佛山大橋橋面鋪裝病害及其改建技術
1、目前技術狀況
佛山大橋(舊橋)全長995m(實際量測),大橋竣工通車至今已行車l0年以上。若按每天1.5萬車次計,至目前已通過各類車輛達6300萬車次.據(jù)了解,現(xiàn)時交通量已達50000車次/晝夜,塞車現(xiàn)象時有發(fā)生,通過能力已處于超負荷狀態(tài)。1996年9月,應佛山市交通發(fā)展公司的要求,對佛山大橋(舊橋)橋面鋪裝進行技術狀況謂查和改建設計。現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果表明:
?。?)車輛通行密度大,已處于飽和狀態(tài)。
?。?)橋梁上部,特別是游江橋跨,在重車通過時搖動十分嚴重。
?。?)對目前橋面鋪裝技術狀況(使用質(zhì)量)的評定按五級分類法進行。五種類型結(jié)合本橋橋面鋪裝病害特征定義為:
1類(優(yōu))—— 表面粗糙、平整、均勻、無任何病害、結(jié)構密實。若處于上述狀態(tài),但磨損較明顯者或由重新鋪裝造成者,可定為1一類。
2類(良)—— 表面良好,但有1~2條短裂、開裂面積小于1O 的其它病害;或表面良好,但有較顯著的麻面、露骨。
3類(中)—— 出現(xiàn)開裂、車轍、推移、擁包等病害.但損壞面積小于l5 ;或麻面鞍嚴重。
4類(次)—— 開裂、車轍、推移、擁包等病害較嚴重,面積達30%。
5類(差)—— 鋪裝層嚴重破壞。各種類型占比倒如表1。
2、改建原則及要求
2.1 技術要求
橋面鋪裝改建應達到如下要求:
?。?)安定性:在改建后的設計使用期內(nèi)不出現(xiàn)明媼的開裂和其它病害
?。?)耐久性:有足夠的高溫穩(wěn)定性及耐老化、耐疲勞性能。
?。?)牯結(jié)性:在正常使用條件下,應與橋面板或原橋面水泥砼幫裝層有良好的粘結(jié)
?。?)抗滑性:表面粗糙,抗滑性能好,在雨天,汽車能以5O公里/時的速度安全行駛
?。?)密水性:空隙率應小5 ,成型后基本不透水
2.2 使用年限
在交通量增長率小亍15%的條件下,梭推薦萬察改建后的橋面鋪裝應可使用10年,按比較方案改建的橋面鋪裝應可使用5年。
維持上述使用年限的前提是:
?。?)橋梁本身保持牢固、穩(wěn)定,跨中撓度不大于6cm。
?。?)與橋面板粘結(jié)不良和損壞嚴重的水泥鹼鋪裝層已清除干凈,稍有損壞的鋪裝層巳由改建方案前方法處理,同時投有新的脫殼現(xiàn)象產(chǎn)生。
2.3 橋面鋪裝類型及材料
必須采用柔性鋪裝,必須采用改性瀝青。改性硒青質(zhì)量應能滿足表2的要求。
3、技術設計(推薦方索)
3.1 基本內(nèi)容
本方案的要點是:鏟除全橋面瀝青(鋼纖維)砬鋪裝,徹底處治原水泥砼鋪裝層病害,在全橋面重新鋪筑改性瀝青砼。
3.2 瀝青(鋼纖雛)砼屢的鏟除
用銑刨機對壘橋面的瀝青(鋼纖維)砼膜全部鏟除,應徹底、干凈。允許在全部或局部將原水泥鹼鋪裝層刨去5mm 以內(nèi)的深度。
3.3 原水泥砼鋪裝層檢查鑒別
用日測、尺量和手錘敲擊檢查并按下列三種類型記錄:
A類型:結(jié)構完整,表面無開裂和其它癇害,錘擊時聲音清脆,表明鋪裝層與橋面板粘結(jié)良好。
B類型:結(jié)構完整,錘擊時聲音清脆,與橋面板粘結(jié)較好,但有少量裂縫等病害。
c類型:水泥砼鋪裝層結(jié)構性損壞嚴重或用錘擊聲音低沉,表明與橋面板基本分離。
3.4 對原水泥砼鋪裝層的處治
3.4.1對C類型處治
采用電動或氣動工具鑿松鋼筋網(wǎng)格間的水泥砼,然后將碎塊壘部清除,將橋面板表面鑿去(打掉表面水泥砂漿,露出租骨料)并清洗千j爭,對原鋼筋網(wǎng)格進行整理,通過綁扎,燒焊使其牢固、完整,然后重新鋪裝微膨脹高強度水捉砼至與未鑿除的原水泥砼鋪裝層齊平。微膨脹高強水泥砼的強度為45~50MPa,可加減水劑和鋁粉(或用硫鋁酸水泥)。
3.4、2 對B類型處治
?。?)用環(huán)氧樹脂或樹脂復合材料填補寬度大于3ram的裂縫。
(2)除去水泥鋪裝層面的水和臟物、什物。
(3)噴灑稠度適申的改性掰青牿層油,用量約lkg/m
(4)鋪設鋼筋網(wǎng)或鋪面用土工布。
采用鋼筋網(wǎng),宜選用點焊鋼筋阿或張拉鋼板阿。
若采用鋪面用土工布,應選擇抗拉強度高 耐高溫和穿刺性船好,滲透性強,離蝕性好且厚薄均勻的。一般土工布為聚丙烯材料制造的,很難達到上述要求,因此應采用聚脂材料生產(chǎn)的建議選擇“特雷維拉土工布(010/140型)。該種土工布的技術性能如表3所列。
手工鋪設土工布的工藝如下:
A.將支撐棒及箭動器裝在卷布上。制動器的設置是為了均勻地鋪設,并緊貼瀝青粘結(jié)層。
B.抬高布卷.然后雕開大約5~lOm織翱,并與路面邊緣成一直線,拉緊織物以免嚴生折皺,然后放下鋪在瀝青粘層上。
C.從中間向兩邊鋪,措著鋪面方向進行。兩卷土工布搭接長度不低于15cm,并在搭接處灑上熱瀝青。
3.5 改性瀝1I砼鋪裝層的鋪筑
3.5.1 改性瀝青
工地制備:可用丁苯橡膠加SBS或聚己烯加SBS 復合改性。前者的設備主要為強力攪拌機,后者為膠體磨攪拌機。商品可選用埃索公司或殼牌公司生產(chǎn)的改性瀝青。
3.5.2 囂料
骨料應從與瀝青的粘附性,牯附層的抗水害性及抗滑要求綜合考慮。據(jù)近期的科研成果可有如下結(jié)論:
· 與掰青的粘附性:安山巖>玄武巖>片麻巖>花崗巖.
· 粘附層抗水害性:石灰?guī)r>安山巖>玄武巖>花崗巖。
· 抗精性:花崗巖>石灰?guī)r。
綜合上連,宜采用玄武巖或安山巖石料。獅岑(小塘)石場一般為玄武巖。
骨料的性能要求列于表4。
3.5.3 粉料
應采用石灰石加工的產(chǎn)品,干燥、不結(jié)田、通過0、075ram篩的量應不小于90 。
3.5.4 配合比
宜采用碎石瑪碲脂瀝青砼(SMA)或樹脂瀝青砼(PAR)加鋼纖維或中粒式級配瀝青砼。鋪筑厚度宜2~2、5cm。改性瀝青砼應達到表5所列要求。
3.5.5 粘層油
在改性瀝青砼之下,應噴灑稠度適中和改性瀝青粘層油,用量約
應采用馬歇爾試驗方法設計。對設計的瀝青混合料進行浸水馬歇爾試驗、水穩(wěn)定性檢驗及車轍試驗。本項工作可委托有資格的試驗肇進行。
4、技術設計比較方案
?。?)本方案的要點是:鏟除有較嚴重病害的瀝青(鋼纖維)砼鋪裝,處理原水泥砼鋪裝層病害,在全橋面進行改性瀝青表面處治。
?。?)瀝青(鋼纖維)砼層病灶的鏟除,原則上對4、5類及2、3類破損部分用機槭或人工方法鏟除。
?。?)對原水泥砼鋪裝層的檢查、處治可參照上述方法。
?。?)水泥砼及瀝青砼的鋪筑厚度應按原結(jié)構厚度分別錨筑。
(5)改性瀝青表面處治有關技術要求和工藝可參照現(xiàn)行規(guī)范。
5、施工圖設計
原則上在技術方案審定后即可制定施工圖。
若方案、材料、結(jié)構、工藝等有合理的修改或補充時,一并在施工圖設計中表達。
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