佛山大桥桥面铺装病害及其改建技术
1、目前技术状况
佛山大桥(旧桥)全长995m(实际量测),大桥竣工通车至今已行车l0年以上。若按每天1.5万车次计,至目前已通过各类车辆达6300万车次.据了解,现时交通量已达50000车次/昼夜,塞车现象时有发生,通过能力已处于超负荷状态。1996年9月,应佛山市交通发展公司的要求,对佛山大桥(旧桥)桥面铺装进行技术状况谓查和改建设计。现场调查结果表明:
(1)车辆通行密度大,已处于饱和状态。
(2)桥梁上部,特别是游江桥跨,在重车通过时摇动十分严重。
(3)对目前桥面铺装技术状况(使用质量)的评定按五级分类法进行。五种类型结合本桥桥面铺装病害特征定义为:
1类(优)—— 表面粗糙、平整、均匀、无任何病害、结构密实。若处于上述状态,但磨损较明显者或由重新铺装造成者,可定为1一类。
2类(良)—— 表面良好,但有1~2条短裂、开裂面积小于1O 的其它病害;或表面良好,但有较显著的麻面、露骨。
3类(中)—— 出现开裂、车辙、推移、拥包等病害.但损坏面积小于l5 ;或麻面鞍严重。
4类(次)—— 开裂、车辙、推移、拥包等病害较严重,面积达30%。
5类(差)—— 铺装层严重破坏。各种类型占比倒如表1。
2、改建原则及要求
2.1 技术要求
桥面铺装改建应达到如下要求:
(1)安定性:在改建后的设计使用期内不出现明媪的开裂和其它病害
(2)耐久性:有足够的高温稳定性及耐老化、耐疲劳性能。
(3)牯结性:在正常使用条件下,应与桥面板或原桥面水泥砼帮装层有良好的粘结
(4)抗滑性:表面粗糙,抗滑性能好,在雨天,汽车能以5O公里/时的速度安全行驶
(5)密水性:空隙率应小5 ,成型后基本不透水
2.2 使用年限
在交通量增长率小亍15%的条件下,梭推荐万察改建后的桥面铺装应可使用10年,按比较方案改建的桥面铺装应可使用5年。
维持上述使用年限的前提是:
(1)桥梁本身保持牢固、稳定,跨中挠度不大于6cm。
(2)与桥面板粘结不良和损坏严重的水泥硷铺装层已清除干净,稍有损坏的铺装层巳由改建方案前方法处理,同时投有新的脱壳现象产生。
2.3 桥面铺装类型及材料
必须采用柔性铺装,必须采用改性沥青。改性硒青质量应能满足表2的要求。
3、技术设计(推荐方索)
3.1 基本内容
本方案的要点是:铲除全桥面沥青(钢纤维)砬铺装,彻底处治原水泥砼铺装层病害,在全桥面重新铺筑改性沥青砼。
3.2 沥青(钢纤雏)砼屡的铲除
用铣刨机对垒桥面的沥青(钢纤维)砼膜全部铲除,应彻底、干净。允许在全部或局部将原水泥硷铺装层刨去5mm 以内的深度。
3.3 原水泥砼铺装层检查鉴别
用日测、尺量和手锤敲击检查并按下列三种类型记录:
A类型:结构完整,表面无开裂和其它痫害,锤击时声音清脆,表明铺装层与桥面板粘结良好。
B类型:结构完整,锤击时声音清脆,与桥面板粘结较好,但有少量裂缝等病害。
c类型:水泥砼铺装层结构性损坏严重或用锤击声音低沉,表明与桥面板基本分离。
3.4 对原水泥砼铺装层的处治
3.4.1对C类型处治
采用电动或气动工具凿松钢筋网格间的水泥砼,然后将碎块垒部清除,将桥面板表面凿去(打掉表面水泥砂浆,露出租骨料)并清洗千j争,对原钢筋网格进行整理,通过绑扎,烧焊使其牢固、完整,然后重新铺装微膨胀高强度水捉砼至与未凿除的原水泥砼铺装层齐平。微膨胀高强水泥砼的强度为45~50MPa,可加减水剂和铝粉(或用硫铝酸水泥)。
3.4、2 对B类型处治
(1)用环氧树脂或树脂复合材料填补宽度大于3ram的裂缝。
(2)除去水泥铺装层面的水和脏物、什物。
(3)喷洒稠度适申的改性掰青牿层油,用量约lkg/m
(4)铺设钢筋网或铺面用土工布。
采用钢筋网,宜选用点焊钢筋阿或张拉钢板阿。
若采用铺面用土工布,应选择抗拉强度高 耐高温和穿刺性船好,渗透性强,离蚀性好且厚薄均匀的。一般土工布为聚丙烯材料制造的,很难达到上述要求,因此应采用聚脂材料生产的建议选择“特雷维拉土工布(010/140型)。该种土工布的技术性能如表3所列。
手工铺设土工布的工艺如下:
A.将支撑棒及箭动器装在卷布上。制动器的设置是为了均匀地铺设,并紧贴沥青粘结层。
B.抬高布卷.然后雕开大约5~lOm织翱,并与路面边缘成一直线,拉紧织物以免严生折皱,然后放下铺在沥青粘层上。
C.从中间向两边铺,措着铺面方向进行。两卷土工布搭接长度不低于15cm,并在搭接处洒上热沥青。
3.5 改性沥1I砼铺装层的铺筑
3.5.1 改性沥青
工地制备:可用丁苯橡胶加SBS或聚己烯加SBS 复合改性。前者的设备主要为强力搅拌机,后者为胶体磨搅拌机。商品可选用埃索公司或壳牌公司生产的改性沥青。
3.5.2 嚣料
骨料应从与沥青的粘附性,牯附层的抗水害性及抗滑要求综合考虑。据近期的科研成果可有如下结论:
· 与掰青的粘附性:安山岩>玄武岩>片麻岩>花岗岩.
· 粘附层抗水害性:石灰岩>安山岩>玄武岩>花岗岩。
· 抗精性:花岗岩>石灰岩。
综合上连,宜采用玄武岩或安山岩石料。狮岑(小塘)石场一般为玄武岩。
骨料的性能要求列于表4。
3.5.3 粉料
应采用石灰石加工的产品,干燥、不结田、通过0、075ram筛的量应不小于90 。
3.5.4 配合比
宜采用碎石玛碲脂沥青砼(SMA)或树脂沥青砼(PAR)加钢纤维或中粒式级配沥青砼。铺筑厚度宜2~2、5cm。改性沥青砼应达到表5所列要求。
3.5.5 粘层油
在改性沥青砼之下,应喷洒稠度适中和改性沥青粘层油,用量约
应采用马歇尔试验方法设计。对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验、水稳定性检验及车辙试验。本项工作可委托有资格的试验肇进行。
4、技术设计比较方案
(1)本方案的要点是:铲除有较严重病害的沥青(钢纤维)砼铺装,处理原水泥砼铺装层病害,在全桥面进行改性沥青表面处治。
(2)沥青(钢纤维)砼层病灶的铲除,原则上对4、5类及2、3类破损部分用机槭或人工方法铲除。
(3)对原水泥砼铺装层的检查、处治可参照上述方法。
(4)水泥砼及沥青砼的铺筑厚度应按原结构厚度分别锚筑。
(5)改性沥青表面处治有关技术要求和工艺可参照现行规范。
5、施工图设计
原则上在技术方案审定后即可制定施工图。
若方案、材料、结构、工艺等有合理的修改或补充时,一并在施工图设计中表达。
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