准。大跨径柔性结构桥梁另因考虑风载、温度变化、防撞力、防震等因素。

2.细部结构设计方面:对钢筋砼桥梁,对主梁纵向的计算分析与横向刚度并重,增加构造措施,使桥面铺装不分担过多的次内力、受拉负弯矩。对钢结构桥梁,加强结合层研究,合理设计防水粘结层、缓冲过渡层、沥青砼铺装层,解决钢板与沥青砼温缩系数差异及铺装层防水问题,细化设计明确钢板表面除锈防腐处理要求、防水层、过渡层材质及施工要求等。

3.优化沥青砼铺装的层间结构及控制技术指标设计

对一般桥面铺装层,采用高粘度的重交通道路沥青或掺加高聚物改性剂来改善沥青的品质,采用与沥青粘附性好的集料或用抗剥离措施,提高沥青粘结力、抗车辙能力。表层沥青通过选用耐磨石质粗集料、反击式工艺加工提高粗集料的微观粗糙度,同时通过设计规定构造深度,达到路面抗滑效果。对钢结构桥梁设计沥青铺装层可采用高性能的沥青混合料,如双层改性SMA、浇注式沥青砼、双层环氧沥青砼、浇注式沥青砼与SMA等。由于不同的面层对防水层、结合的要求不同,宜同步优选与防水层的最佳组合设计,如采用环氧富锌+环氧沥青,甲基丙烯酸类树脂等防水层。

目前钢结构桥梁防水层、过渡层、铺装层的组合设计尚处于探索阶段,因此设计有必要及时收集国内国外钢结构实际使用成功案例,及时分析、比较、总结适合本地区的沥青铺装层结构组合设计。

(二)加强施工质量监理,实现设计目标。根据沥青砼铺装层总厚度较薄、整体性要求高、技术要求严、施工难度大等特点,因此施工阶段监理必须充分理解设计意图,对关键环节、重要指标,进行重点监理、重点控制,确保工程实体质量。

(三)掌握现场指标控制的操作技巧。

沥青混合料的各项性能指标要求经常是矛盾的,因此熟悉各项技术指标的实际控制意义,灵活应用,努力实现沥青混合料的最佳综合性能指标。要控制沥青混合的实际性能指标,应从集料、结合料、混合料配合比、混合料技术指标、施工工艺进行系统控制,全面控制方能实现设计要求。本人认为尤其应抓好以下几点:1.严格按规范要求进行目标配合比、生产配合比、生产配合比验证; 2.抓好原材料料源,提高稳定性、均匀性; 3.采用先进的沥青拌和加工设备,精确计时,提高混合料均匀性,技术性能指标稳定性;4.加强前场与后场的配合,注意拌和能力与摊铺能力匹配。

(四)重视缺陷责任期内管理。

项目实施完成后,实体质量已经定型,合理使用及时修补处理质量缺陷仍是提高路面使用寿命的重要环节。在缺陷责任期内承包人应注意定期检查,及时处理施工缺陷。接管养护单位在使用管理方面应注意:1.合理组织交通,提高车道间车流量分布均衡性,减少偏载使用;2.合理设置路口各向通行时间,避免在长陡坡等特殊部位车辆捅堵,减少汽车尾气加温造成轮迹带软化泛油、急转弯、急刹造成局部车辙损害;3.加强关键阶段的针对性管养,多雨季节及时巡查、减少路段积水,及时清理路面泥砂等赃物,避免滑溜性污染;4.加强特殊时期的治超工作,如最高、最低气温时节、多雨季节等,对可能产生大量车辙破坏、水损破坏的时机进行专项管理;5.做好交通量及轴载监测,对典型桥梁的变形观测,为今后设计、维修提供数据保障。总之,只有精心设计、规范施工、合理使用,才能提高桥面铺装质量的使用寿命。

篇2:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

浅析桥面沥青混凝土铺装层损坏的原因及对策

文章针对桥面沥青混凝土铺装层的损坏现象,分析了桥面铺装层结构损坏的原因,提出了桥面铺装的.结构功能要求.同时,根据桥梁结构的特点,分析出防止桥面铺装层损坏的对策.

作 者:徐筑红  作者单位:贵阳市市政工程公司 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(18) 分类号:U4 关键词:沥青混凝土铺装层   损坏原因   防止损坏对策  

篇3:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

关键词:沥青混凝土,铺装层,损坏,防治措施

1 桥面铺装的损坏形式及其原因

1.1 损坏形式

沥青混凝土桥面铺装层属于柔性铺装层, 大大缓和行车对桥面板的冲击, 与正常路面和水泥混凝土桥面铺装层相比, 其损坏形式有所不同。

a.因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙, 在车辆荷载及渗入的水作用下产生表面松散和坑槽破坏;

b.铺装层内部产生较大的剪应力, 引起不确定破坏面的剪切变形, 或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差, 抗剪切能力水平较弱, 在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏, 产生推移、拥包等病害。

1.2损坏原因

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用, 其变形和应力特征主梁及桥面板结构型式密切相关, 一方面可分荷载并参与桥面板的受力, 另一方面起联结各主梁共同受力的作用;桥面铺装层既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层, 所以桥面铺装层应具有足够的强度和良好的整体性, 并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。现在工程规范中对桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构, 所以在设计和施工中不是很被重视, 从而使桥面铺装层容易被损坏, 造成其破损原因很多, 下面从结构理论设计、及施工工艺等方面影响因素进行分析。

a.桥规规定:如无精确的计算方法时, 箱形梁可参照T形梁的规定处理。从众多箱梁的设计来看, 大部分对箱梁构件设计是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际承受力与T梁受力不完全相同, 对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽, 桥跨与桥宽之比越来越小, 箱梁仍按T粱那种长细杆件设计配筋, 就越来越不适宜了, 导致按T梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以, 设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。导致按同等方法设计的桥面铺装层受力变形状态不同, 对桥面铺装层造成不同程度的损坏。

b.桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击, 桥面铺装层部分或全部参与了, 主梁结构的变形, 因此, 桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系, 各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。现行桥梁规范中对桥面铺装层只给了厚度的要求, 随着交通量的增大, 现行铺装层厚度与重型、超重型汽车的增长率多和车速的增快已不相适应。

c.由于连续粱、拱桥及悬臂粱桥等桥型结构, 由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力, 使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝, 从而造成桥面铺装的损坏。

d.随着桥梁技术的发展, 桥梁承重结构的改进, 使桥梁主梁能以较柔的结构达到受力的要求, 高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。但在设计中侧重于主梁纵向的计算分析, 对桥梁横向刚度重视不够, 横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。

e.在公路工程施工中一些施工单位不规范施工造成铺装层偏小, 或由于施工工艺控制欠佳, 造成铺装层厚度不均, 再有铺装时梁顶清理不到位, 使铺装层与主梁结合不好, 都会使沥青混凝土铺装层出现不同程度破损。

f.在对高速公路行车中, 由于车道功能的不同, 人为强制地使桥梁结构始终处于偏载状态, 即主车道的铺装层承担了比超车道高得多的应力水平, 因此, 加大了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业的发展, 货运业主为追求短期经济利益, 通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用, 并使桥梁结构局部超载, 加大了主车道铺装层的损坏。

g.桥面铺装的约束条件, 桥墩面铺装受桥梁结构的约束, 受荷后其边界条件与一般路面相差甚大, 加之梁体的挠度、扭曲等形变, 给铺装层的工作性能造成不利影响。

2防治措施

2.1设计措施

目前, 很多设计单位在设计时, 没有考虑桥面铺装参与结构受力, 也没有按主受力截面要求配筋, 只是要求配置少量的构造钢筋而已, 笔者认为, 这是影响桥面铺装质量的因素之一。在设计方面可以采用以下措施:

(1) 适当考虑桥面铺装的实际受力状况。不仅要在全面积上设置一定数量的钢筋网, 还应重点考虑受拉区钢筋的布置, 在受拉区部分的桥面铺装应将钢筋加密。

(2) 严格控制铺装层沥青混凝土的厚度。理论分析表明, 铺装结构层层间最大剪应力主要取决于面层厚度和防水层模量;在防水层模量相同的情况下, 增加面层厚度是降低层问剪应力的最有效手段。铺装层浇筑的厚度以8~10cm为宜。由于梁 (板) 顶面高程控制不好造成铺装层局部厚度偏小时, 要采取措施, 可以采用局部加强, 也可以用调坡处理。

(3) 优化桥面排水设计。排水设计时充分考虑路表排水和层间排水, 排水孔上口应略低于桥面铺装层表面, 在桥面铺装层的横坡下侧边部可设计一条纵向碎石盲沟, 使桥面排水通畅。

(4) 设置防水粘结层。防水粘结层作为桥面的一个结构层, 必须满足层间抗剪要求和结构层之间粘结性好的要求, 同时作为防水层, 它必须具有很好的不透水性, 此外, 还要有足够抵抗水侵害的能力。

2.2材料措施

为防止病害的发生, 在铺装层混凝土材料的选择上, 应该注意以下几个方面:

(1) 铺装层所有的石料应是经过筛选的优质石料。石料中严格控制表面光滑和扁平、针状石的含量。此外, 要保证集料表面的清洁。矿料表面洁净程度直接影响沥青与矿料的粘附性, 施工过程中有些集料表面裹覆着泥土、粉尘, 泥土、粉尘吸水软化, 造成混合料的剥落、松散等。

(2) 确定合理的沥青混合料配合比。配合比不宜过大, 也不宜偏小。

(3) 提高沥青混合料的低温抗裂性。对于寒冷地区, 选用针入度大、粘度低、感温性好的优质沥青, 最好能使用改性沥青。对于寒冷地区, 桥面铺装层采用纤维加筋沥青混凝土是一个不错的选择。

(4) 选取优良的防水粘结层材料。防水粘结层材料通常要满足以下要求:一是要有良好的不透水性能和良好的耐高温和低温性能;二是混凝土桥面和沥青面层要有足够的粘结力;三是面层碾压后无破损现象;四是对桥面铺装状况有广泛的适应性;五是能抵御桥面裂缝的影响和不低于面层设计寿命的耐久性。

2.3施工措施

笔者认为, 桥面铺装的病害很大程度上都是由于施工因素造成的, 所以, 要想解决好桥面铺装的病害问题, 首先要从施工工艺上入手, 从施工方面寻求解决铺装层病害的方法和措施。

严格控制施工配合比。施工配合比控制不严是导致唧浆、坑槽等病害发生的一个重要原因;杜绝混合料离析现象。在运输、摊铺时要保证沥青混合料的均匀, 尽量杜绝混合料离析现象的发生;严格控制桥面沥青面层压实度。主要通过增加碾压遍数, 并且尽可能在高温时段碾压, 使沥青混凝土现场空隙率符合要求。所以, 压实时要注意压实机具的搭配和压实遍数的严格控制;保证桥面清除干净。在防水粘结层施工之前, 首先铣刨掉桥面表层的砂浆, 接着用空压机吹除浮尘, 再用水清洗表面, 然后撒布沥青粘结层。

2.4科技措施

为改善和提高桥面铺装沥青凝混土的性能, 道路科研工作者也进行了广泛而深入的研究。这些研究主要集中在沥青胶结料性能的改善、优化级配、确定合适的沥青混合料的空隙率及高性能的层间粘结材料。桥面铺装问题的解决主要依赖于设计出能够适应桥面变形及受力特点的铺装材料, 因此, 针对不同

村镇土地规划存在问题与对策

奚仁志

(浙江省天台县建设规划局, 浙江天台317200)

1村镇建设用地管理中存在的问题及原因

通过多年来的调查和对村镇建设用地管理问题的研究, 我认为目前我国村镇建设用地管理中由于种种原因普遍存在以下问题:

1.1 村镇建设规划起点不高, 执行规划缺

乏严肃性, 与土地利用总体规划不相衔接, 影响了基本农田的保护和村镇建设的发展。有的城镇虽有规划但起点不高, 有的则是不依规划随意性强, 造成了城镇建设一层皮、跨度大、基础设施难配套的现状。有许多村镇建成长条状, 沿公路两侧接“长龙”, 有的长达三、四公里之多, 不但影响交通安全, 而且造成了基础设施难配套, 污水、垃圾难处理, 更主要的是一些工业污水和废渣对基本农田产生污染, 妨碍基本农田的保护和农业现代化的进程。

1.2 土地有偿使用运作不规范, 村镇建设资金未能得到有效解决。

近几年, 一些乡镇搞村镇建设也想到了以地生财的路子, 但运作很不规范。一般是由乡镇财政出资, 从农村集体经济组织中把土地征用过来, 然后再租赁给建设者。由于招商引资政策等诸多方面因素的影响, 出租土地的价格都比较低, 造成政府土地收益率低, 使基础配套设施建设缺乏资金, 形成风尘土飞扬, 雨天路上水汪汪, 夜晚不见路灯亮的凄惨景象, 村镇建设搞的无声无色。

1.3 政府对加快村镇建设的用地管理政策不够明确。

村镇建设涉及面较广, 各级政府应制定村镇建设用地的优惠性政策。目前这项工作明显滞后于发展的需要。突出表现为有的地方尚未制定这方面政策, 有的虽已制定了相关政策但不够具体、明确, 操作中弹性太大, 过于务虚。这使的村镇建设用地管理中的优惠政策难以落实, 起不鼓励作用, 影响了村镇建设的进程。

2 搞好村镇建设用地管理的对策

针对当前村镇建设用地管理中存在的问题, 依据现有的法律、法规、政策, 要认真调查研究, 因地制宜, 积极探索适合当地村镇建设发展的用地管理模式。为进一步加强村镇建设用地管理, 我认为应主要采取以下骊策:

2.1 高起点做好村镇建设规划, 为村镇协调发展打好基础。

要搞好村镇建设, 关键是高起点做好小镇建设规划。村镇建设规划中, 要注重经济社会、和环境的全面发展, 合理确定人口规模, 既要坚持建设标准, 又要防止贪大求洋和乱铺摊子。应有效地作到“三个集中”, 即农村人口向城镇集中、耕地向种田能手集中、工业企业向小区集中。把握好三个环节:一是要做好县城城镇体系规划, 明确村镇发展重的桥梁类型, 设计出相应的铺装材料是解决桥面问题的关键。

点, 合理确定空间布局。二是与土地利用规划相衔接, 合理确定村镇人口规模和用地规划。三是高水平做好村镇建设规划的修编。在规划中对农民建住宅要彻底改变传统的农村集镇独门独院的居民建筑模式, 搞好住宅小区规划, 注重城市化、社会化, 提供统建联建, 向公寓式多层住宅拓展, 提高居住环境质量。

2.2 积极盘活存量土地, 提高土地利用效率。

用活用好闲置和低效利用存量土地, 对解决小城建设用地紧张问题有较大的作用, 可以通过以下两个途径:第一, 落实土地储备政策, 统一调配使用闲置存量土地现有类型比较多, 由于信息不灵, 自发调剂难度比较大, 也不利于国家加强土地管理和调控。因此可以由各级政府设立的土地储备机构, 对闲置存量土地实行政府统一调控。按照省政府《土地储备办法》对城镇范围内的无主地、产业结构调整或其他原因调整出的原国有划拨土地, 以出让方式取得土地使用权又无力继续开发和不具备转让条件的土地, 因实施城镇规划和土地整理政府全收购的土地;依法收回的荒芜、闲置的国有土地等, 实施收购储备, 定期发布储备土地信息, 供用地单位选择。通过储备中心调剂, 促进和加快闲置土地的盘活, 同时也可增加政府土地收益。第二, 制定鼓励使用闲置存量土地的有关优惠政策。一是鼓励城镇内未入工业小 (园) 区的工业企业实施“退二进三”, 原行政划拨土地, 企业原址由国土资源部门收回后出让, 出让金75%由政府投入搬迁的改造企业使用;已办理过土地出让手续的, 原址企业可以转让, 按规定办理土地使用权变更登记, 改变用途的补交出让金, 补交的出让金75%由政府投入给搬迁改造企业使用。二是鼓励将停产企业、批多建少及其它的闲置企业用地, 进行转让、出租、开发利用。三是对利用闲散土地的, 按征用非耕地收缴税费。同时, 根据用地项目性质、用地年期, 可以进行划拨和出让、出租方式供地, 政府收益给予适当优惠。四是鼓励进行旧城改造, 旧城改造供地的出让金应主要用于城市基础设施建设, 涉及拆迁安置, 用地指标优先给予安排。四是积极探索农村集体建设用地使用权流转办法, 允许乡镇村办集体企业用地、个体工商业户生产经营性用地、民营和联户企业用地、私人住宅用地流转, 其流转范围是符合土地利用总体规划和城镇建设规划并依法取得土地使用权的农村集体建设用地。

2.3 加大村镇土地使用制度改革力度, 为村镇建设筹措资金。

城市化建设, 关键是资金。村镇投资的主要渠道应该是乡镇、民营企业的积累, 但是在目前的财政体制和投资体制下, 装层损坏的危害是很大的, 应得到进一步的重视与研究, 为桥面铺装层的设计与施工提供指导;同时, 也应加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究, 开发适应桥面破坏机理的新材料;另外, 更要改进铺装技通过土地的有偿使用, 提高招标、拍卖、挂牌、出让国有土地和租赁国有土地的比例, 增加政府土地收益, 为村镇建设筹措资金仍是主要选择。现阶段采取的措施主要是:

2.3.1 高度垄断土地一级市场, 严格控制土地供应总量。

在实现村镇规划中, 国有土地使用权要严格控制在市、县政府手中, 严禁任何单位和个人非法转让、非法交易。政府要根据市场供求情况和社会经济各项事业的发展需要, 有计划地调节土地供应量, 保持适度的土地出让、租赁规模, 从而使城镇出让地价总水平持在较高的价位。

2.3.2 规范土地出让行为, 合理确定基准地价。

政府要制定土地征用、土地交易、地价管理、有偿使用和出让金使用管理一系列规范政策, 建立以标定地价为核心的城镇地价评估体系。

2.3.3 政府要加大村镇建设中违法用地的

打击力度, 严厉查处各类违法用地行为, 使原来一些地价不高的城镇恢复土地应有的价位。严格实行土地证年检制度, 结合村镇二、三级市场的清理整顿, 在规范土地一级市场的同时, 严厉打击土地隐形市场, 防止国有土地资产流失, 从而促使村镇土地市场的健康发展。

2.4 积极为村镇建设解决用地计划不足的矛盾。

首先国土资源部门在年度非农用地计划指标分配时, 在保证重点工程项目建设的情况下, 对村镇建设用地要适当倾斜;其次, 充分利用土地整理新增耕地面积的百分之六十可以用作折抵建设占用耕地的补偿指标, 用于村镇建设;再次, 积极推行原非农用地复垦为耕地后置换村镇建设用地指标的办法, 将已闲置的不符合土地利用总体规划的非农业建设用地, 经有批准权的部门批准后, 有计划地复垦为耕地, 复垦后新增耕地面积被确认后, 可用于置换村镇建设用地计划指标。

3 结束语

我们应充分利用现有国家法律、法规, 认真地调查研究, 积极开拓小城建设用地管理的新思路, 真正把村镇建设成为规模适度、功能齐全、新型的县、乡“两面三刀”级的政治、经济、文化中心。多的基本国情的选择对加快城市化进程, 带动农村经济和社会发展具有重大战略意义。

参考文献

[1]刘允洲.制度创新之路-农村集体建设用地流转管理实践与理论.人民日报出版社

[2]姜爱林.土地政策基本理论研究.中国大地出版社.2001.08.

要:本文通过论述村镇建设用地管理中存在的问题及原因提出一些搞好村镇建设用地管理的方法和思路。供同行参考。关键词:村镇;土地;规划摘

3 结束语

篇4:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

济南市公路管理局 山东济南 250013

摘要:橋面铺装的施工质量至关重要,直接影响到整个桥梁的使用性能和使用寿命。本文在借鉴同类桥面铺装施工的基础上,结合济广高速济南连接线工程(济南二环西路高架桥工程,以下简称高架桥)施工,从沥青混凝桥面铺装层施工的全过程进行全面质量控制和关键技术创新,既满足了桥面铺装的功能性及结构性的双重需要,又对提高桥梁寿命有积极的作用。

关键词:沥青混凝土;桥面铺装;质量控制;沥青胶砂;沥青玛蹄脂碎石混合料

1 概述

桥面铺装是桥梁行车体系的重要组成部分,同时桥面铺装也是路面最薄弱环节之一。一方面与普通沥青路面相比,桥面铺装的气候、行车条件更为严酷,破坏现象出现更早,破坏更严重;另一方面由于桥面水泥混凝土层与沥青层的模量相差很大,作用界面上应力相对集中,行车荷载作用时,桥面沥青混凝土层的受力作用比普通沥青混凝土路面要大得多;正是这些特殊的作用条件,要求桥面沥青铺装施工质量控制更为苛刻。高质量的沥青桥面铺装,不仅能提供行驶性能良好而耐久的桥面铺装体系,而且能作为桥面的有效防护系统,防止水份的渗透,保证桥梁结构的耐久性。

2 对水泥混凝土桥面的要求

水泥混凝土桥面要求平整、粗糙,必须具有足够的强度和稳定性。表面不得有浮浆和其它污染物,桥面混凝土层不允许出现脱空的现象,不得使用砂浆和薄层混凝土找平。通常采用五米直尺量测横向和纵向平整度,其最大偏差不应大于2㎝。

为了保证混凝土层与沥青铺装层的连接,在沥青混凝土铺装层施工之前,水泥混凝土桥面板采用凿毛处理,使混凝土表面露出新鲜的集料和混凝土层。凿毛处理后要保证60%单位面积以上露出新鲜的混凝土层。沥青粘结层撒布之前对桥面进行清洗,彻底干燥以后才能进行沥青粘结层施工。

3 原材料

3.1集料

粗集料要求在满足规范要求的同时,必须为清洁、无塑性的基性火成岩破碎集料,具有良好的颗粒形状与表面纹理,与沥青应有良好的粘结力。SBS改性沥青SMA路面表层应使用玄武岩人工砂作为细集料,含量为15%左右。

除应满足规范上的技术要求以外,根据高架桥的实际,提出以下要求:

1)所有的矿料必须清洁、无塑性,沥青混合料中的粘土颗粒成分可以引起沥青混合料的体积膨胀,在水的作用下引起沥青膜与矿料间的剥离现象。要求矿料中<0.075mm的部分其塑性指数<4%。

2)粗集料要求必须为破碎的基性硬质岩集料,具有良好的颗粒形状与表面纹理,与沥青应有良好的粘结力,沥青与集料的粘结力不应小于四级。

3)细集料采用反击式或锤式破碎机生产的硬质岩集料经过筛选的小于3mm的部分,其具有较好的角砾性。但是,所有人工生产的细集料生产过程中必须采用除尘装置,0.075㎜的通过率<10%。

4)填充料应采用石灰岩质矿粉。为了提高沥青混合料的抗水损害能力,矿粉在生产过程中应加入混合料总量为1.3±0.3%的生石灰粉。

5)作为下封层使用的撒布碎石为经过清洗干燥后的5~10㎜基性硬质岩碎石。撒布前进行预拌,预拌沥青用量一般为2~5‰。

3.2 沥青胶结料

为了保证桥面铺装沥青混合料的使用性能,桥面铺装各层均采用SBS改性沥青,SBS改性沥青应必须满足规范的技术标准要求。相应的施工温度应当由供应商根据其沥青的技术性质和经验提供,不可采用粘温关系直接确定。

4 桥面防水层

高架桥采用SBS改性沥青表处防水层。热的改性沥青与混凝土桥面通常具有良好的粘结力。方法是将SBS改性沥青加热至170℃~180℃后,采用专用的改性沥青撒布机,在经过凿毛、清洗、干燥以后的混凝土面上满布一层1㎏/㎡(厚度为0.8~1.2mm)的SBS改性沥青作为粘结剂;然后在其上撒布一层粒径5~10mm单一尺寸经过3-5‰沥青预拌沥青碎石。碎石撒布以后,使用胶轮压路机将碎石碾压稳定。

防水粘结层施工完毕以后,立即进行沥青胶砂层的施工。

5 沥青胶砂

沥青胶砂采用SBS改性沥青和基性硬质岩集料。具体要求见第3节。

5.1矿料的级配

沥青胶砂作为封水层和找平层,级配设计至关重要,其中0.075和1.18作为主要控制点必须满足范围要求。对于沥青胶砂,矿料主要是细集料,其细集料的棱角性要求和沙当量要求是主要控制的技术指标。矿料筛分采用水筛法,每一级集料都要精确筛分出0.075㎜以下的含量,进行合成级配计算。

5.2混合料技术要求

沥青混合料设计包括三部分:马歇尔设计、混合料水稳定性检验、混合料高温稳定性检验。

5.3沥青混合料设计过程

沥青混合料设计过程包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比设计验证三个阶段。

1)目标配合比设计阶段:对工程采用的原材料通过适当的矿料结构设计方法确定适宜的矿料级配组成。根据目标配合比设计所确定的矿料级配组成和最佳沥青含量作为目标配比,供沥青拌和站进行冷料仓的供料比例的调整。

2)生产配合比设计阶段:沥青混合料的生产应采用间歇式拌和站。调整冷料仓进料速度以后,对拌和站热料仓取样筛分。取目标配比最佳沥青含量、最佳沥青含量±0.3%等三个沥青含量进行试拌,进行抽提和马歇尔试验确定生产的最佳沥青含量确定。

3)生产配合比设计验证阶段:对反复调整确定的拌和站热料仓比例和最佳沥青含量进行试拌、铺筑试验段,并对生产的沥青混合料取样抽提和马歇尔试验。根据试验路确定的热料仓比例和最佳沥青含量为生产的标准配合比。满足各项要求的试验段抽提平均的各筛孔通过率为用于生产控制的标准级配曲线。

5.4施工要求

混合料的拌和、摊铺、压实能力必须相匹配。为保证沥青路面连续施工,沥青混合料拌和机生产量不能小于240吨/小时。

1)混合料温度管理

沥青加热温度:170~180℃;

矿料加温度:175~185℃;

混合料出厂温度:175~180℃;

初温度:不低于160℃;

碾压终了温度:不低于120℃;

2)压实

压实是一个非常重要的问题,压实度的高低直接影响到沥青路面的使用寿命和早期损害的可能性。为了更好地保证施工质量,保证混合料的压实效果,对压实度的控制上需要更加严格要求。压实度采用空隙率控制,要求压实后路面空隙率的平均值值为5~7%,极限值为4~8%。

为达到良好的压实效果,并考虑到桥面铺装对于震动的特殊要求,高架桥主压压路机采用水平振荡压路机。对于3000型拌和站,产量为240T/h,基本配备如下:

10-16吨水平振荡压路机 2台

7-11吨钢轮压路级 1~2台

3)压实工艺

一般情况,对于SBS改性沥青混合料,需要在较高温度时充分震动压实,这是得到理想空隙率的保证。压路机通常应紧跟摊铺机,压路机应尽可能提减少撒水量,保持合理的压实速度。具体压实工艺如下:

①初始碾压采用水平震荡压路机振荡碾压,振荡频率可选为50Hz,速度5~6公里/小时。

②如此重复两到三遍。由于混合料在冷却到110℃以下用震动方式容易造成集料过度压碎,第三遍震动时如温度降低到115℃左右,不应再震。

③使用钢轮压路机赶光2遍。即可完成。

6 沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)

为了进一步提高桥面铺装层的高温稳定性和密水性,桥面铺装层的上面两层均采用SBS改性沥青SMA混合料。针对SBS改性沥青SMA的性能特点,做了以下改进。

6.1材料

1)集料

在满足规范要求的同时,粗集料要求必须为清洁、无塑性的基性火成岩破碎集料,具有良好的颗粒形状与表面纹理,与沥青应有良好的粘结力。SBS改性沥青SMA路面表层应使用玄武岩人工砂作为细集料,含量为15%左右。

填充料应采用石灰岩质矿粉。为了提高沥青混合料的抗水损害能力,矿粉在生产过程中应加入混合料总量为1.3±0.3%的生石灰粉。大约生石灰粉占矿粉的重量比为15%左右。小于0.075mm部分含量的多少对沥青混合料的体积性能有较大的影响,集料筛分应采用水筛法,合成级配必须考虑粗细集料本身带有的小于0.075mm粉尘部分的含量。

2)纤维稳定剂

采用SBS改性沥青生产SMA混合料,需要添加纤维稳定剂。一般情况下,掺加木质纤维。木质纤维的掺加量是沥青混合料的3‰。

6.2 混合料的设计

1)矿料的级配

本工程SBS改性沥青SMA混合料级配选定根据规范推荐的级配,并满足相应的设计要求。

2)混合料技术要求

沥青混合料设计包括三部分:马歇尔设计、混合料水稳定性检验、混合料高低温稳定性检验和施工性能检验。并应当满足设计要求。

3)沥青混合料设计过程

沥青混合料设计过程包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比设计验证三个阶段。具体内容参见5.3。

6.3质量控制和设备要求

1)拌和站

沥青混合料其质量控制主要指标应当采用总量控制与动态变化图控制指导生产。总量控制是根据每天拌合站各热料仓实际生产量计算和成级配和沥青用量与抽提结果相配合作为沥青混合料级配的质量控制手段。动态指标动态图应当包括设定的生产配比、沥青含量、拌和温度和试验温度。主要指标有:马歇尔空隙率、矿料间隙率VMA、沥青含量、0.075、2.36、4.75和最大尺寸的通过率。

沥青混合料的出料温度一般控制在170~175℃,沥青加热温度一般控制在170~180℃。矿料加热温度一般控制175~185℃。

由于各面层混合料生产过程中的回收粉非石灰岩质,SMA生产不允许使用回收粉。

2)储存

为了保证摊铺机的连续摊铺,对拌合的沥青混合料进行储存是有必要的。但应避免温度过高造成沥青混合料的老化。

3)运输

混合料的装载不能一次性装成锥形,自卸车在装料适应前后移动是混合料成山字型。混合料装载后应保持一定的形状,如果过度塌落说明混合料的级配或沥青含量存在一定问题,应注意及时检查。沥青混合料运输过程中应采取蓬布保温措施。

4)摊铺

摊铺过程的主要问题是采取适当的摊铺速度,保证混合料的供应和连续摊铺。摊铺过程应注意减少离析现象。对于纵向接缝的处理,第一是保证摊铺出的沥青混合料不离析,第二是避免使用冷接逢。

6.4施工工艺

混合料的拌和、摊铺、压实能力必须相匹配。

1)现场质量控制

压实:压实是一个非常重要的问题,压实度的高低直接影响到沥青路面的使用寿命和早期损害的可能性。对于SBS改性沥青SMA的压实温度要求初压温度不小于165℃。

为了更好地保证施工质量,保证混合料的压实效果,对压实度的控制上需要更加严格要求。压实度采用空隙率控制,要求压实后路面空隙率的平均值为4~6%,极限值为4~7%。另外,铺筑后的成品路面应当进行渗水试验,渗水系数不大于200ml/min。

2)压实要求与工艺

SMA混合料的压实工艺是很重要的,处理得当可获得最佳密度。具有高的粗集料含量的SMA混合料的确与一般密级配混合料不同,必须在压实作业中考虑压实机具和压实方法。

为达到良好的压实效果,并考虑到桥面铺装对于震动的特殊要求,主压压路机采用水平振荡压路机。对于3000型拌和站,产量为240T/h,一般基本配备如下:

12~16吨水平振荡压路机 2台

7~10吨钢轮压路级 1-2台

一般情况,对于SBS改性沥青SMA混合料,需要在较高温度时充分震动压实,这是得到理想空隙率的保证。压路机通常应紧跟摊铺机,压路机应尽可能提减少撒水量,保持合理的压实速度。具体参照压实工艺如下:

①初始碾压采用水平震荡压路机振荡碾压,振荡频率可选为50Hz,速度5~6公里/小时(如人行走速度相当),后退时轮迹应与前进时重合,相邻应使轮迹重合20㎝左右。

②如此重复两到三遍。由于混合料在冷却到110℃以下用震动方式容易造成集料过度压碎,第三遍震動时如果温度降低到115℃左右时,则不允许继续开振。

③使用钢轮压路机赶光2遍。即可完成。

7 试验段

工开始正式大面积施工之前,应修筑一试验段,来检验混合料体积性质是否满意和评价摊铺与压实技术。这个试验段必须用计划中的相同施工技术,在相同的混合料温度下摊铺与压实,用于验证全部因素的配合,这一点是很重要的。

8 总结

高架桥工程桥面铺装涉及设计、材料、人员、机械、工艺等很多因素;通过高架桥施工,作者对其进行了较深入的研究和探索,并取得了一些初步成果。随着公路事业的发展,对桥梁技术状况和使用性能要求越来越高,因此建议有关部门着手开展城市高架桥中水泥混凝土桥梁桥面铺装技术研究,以指导设计、施工,提高桥面铺装的耐久性和稳定性,保证使用功能。

参考文献:

[1] 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)

[2] 沥青路面材料与施工技术,黄维蓉,2013年8月

作者简介:

冯涛,工作单位:济南市公路管理局,邮编:250013。

篇5:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

桥面铺装层质量的好坏直接影响桥梁的`正常使用寿命.是桥梁建设的关键技术之一.该文对钢筋混凝土桥面沥青铺装层的痛害及其原因进行了分析研究,为水泥混凝土桥面铺装层的结构和设计提供参考.

作 者:刘金利 吴少鹏 王虹 王根艳 LIU Jin-li WU Shao-peng WANG Hong WANG Gen-yan  作者单位:刘金利,LIU Jin-li(长安大学,西安,710064;内蒙古公路工程局,呼和浩特,010010)

吴少鹏,王虹,WU Shao-peng,WANG Hong(武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉,430070)

王根艳,WANG Gen-yan(中国五环工程有限公司,武汉,430223)

刊 名:建材世界 英文刊名:THE WORLD OF BUILDING MATERIALS 年,卷(期): 30(3) 分类号:U4 关键词:混凝土桥   沥青铺装层   病害  

篇6:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

(2)防水性能良好,防止钢桥面生锈。

(3)具有足够的耐久性和有较小的温度敏感性,满足使用条件下的高温抗流动变形能力、低温抗裂性能、水稳定性、抗疲劳性能、表面抗滑要求。

篇7:水泥混凝土桥面铺装层厚度的估算

对目前普遍存在的桥面铺装层破损现象分析的基础上,从车辆荷载作用方面进行了论述,提出了关于桥面铺装厚度的.计算方法,解决了因车轮荷载而引起铺装层开裂的问题.

作 者:刘锐 王武刚 LIU Rui WANG Wu-gang  作者单位:中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃兰州,730000 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 36(10) 分类号:U443.33 关键词:桥面铺装   行车道板   裂缝   估算   厚度  

篇8:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

笔者根据自己多年管养高速公路的经验, 总结了一下近年桥梁桥面破损的原因及提出相应的处理措施, 以起抛砖引玉的作用。

1 桥面铺装层损坏原因分析

1.1 铺装层在荷载作用下内部产生较大

的剪应力, 引起不确定破坏面的剪切变形, 或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差, 抗水平剪切能力较弱, 在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏。

1.2 桥面铺装层施工之前未对梁表面的

松散砂石粒、泥污等物清除干净, 或没有在梁表面凿毛或凿毛密度深度不够, 这些都大大降低了桥面铺装层与梁表面的粘聚力, 通车后经过车轮的剧烈冲击和荷载作用, 使混凝土出现裂缝、松散现象。

1.3 由于施工时梁安装或水泥混凝土铺

装层标高过高, 为了最后标高的达标, 从而减少水泥混凝土铺装层或沥青混凝土层的厚度, 降低了铺装层的强度, 导致病害现象。

1.4 钢筋网在进行绑扎和浇注混凝土时,

受到施工人员、运输机具碾踏和混凝土拌和物的自重压力, 导致其紧贴梁面的走位现象, 削弱了钢筋网的分布筋作用承受荷载的能力, 尤其对于出现负弯矩的桥面铺装层, 容易因此而出现桥面裂缝等损坏现象

1.5 现在在高速公路行驶的车辆超载严重, 完全超过了高速公路的设计荷载, 对桥面造成严重损害。

2 预防和改进措施

针对上述桥面铺装损坏的原因分析, 有必要提高设计质量, 同时抓好施工质量, 更有效地进行综合防治。

2.1 设计改进措施

设计上, 在进行桥面铺装层设计时应做到以下几点:适当增加桥面铺装层厚度设计值, 保证其有足够的刚度与强度, 提高抗变形能力。混凝土标号宜与梁体相同且不低于C35, 铺装层内要设满幅钢筋网, 网格不宜过大, 钢筋不宜小于∮10;梁体顶面应设计伸出的抗剪锚筋, 并与钢筋网绑扎在一起。对于连续梁桥、拱桥、悬臂梁桥等桥型结构的负弯矩处, 设计时, 在水泥混凝土桥面铺装层内应增设负弯矩的受力钢筋。以防桥面在此开裂破坏。

2.2 施工主要措施

桥面铺装层能否铺好, 桥面损坏部分能否修补好, 关键在于新旧混凝土的粘结性能, 因此, 进行桥面铺装层施工, 应着重做好以下几点:

2.2.1 进行铺装桥面混凝土前, 将梁体顶

面的砂浆层凿掉, 并要露出碎石棱角, 再冲洗干净, 确保桥面铺装与上部结构结合成整体, 共同参与承受荷载, 满足使用要求;

2.2.2 浇筑混凝土前应将桥面钢筋网牢固

地支架好, 铺装层钢筋网要认真定位, 确保设置在离顶面4~5cm位置。施工时注意尽量避免人和机具在网上碾压, 以防钢筋网出现大的变形;

2.2.3 用于桥面铺装的材料质量要优, 骨

料级配要好, 并具有良好的和易性。铺装混凝土的水泥含量与坍落度值不宜过大, 以减少混凝土的收缩作用。

2.2.4 混凝土开始浇注前要对桥面再次清

理和洒水湿润, 使梁板顶混凝土充分湿润保证能与新浇筑的混凝土充分粘接, 上料应使用泵车或吊车, 不能使用混凝土罐车等在桥面施工路段上行走, 防止破坏初凝的桥面铺装混凝土。混凝土的坍落度在满足施工机具和规范要求的同时应尽量减小到下限, 上料后及时进行人工摊平, 高度应略高于高程滑道。

2.2.5 桥面铺装浇筑混凝土采用两幅浇

筑, 纵缝的位置宜留在梁的中心线上, 并且要避开车轮碾压最大受力处。浇注混凝土时应顺桥向推进。施工横缝禁止留在负弯矩区内, 在施工横缝处桥面纵向钢筋不得断开。

2.2.6 严格控制桥面铺装的高程与平整

度, 两侧模板宜采用刚度好的槽钢等, 禁止使用钢管, 钢筋等替代, 槽钢沿桥纵向每间隔60cm左右用一颗膨胀螺栓将槽钢与桥面牢固地固定, 并利用膨胀螺栓来调整槽钢的高度及平整度。槽钢还用来作为浇筑混凝土时两侧模板用。为防止施工时滑道下面漏浆, 可采用外堵水泥砂浆的方法堵塞滑道下面的缝隙, 但砂浆绝对不能侵占桥面混凝土截面的位置, 桥面混凝土的中间施工缝必须是垂直立面的竖接缝, 并在下次浇筑混凝土前凿毛处理合格。

2.2.7 混凝土的振捣, 振捣棒、平板振捣

器, 并配合振捣梁振捣, 使用滚杠配合整平, 抹面机抹平, 振捣时发现低洼处, 及时用混凝土找平, 严禁用水泥浮浆或水泥砂浆抹平。

2.2.8 抹面时应用脚手板搭于两侧滑道

上, 木板数量、刚度要足够, 脚手板应略高于混凝土面, 工人站在木板上进行抹面, 边抹边用3m直尺, 纵向、横向校核平整度, 保证桥面铺装具有良好的大面平整度, 严禁出现用浮浆填补坑洼现象, 并及时刮除多余的水泥浆。收浆抹面完成后, 待表面混凝土已基本失去塑性达到一定强度后进行刷毛处理, 刷毛要将表面浮浆全部刷去, 露出小石子尖为宜, 边刷毛, 边清扫, 并用养护毯全覆盖, 并及时洒水养生, 养生以保持混凝土表面湿润为原则, 以防止风干或气温变化而产生收缩裂纹, 桥面防水混凝土的强度达到100%以前, 禁止任何施工机械在上面作业。

3 桥面损坏治理措施

针对广西自治区多条高速公路的桥面铺装损坏情况, 主要采用了局部修复凿补法、钢筋网混凝土补强加固法。

3.1 局部修复凿补法

桥面铺装层局部出现碎裂、脱落、洞穴等现象后, 必须进行局部修复。修复时, 先对破损表面凿毛, 并将破损的松散物全部凿除, 凿毛应尽量深一些, 使骨料露出, 然后再用水泥混凝土修补。用水泥混凝土修补前, 宜先将修补孔润湿, 再涂刷上同标号水泥砂浆或其他粘结材料, 以加强新旧混凝土间的粘结性。若修补时对破损处凿深至桥面露出钢筋, 焊以锚固筋和加一层钢筋网, 效果会更好。

3.2 钢筋同混凝土补强加固法

桥面铺装层如已损坏严重, 可采用全部凿除, 重筑铺装层的方法。这样既可修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面, 又能增加梁板的抗弯能力, 提高桥梁的荷载能力。采用此法能否达到预期效果, 关键取决于新旧混凝土能否牢固地形成一个整体。为确保新旧结构共同受力的可靠性和耐久性, 修补前, 先将旧桥面铺装层凿去, 然后焊接或埋设锚固筋, 再对结合面清扫、干燥和粘结剂处理, 安装补强层钢筋网 (一般1~2层) , 浇筑混凝土补强层。在补强层混凝土浇筑之后, 要注意加强养护, 避免补强层过早受力。莲花江中桥桥面铺装损坏程度严重, 采用了此法。加固前, 首先对桥面补强层加固进行设计计算, 计算的前提是补强层能与旧桥面结合良好, 形成为一个牢固的整体。并分别对加固补强层结构进行强度、剪力、裂缝宽度及挠度验算。设计后, 进行桥面补强层施工, 并且施工过程采取了适当的措施。该桥2007年通车以来, 使用效果良好, 并且经质量分析评定, 基本达到了预期效果。

4 结语

桥面铺装层的损坏, 极大的影响桥梁的正常使用, 危及车辆人身安全, 在设计与施工中应引起重视。桥梁的正常使用要靠设计、施工、养护、交通管理等部门的共同努力, 对桥梁病害应引起各有关部门的高度重视, 做到预防为主, 防治结合, 使公路桥梁发挥最大效益。

摘要:近年来我国公路桥梁建设快速发展, 桥面铺装层破损越来越普遍, 桥面铺装的破损将直接影响到桥梁使用功能的正常发挥, 严重时可以导致桥梁破坏。作者自己多年管养高速公路的经验, 总结了一下近年桥梁桥面破损的原因并提出相应的处理措施。

关键词:桥面铺装层,损坏原因,改进措施

参考文献

篇9:论沥青混凝土桥面铺装层质量

关键词:沥青混凝土;桥面铺装;质量

近年来,盐城地区沥青混凝土复合桥面铺装使用较多,无论是水泥砼复合桥面、钢结构复合桥面,沥青混凝土铺装早期破损现象也时有发生,如出现局部铺装脱落、严重车辙破损等,这些病害比较普遍,直接影响了行车舒适性、交通安全及钢结构桥梁耐久性。

一、病害原因的简要分析

(一)与普通路段沥青相比,桥面铺装层具有沥青铺装的层厚较小、受力体系较为复杂、使用环境恶劣、温度变化影响大等特点。在车荷载、梁体变形和环境因素等因素的不利组合共同作用下,主要产生两类病害:①铺装层内部可产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形、位移、剪切破坏,产生推移、拥包等车辙病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,或施工时碾压不密实或局部离析,表层裂缝或较大孔隙在车辆荷载动水压力及渗入水的作用下,产生面层松散和坑槽破坏等水损病害。

(二)造成沥青铺装层早期破损的原因可分为以下几方面:

1.荷载因素:交通量猛增、车辆大型化、荷载等级超过设计标准。

2.结构因素:由于受力体系较为复杂,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。对复合桥面沥青铺装特别是中小跨径小绞缝简支梁板桥、大跨径钢结构桥面,梁板整体性差、绞缝处及支座负弯矩区开裂。结合层、防水层等界面材料未进行重点要求,致使结合层抗剪强度不足。桥梁长大纵坡各结构层沥青砼设计时,采用与一般道路同类型沥青混合料,未对特殊区域进行技术处理。

二、改进途径

(一)优化设计

1.荷载取值 应根据当地交通量及轴载的调查合理确定设计荷载标准。大跨径柔性结构桥梁另因考虑风载、温度变化、防撞力、防震等因素。

2.细部结构设计对钢筋砼桥梁,对主梁纵向的计算分析与横向刚度并重,增加构造措施,使桥面铺装不分担了过多的次内力、受拉负弯矩。对钢结构桥梁,加强结合层研究,合理设计防水粘结层、缓冲过渡层、沥青砼铺装层,解决钢板与沥青砼温缩系数差异及铺装层防水问题,因此细化设计明确钢板表面除锈防腐处理要求、防水层、过渡层材质及施工要求等。

3.优化沥青砼铺装的层间结构及控制技术指标设计 对一般桥面铺装层,采用高粘度的重交通道路沥青或掺加高聚物改性剂来改善沥青的品质,采用与沥青粘附性好的集料或用抗剥离措施,提高沥青粘结力、抗車辙能力。建立严密的防排水体系,对基层、周边采用防排水处理、合理确定的混合料级配,减少孔隙率,减少沥青与集料界面的水分掺入,防止沥青层水损害。表层沥青通过选用耐磨石质粗集料、反击式工艺加工提高粗集料的微观粗糙度,同时通过设计规定构造深度,达到路面抗滑效果。

对钢结构桥梁设计沥青铺装层可采用高性能的沥青混合料,如双层改性SMA、浇注式沥青砼、双层环氧沥青砼、浇注式沥青砼与SMA等。由于不同的面层对防水层、结合的要求不同,宜同步优选与防水层的最佳组合设计,如采用环氧富锌+环氧沥青,甲基丙烯酸类树脂等防水层。

目前钢结构桥梁防水层、过渡层、铺装层的组合设计尚处理探索阶段,因此设计有必要及时收集国内国外钢结构实际使用成功案例,及时分析、比较、总结适合本地区的沥青铺装层结构组合设计。

4.加强施工图审查及专家会审是提高项目工程建设质量的重要环节。

(1)加强施工质量监理,实现设计目标

根据沥青砼铺装层总厚度较薄、整体性要求高、技术要求严、施工难度大等特点,因此施工阶段监理必须充分理解设计意图,对关键环节、重要指标,进行重点监理、重点控制,确保工程实体质量。

(2)掌握现场指标控制的操作技巧

沥青混合料的各项性能指标要求经常是矛盾的,因此熟悉各项技术指标的实际控制意义,灵活应用,努力实现沥青混合料的最佳综合性能指标。如沥青混合料设计空隙率,空隙率小,沥青的水稳定性好,过小,稳定度可能超标、可能动稳定度偏低、表面构造深度不足,过大可产生空隙性车辙或水损害。而影响沥青混合料某项指标的因素是多方面。如实际空隙率与集料品种、级配、含油量、摊铺均匀性、摊铺及碾压温度、压实功等均有关系。因此,要控制沥青混合的实际性能指标,应从集料、结合料、混合料配合比、混合料技术指标、施工工艺进行系统控制,全面控制方能实行设计要求。本人认为尤其应抓好以下几点:

①严格按规范要求进行目标配合比、生产配合比、生产配合比验证。②抓好原材料料源,提高稳定性、均匀性。③采用先进的沥青拌和加工设备,如进口拌和楼,精确计时,提高混合料均匀性,技术性能指标稳定性。④加强前场与后场的配合,注意拌和能力与摊铺能力匹配。

(二)重视缺陷责任期内管理

项目实施完成后,实体质量已经定型,合理使用及时修补处理质量缺陷仍是提高路面使用寿命的重要环节。在缺陷责任期内应承包人注意定期检查,及时处理施工缺陷。如混合料不均匀、施工碾压不足造成局部泛油;车辙车道凹陷,局部雨天积水、路面坑洞等等。接管养护单位在使用管理方面应注意:

1.合理组织交通,提高车道间车流量分布均衡性,减少偏载使用。

2.合理设置路口各向通行时间,避免在长陡坡等特殊部位车辆捅堵,减少汽车尾气加温造成轮迹带软化泛油、急转弯、急刹造成局部车辙损害。

3.加强关键阶段的针对性管养:如夏季对特殊路段采用多浇水喷淋、降低沥青表面温度。梅雨季节及时巡查、减少路段积水,及时清理路面泥砂等赃物,避免滑溜性污染。

篇10:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

沥青混凝土桥面铺装常见病害成因分析

文章对桥面铺装的病害及其成因进行了初步分析,主要病害形式为推移、裂缝、松散、坑槽和过量的车辙等,在通过对病害情况的`调查与分析的过程中,指出了在具体施工中应该注意的问题.

作 者:郭靖宇 GUO Jing-yu 作者单位:阜阳市公路管理局,安徽,阜阳,236000刊 名:工程与建设英文刊名:ENGINEERING AND CONSTRUCTION年,卷(期):23(2)分类号:U443.33关键词:沥青混凝土 桥面铺装 病害成因

篇11:沥青混凝土桥面铺装层损坏与控制措施范文

桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,所以具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。

近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法,在进行桥梁结构设计时,对桥面铺装层一般不作专门的计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装问题普遍[1-6]。这不仅妨碍了正常交通,影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。近年来,人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。桥面铺装的早期损坏已成为影响高速公路使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。

桥面柔性铺装能大大缓和行车对桥面板的冲击,较易达到运营中平稳舒适的要求,随着沥青材料性能的改进,应用将更加广泛。但现行规范[7]对沥青铺装结构的设计主要从所用材料、做法及厚度等方面作了指导性的说明,关于具体的设计理论与方法还是空白,铺装层的设计无章可循。这就造成了在实际设计中,桥面铺装层只作为桥梁工程的附属结构,设计者对其甚少花费精力,从而为桥面铺装的早期损坏埋下了隐患。因此,应加快对桥面铺装,特别是结构破坏机理和设计理论方面的研究。

2破坏形式

沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同[8,9]。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。

欧美自20世纪70年代以来在桥面铺装中广泛使用防水层,随着交通量的增加,出现了一些新问题,如面层的早期破损、开裂、坑槽、防水层与面层和桥面粘结强度不足而产生推移等病害。近年来,在我国的部分地区如北京、天津等地的桥面防水层也出现了相应的病害。

设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。因此,剪切破坏是设防水层的水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装损坏的主要原因,故在实际设计中应基于两种形式的剪切破坏分别加以计算分析。

3病害分析

3.1结构理论与设计

(1)桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值[7],工程界一直在各等级的公路中运用了几十年。随着交通量的增大,现行铺装与重型、超重型汽车的增多和车速的增快已不相适应。桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,因此桥面铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。

(2)现行桥规第3.2.2条规定:……如无精确的计算方法,箱形梁也可参照T形梁的规定处理[9]。从众多箱梁的设计来看,大部分设计者对箱梁构件是按T形梁进行处理的。而箱梁的实际受力虽有近于T梁的一面,又有异于T梁的一面,对于连续箱梁差别更大。尤其是近年来箱梁的桥面越来越宽,桥跨与桥宽之比越来越小,箱梁仍按T梁那种长细杆件设计配筋,就越来越不适宜了,导致按梁设计的箱梁骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以,设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。

(3)随着材料工业的发展,桥梁承重结构的改进,使桥梁主梁能以较柔的`结构达到受力的要求,高等级公路大跨桥梁的横向越来越宽。特别在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,对桥梁横向刚度重视不足,横向构造措施不利使桥面铺装分担了过多的次内力。

(4)对于连续梁桥、拱桥及悬臂梁桥等桥型结构,由于荷载的作用而产生负弯矩或拉力,使桥面铺装层受到拉力的作用而产生负弯矩区裂缝,从而造成桥面铺装的损坏。

(5)在对高速公路进行交通组织管理中,由于车道功能的不同,人为强制地使桥梁结构运营始终处于偏载状态,使主车道的铺装承担了比超车道高得多(量值可达三至四倍)的运营应力水平,因此加快了主车道铺装层的疲劳。特别是随着私营运输业的发展,货运业主为追求短期经济利益,通过改变车厢结构如加长车厢和加高车轴弹簧等使汽车的载重、轴重及轮载成倍增加。这些车辆对铺装层具有严重的毁坏作用,并使桥梁结构局部超载,加快了主车道铺装层的病害发展。因此,在设计中应根据运营中车辆荷载的实际分布情况,在明确了桥梁结构受力的基础上,对桥面铺装层进行受力计算。

3.2施工工艺

(1)铺装层厚度偏小。由于桥梁上部结构在施工中支架的沉降及预应力反拱无法十分准确地预测,或由于施工工艺控制欠佳,施工中主梁顶面标高与设计值相符是比较困难的,一般在测量主梁顶面标高后对其进行调整以保证桥面的厚度。如果调整不好,就会造成铺装层厚度不均,使有的地方厚度偏小。

(2)梁顶清理不利,造成铺装层与主梁结合欠佳。

3.3桥面防水层的影响

由于柔性防水层的强度与主板和铺装层的强度有差异,它的存在使上部结构按模量形成刚―柔―刚的板体受力体系,中间柔性夹层会增大桥面板板中部的板底拉应力。处于防水层上的铺装层一经开裂,在车轮的动力荷载作用下,彼此间的缝隙越来越大,直到松散脱落。另外,防水层的使用使铺装层发生剪切破坏的机率大大提高。

3.4桥面铺装的约束条件

桥面铺装受桥梁结构的约束,受荷后其边界条件与一般路面相差甚大,加之梁体的挠度、扭曲等形变的耦合作用,给铺装层的工作性能造成不利影响。

4桥面铺装设计方法的讨论

目前关于桥面铺装的研究还很不成熟,并且现有研究主要集中在材料设计和铺装技术等方面,而关于理论分析和结构计算的研究很少。

罗立峰[5]等人将桥面板简化为正交异性的弹性小挠度薄板,将铺装层简化为各向同性的大挠度薄板,并假定两板之间相对滑动,完全没有摩阻力且没有脱空现象。在此基础上提出了桥面铺装的平衡微分方程,并以竖向变形为主要控制指

标。张占军[8,10]等人以弹性层状体系为理论基础,用三维有限元的方法对水泥混凝土桥面柔性铺装的层间剪应力进行了计算和分析。并通过对沥青类桥面铺装层的破坏现象的分析,发现使用摩尔___库仑理论来确定铺装厚度是比较合适的,即以桥面板与沥青铺装层之间的层间剪应力为控制指标,要求其不超过层间抗剪强度。另外,还结合防水层、平整度、施工工艺和车辙指标的要求,提出了桥面沥青铺装层厚度的计算方法。张占军[11]等人用有限元的方法对设防水层的水泥混凝土桥沥青铺装结构的层间剪应力的计算进行了分析,讨论了防水层的厚度、模量、泊松比、沥青混凝土铺装层厚度和模量等参数对结构层层间剪应力的影响。认为层间最大剪应力主要取决于面层厚度和防水层模量;在防水层模量相同的情况下,增加面层厚度是降低层间剪应力的最有效手段。合理的控制指标是进行结构设计的重要依据,也是此课题今后要重点研究的一个方面。

从现有的结构分析方法看,主要是用三维等参元模型进行分析,目前较多采用的是三维八结点和二十结点单元。

合理的有限元模型是计算分析的前提,从目前的研究状况来看,主要有如下几个方面急需探讨。

对于桥面铺装,如何假设及模拟层间接触状况是有限元建模一个很重要的问题。对于不设防水层的情况,可以借鉴复合路面的处理方式。胡长顺[12]等人在进行复合路面结构分析时,利用各向异性线弹性理论和三维有限元的方法,构造了一种正交各向异性接触模型,模拟板与地基之间的接触情况。黄晓明[13]和刘玉荣[14]等人分别在对旧水泥混凝土路面混凝土加铺层和水泥混凝土沥青混凝土复合路面进行力学计算时,接触面采用了Goodman夹层单元模型模拟既非完全连续又非完全光滑的接触状态。Goodman模型是由Goodman等人最先提出的用于模拟岩体节理的一种特殊单元,将它运用于夹层即为夹层单元。夹层单元由两个面组成,两个面之间假想由无数微小弹簧连接,单元厚度假定为0,每片接触面有4个结点,一个单元共有八个结点,是一种二维单元。对于设防水层的情况,实际施工中防水层的厚度在2~5mm之间,一般约为3mm。由于防水层的厚度很薄,有的学者将其简化为一种接触条件来处理,黄晓明[15]和黄卫[16]等人在对设有防水层的钢桥桥面铺装层进行力学分析时,同样采用了无厚度的Goodman夹层单元来模拟防水层的作用,夹层单元与相邻的夹层单元或铺装体单元之间,只有结点处有力的联系。张占军等人在文献[11] 里在计算水泥混凝土桥沥青混凝土铺装结构的层间剪应力时考虑了防水层厚度。胡长顺[17]等人在利用有限元法对有裂缝夹层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层进行力学计算时,对有一定厚度的夹层直接使用三维等参元划分单元,而对于土工织物这一类的无厚度夹层,则根据薄膜问题的物理方程与几何方程推导4结点矩形单元,建立单元刚度矩阵,进行力学分析。

总之,如何模拟层间接触状况,特别是如何考虑防水层的影响,是建立合理有限元模型的一个关键问题,是研究铺装层结构设计理论的一个重点。要采取理论计算与试验分析相结合的方法,将计算结果与试验和实测结果相对比,寻找一种与结构实际受力吻合的模型。

桥面铺装层是一种特殊的路面结构,如何合理简化荷载模型,以及如何进行横向和纵向布载,也直接关系到计算结果的精确程度。文献[8,10,11]中在计算剪应力时参照路面设计中的荷载模型,荷载参数为BZZ-100,p=0.7MP,δ=10.65cm,水平荷载与垂直荷载同时考虑。黄晓明在文献[15]中,则对不同的桥跨截面在横向不同位置进行布载,找出最不利的荷位。只有将桥梁结构分析和路面理论结合起来,才能较好的解决这一问题。

另外需要研究的一个重要问题是,桥梁在荷载作用下产生挠度及其它形变,这些因素对铺装层的力学特性有何影响,如何考虑这些影响,这也是桥面铺装不同于一般复合路面的一个方面。目前,国内还没有专门针对这方面的讨论。

合理解决桥面铺装问题需要从理论分析和结构计算两方面入手,正确的理论基础是根本,合理的力学模型是关键。通过计算分析与实测对比,较好的解决如上述的接触模型、荷载简化等问题,搞清其它因素的影响;还要加强对模型尺寸及收敛条件的研究;在条件允许的情况下,加强对其动力性能的研究。在分析铺装层破坏形式的基础上,确定关键因素,提出控制指标并建立相应的破坏准则,为设计提供依据,要达到这一目标需要做大量的基础性研究工作。

5小结

本文对钢筋混凝土桥柔性桥面铺装的早期病害及其原因进行了分析与研究,总结了当前国内桥面铺装结构分析的主要方法,提出了用有限元分析需要注意的一些问题,指出了今后主要的研究方向。

当务之急是加快对沥青混凝土桥面铺装的进一步研究,以明确桥面铺装层各结构层计算模型、力学特性及相关参数,为桥面铺装的设计提供指导;同时,加强对各铺装层材料的材料性能指标和测试技术的研究,开发适应桥面破坏机理的新材料;另外,还要改进铺装技术及提高施工质量,保证设计模型的准确性,从根本上解决桥面铺装早期损坏问题。

参考文献:

[1]赵满,梅琪,赵庭耀.混凝土桥面铺装设计与施工[J].东北公路,,23(3):63-65.

[2]涂常卫,黎增丰,凌子如.混凝土桥面铺装病害与设计和施工的关系浅析[J].公路,,(2):17-22.

[3]凌坚,李志能.对桥面裂缝及铺装层破坏的讨论[J].公路,,(9):7-9.

[4]梁志标,何惠红.桥面铺装过早损坏的原因分析及处治对策[J].中南公路工程,,22(2):25-29.

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

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

[7]JTJ014―97,公路沥青路面设计规范[S].

[8]张占军,曹东伟,胡长顺.水泥混凝土桥面沥青铺装层厚度的研究[J].西安公路交通大学学报,2000,20(2):16-19.

[9]JTJ023―85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[10]张占军,胡长顺,王秉纲.水泥混凝土桥面沥青混凝土铺装结构设计方法研究[J].中国公路学报,,14(1):56-59.

[11]张占军,胡长顺.设防水层的混凝土桥桥面铺装结构剪应力计算与分析[J].西安公路交通大学学报,2001,21(2):14-17.

[12]胡长顺,王秉纲.复合式路面设计原理与施工技术[M].北京:人民交通出版社,1999.

[13]黄晓明,刘玉荣,邓学钧等.旧水泥混凝土道面加铺层有限元分析方法[J].中国公路学报,1996,9(1):30-36.

[14]刘玉荣.水泥混凝土沥青混凝土复合式路面的

荷载应力分析[J].东北公路,1996,(1):25-91.

[15]黄晓明,王捷,陈仕周.大跨钢桥桥面铺装结构受力分析[J].土木工程学报,1999,32(1):37-42.

[16]黄卫,钱振东.高等沥青路面设计原理与方法[M].北京:科学出版社,2001.

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