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基于瀝青混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量淺談

時(shí)間:2024-10-18 12:07:57 交通物流畢業(yè)論文 我要投稿
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基于瀝青混凝土橋面鋪裝層質(zhì)量淺談


  論文關(guān)鍵詞:瀝青混凝土;橋面鋪裝;質(zhì)量淺談

  論文摘要:
本文對(duì)橋面鋪裝的病害及其原因進(jìn)行了各方面簡(jiǎn)要分析,結(jié)合瀝青砼復(fù)合橋面鋪裝從設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、使用等環(huán)節(jié),提出了改進(jìn)建議,具有一定的實(shí)際意義。
  
  一、概述
  

  近年來(lái),寧波地區(qū)瀝青混凝土復(fù)合橋面鋪裝使用較多,無(wú)論是水泥砼復(fù)合橋面、鋼結(jié)構(gòu)復(fù)合橋面,瀝青混凝土鋪裝早期破損現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生,如出現(xiàn)局部鋪裝脫落、嚴(yán)重車(chē)轍破損等,這些病害比較普遍,直接影響了行車(chē)舒適性、安全及鋼結(jié)構(gòu)橋梁耐久性。
  
  二、病害原因的簡(jiǎn)要分析
  
 。ㄒ唬┡c普通路段瀝青相比,橋面鋪裝層具有瀝青鋪裝的層厚較小、受力體系較為復(fù)雜、使用惡劣、溫度變化影響大等特點(diǎn)。在車(chē)荷載、梁體變形和環(huán)境因素等因素的不利組合共同作用下,主要產(chǎn)生兩類(lèi)病害:①鋪裝層內(nèi)部可產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力,引起不確定破壞面的剪切變形、位移、剪切破壞,產(chǎn)生推移、擁包等車(chē)轍病害;②因溫度變化并伴隨橋面板或梁結(jié)構(gòu)的大撓度而產(chǎn)生的裂隙,或施工時(shí)碾壓不密實(shí)或局部離析,表層裂縫或較大孔隙在車(chē)輛荷載動(dòng)水壓力及滲入水的作用下,產(chǎn)生面層松散和坑槽破壞等水損病害。
 。ǘ┰斐蔀r青鋪裝層早期破損的原因可分為以下幾方面:
  1、荷載因素:交通量猛增、車(chē)輛大型化、荷載等級(jí)超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
  2、結(jié)構(gòu)因素:由于受力體系較為復(fù)雜,各種形式的主梁及鋪裝本身的構(gòu)造均影響其應(yīng)力的分布。對(duì)復(fù)合橋面瀝青鋪裝特別是中小跨徑小絞縫簡(jiǎn)支梁板橋、大跨徑鋼結(jié)構(gòu)橋面,梁板整體性差、絞縫處及支座負(fù)彎矩區(qū)開(kāi)裂。結(jié)合層、防水層等界面未進(jìn)行重點(diǎn)要求,致使結(jié)合層抗剪強(qiáng)度不足。橋梁長(zhǎng)大縱坡各結(jié)構(gòu)層瀝青砼設(shè)計(jì)時(shí),采用與一般道路同類(lèi)型瀝青混合料,未對(duì)特殊區(qū)域進(jìn)行技術(shù)處理。
  3、施工因素:
  對(duì)鋼筋砼簡(jiǎn)支梁板橋,支座安裝不穩(wěn)或墊塊材料強(qiáng)度不高,造成個(gè)別梁板行車(chē)撓動(dòng),絞縫開(kāi)裂甚至脫落。梁板側(cè)向結(jié)合面處理不規(guī)范、絞縫質(zhì)量差。梁板安裝標(biāo)高控制不精確,有些現(xiàn)澆梁板堆載預(yù)壓不規(guī)范,實(shí)際沉降不均勻造成梁頂標(biāo)高偏差過(guò)大,因而鋪裝層厚薄不一致,從而降低了梁板與鋪裝層的整體性強(qiáng)度。部分梁板頂部清理不徹底,使砼與瀝青面層的結(jié)合層施工質(zhì)量較差。面層瀝青局部過(guò)薄、瀝青混合料配合比控制不嚴(yán)、混合料離散性過(guò)大、現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓環(huán)節(jié)局部離析、碾壓不密實(shí)。
  對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁,瀝青鋼結(jié)構(gòu)表面過(guò)于除銹不凈,表面粘結(jié)層、橋面防水層抗拉、抗剪能力不足、面層瀝青砼配合比本身存在問(wèn)題等。
  4、環(huán)境因素:厄爾尼諾現(xiàn)象使全球氣候變暖,夏季炎熱天氣延長(zhǎng),冬季極值低溫更低。
  5、使用因素:車(chē)道間車(chē)流量分布不均衡,偏載使用。最高及最低氣溫等極值天氣使用管養(yǎng)措施可能不夠到位,治超力度不足等等。
  
  三、改進(jìn)途徑
  
 。ㄒ唬﹥(yōu)化設(shè)計(jì)
  1、在荷載取值方面:應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌考拜S載的合理確定設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)。大跨徑柔性結(jié)構(gòu)橋梁另因考慮風(fēng)載、溫度變化、防撞力、防震等因素。
  2、在細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面:對(duì)鋼筋砼橋梁,對(duì)主梁縱向的計(jì)算分析與橫向剛度并重,增加構(gòu)造措施,使橋面鋪裝不分擔(dān)了過(guò)多的次內(nèi)力、受拉負(fù)彎矩。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁,加強(qiáng)結(jié)合層研究,合理設(shè)計(jì)防水粘結(jié)層、緩沖過(guò)渡層、瀝青砼鋪裝層,解決鋼板與瀝青砼溫縮系數(shù)差異及鋪裝層防水問(wèn)題,因此細(xì)化設(shè)計(jì)明確鋼板表面除銹防腐處理要求、防水層、過(guò)渡層材質(zhì)及施工要求等。
  3、優(yōu)化瀝青砼鋪裝的層間結(jié)構(gòu)及控制技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì):
  對(duì)一般橋面鋪裝層,采用高粘度的重交通道路瀝青或摻加高聚物改性劑來(lái)改善瀝青的品質(zhì),采用與瀝青粘附性好的集料或用抗剝離措施,提高瀝青粘結(jié)力、抗車(chē)轍能力。建立嚴(yán)密的防排水體系,對(duì)基層、周邊采用防排水處理、合理確定的混合料級(jí)配,減少孔隙率,減少瀝青與集料界面的水分摻入,防止瀝青層水損害。表層瀝青通過(guò)選用耐磨石質(zhì)粗集料、反擊式工藝加工提高粗集料的微觀(guān)粗糙度,同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定構(gòu)造深度,達(dá)到路面抗滑效果。
  對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)瀝青鋪裝層可采用高性能的瀝青混合料,如雙層改性SMA、澆注式瀝青砼、雙層環(huán)氧瀝青砼、澆注式瀝青砼與SMA等。由于不同的面層對(duì)防水層、結(jié)合的要求不同,宜同步優(yōu)選與防水層的最佳組合設(shè)計(jì),如采用環(huán)氧富鋅+環(huán)氧瀝青,甲基丙酸類(lèi)樹(shù)脂等防水層。
  目前鋼結(jié)構(gòu)橋梁防水層、過(guò)渡層、鋪裝層的組合設(shè)計(jì)尚處理探索階段,因此設(shè)計(jì)有必要及時(shí)收集國(guó)內(nèi)國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際使用成功案例,及時(shí)分析、比較、適合本地區(qū)的瀝青鋪裝層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)。
  4、加強(qiáng)施工圖審查及專(zhuān)家會(huì)審是提高項(xiàng)目工程建設(shè)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
  (二)加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)理,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)
  根據(jù)瀝青砼鋪裝層總厚度較薄、整體性要求高、技術(shù)要求嚴(yán)、施工難度大等特點(diǎn),因此施工階段監(jiān)理必須充分理解設(shè)計(jì)意圖,對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重要指標(biāo),進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)理、重點(diǎn)控制,確保工程實(shí)體質(zhì)量。
 。ㄈ┱莆宅F(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)控制的操作技巧
  瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求經(jīng)常是矛盾的,因此熟悉各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的實(shí)際控制意義,靈活應(yīng)用,努力實(shí)現(xiàn)瀝青混合料的最佳綜合性能指標(biāo)。如瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率,空隙率小,瀝青的水穩(wěn)定性好,過(guò)小,穩(wěn)定度可能超標(biāo)、可能動(dòng)穩(wěn)定度偏低、表面構(gòu)造深度不足,過(guò)大可產(chǎn)生空隙性車(chē)轍或水損害。而影響瀝青混合料某項(xiàng)指標(biāo)的因素是多方面。如實(shí)際空隙率與集料品種、級(jí)配、含油量、攤鋪均勻性、攤鋪及碾壓溫度、壓實(shí)功等均有關(guān)系。因此,要控制瀝青混合的實(shí)際性能指標(biāo),應(yīng)從集料、結(jié)合料、混合料配合比、混合料技術(shù)指標(biāo)、施工工藝進(jìn)行系統(tǒng)控制,全面控制方能實(shí)行設(shè)計(jì)要求。本人認(rèn)為尤其應(yīng)抓好以下幾點(diǎn):
  1、嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。
  2、抓好原料源,提高穩(wěn)定性、均勻性。
  3、采用先進(jìn)的瀝青拌和加工設(shè)備,如進(jìn)口拌和樓,精確計(jì)時(shí),提高混合料均勻性,技術(shù)性能指標(biāo)穩(wěn)定性。
  4、加強(qiáng)前場(chǎng)與后場(chǎng)的配合,注意拌和能力與攤鋪能力匹配。
  (四)重視缺陷責(zé)任期內(nèi)
  項(xiàng)目實(shí)施完成后,實(shí)體質(zhì)量已經(jīng)定型,合理使用及時(shí)修補(bǔ)處理質(zhì)量缺陷仍是提高路面使用壽命的重要環(huán)節(jié)。在缺陷責(zé)任期內(nèi)應(yīng)承包人注意定期檢查,及時(shí)處理施工缺陷。如混合料不均勻、施工碾壓不足造成局部泛油;車(chē)轍車(chē)道凹陷,局部雨天積水、路面坑洞等等。接管養(yǎng)護(hù)單位在使用管理方面應(yīng)注意:
  1、合理組織,提高車(chē)道間車(chē)流量分布均衡性,減少偏載使用。
  2、合理設(shè)置路口各向通行時(shí)間,避免在長(zhǎng)陡坡等特殊部位車(chē)輛捅堵,減少汽車(chē)尾氣加溫造成輪跡帶軟化泛油、急轉(zhuǎn)彎、急剎造成局部車(chē)轍損害。
  3、加強(qiáng)關(guān)鍵階段的針對(duì)性管養(yǎng):如夏季對(duì)特殊路段采用多澆水噴淋、降低瀝青表面溫度。梅雨季節(jié)及時(shí)巡查、減少路段積水,及時(shí)清理路面泥砂等贓物,避免滑溜性污染。
  4、加強(qiáng)特殊時(shí)期的治超工作,如最高、最低氣溫時(shí)節(jié)、梅雨季節(jié)等,對(duì)可能產(chǎn)生大量車(chē)轍破壞、水損破壞的時(shí)機(jī)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)管理。
  5、做好交通量及軸載監(jiān)測(cè),對(duì)典型橋梁的變形觀(guān)測(cè),為今后設(shè)計(jì)、維修提供數(shù)據(jù)保障。
  總之,只有精心設(shè)計(jì)、規(guī)范施工、合理使用,才能提高橋面鋪裝質(zhì)量的使用壽命。
  
  參考文獻(xiàn)
  [1]景彥平瀝青結(jié)構(gòu)及高聚物改性瀝青機(jī)理研究. 長(zhǎng)安大學(xué),2006,1.
  [2]朱瑤宏杭州灣跨海大橋鋼橋面鋪裝方案研究. 江蘇交通科學(xué)研究院,2007,11.
  [3]張磊 江陰大橋鋼結(jié)構(gòu)鋪裝橋面病害機(jī)理研究. 東南大學(xué),2004,3.
  [4]寧波靈橋橋面鋪裝高性能瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)及性能研究.東南大學(xué)交通學(xué)院,2007,6.
  [5]寧波慶豐大橋鋼橋面鋪裝建議方安案.重慶交通科研設(shè)計(jì)院,2008,3.

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