沥青铺装体系（通用3篇）
沥青铺装体系 篇1
0 引言
寨子沟大桥位于重庆丰都县境内省道S303线,原桥面铺装层为水泥混凝土,建成通车1年后就出现了很明显的病害,影响该桥的使用性能。这次采用橡胶沥青混凝土超薄铺装层技术对其桥面进行重新铺装。橡胶沥青混凝土除具有普通沥青混凝土的优点外,还具有普通沥青混凝土无法比拟的优势:优越的高低温性能,抗车辙能力强,高抗老化、抗氧化性能,耐久性好以及低噪声等。
1 桥面铺装方案
先在桥面滚涂AMP-100二阶反应型材料形成防水粘结层,再加铺0.5 cm橡胶沥青(SAMI)应力吸收层,最后铺筑上面层2.5 cm的橡胶沥青混凝土(AR-AC-13)。最大限度地减少了该桥恒载的增加值。
AMP-100是一种桥面防水粘结材料,与沥青混凝土(水泥混凝土)的粘结力及剪切力均可达到1.0 MPa以上,能有效防止路面脱层、推移病害的产生;AMP-100二阶反应固化形成的弹塑性防水粘结基面具有比沥青混凝土路面更好的耐久性,能显著提高桥面铺装结构层的使用寿命。
橡胶沥青(SAMI)应力吸收层是一种碎石封层,用热橡胶沥青喷撒桥梁表面,然后立即撒布单一粒级的封层集料(9.5 mm～13.2 mm),再进行碾压,将集料嵌入沥青膜。橡胶沥青应力吸收层的主要优点如下:
1)防止水分浸入桥面,起到保护桥面的作用;2)将原有桥面粘结在一起;3)减少反射裂缝;4)应力吸收。
2 原材料及配合比设计
2.1 粗集料
本工程采用的粗集料为江苏茅迪玄武岩碎石。该粗集料洁净、干燥、无风化、无杂质,且具有较高的强度及较好的耐磨耗性。
2.2 细集料
为改善混合料的水稳性,细集料采用了丰都当地料场的石灰岩机制砂。该机制砂洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的颗粒级配。采用的集料分为四档:1号(玄武岩10 mm～15 mm)、2号(玄武岩5 mm～10 mm)、3号(玄武岩3 mm～5 mm)和4号(石灰岩0 mm～3 mm),填料采用石灰石矿粉,外掺缓凝硅酸盐水泥。对集料进行了筛分和相关性能的检测,其级配和主要性能指标均满足要求。
2.3 橡胶粉
选用常温研磨粉碎的轮胎胶粉;宜选用斜胶胎胶粉或天然胶含量较高的胶粉;在保证碾压成型,满足使用性能要求的前提下,应尽量选用较粗的胶粉。根据工程经验,宜选用30目～60目之间的路用废胎胶粉。本工程采用四川绿源科技有限公司生产的30目斜胶胎橡胶粉。
2.4 沥青
本工程选用中海70号沥青。沥青三大指标的检测结果如表1所示。
2.5 填料
本工程采用缓凝硅酸盐水泥和石灰石矿粉。
2.6 橡胶沥青的制备与生产
橡胶沥青的生产采用专用加工设备:高远圣工GYXL3515型橡胶沥青生产设备。
橡胶沥青生产的关键因素是温度的控制。生产前确认基质沥青温度达到170℃以上;橡胶粉的掺量为基质沥青的20%(外掺)。170℃的基质沥青通过由两个32 m3的换热器、进口可调速沥青泵、沥青流量计组成的沥青快速升温系统快速达到204℃～226℃的高温,当橡胶粉加入后,沥青温度又有所降低,从而保证了沥青的不老化。橡胶沥青胶结料在搅动状态下反应50 min,使其达到较为理想的反应效果,反应温度保持在规定的190℃～210℃,其间不断检测橡胶沥青的品质(主要是粘度指标),外掺25%的30目橡胶粉的橡胶沥青的性能指标如表2所示。
2.7 配合比设计
采用马歇尔设计方法对其进行配合比设计,得到AR-AC-13配合比设计结果:10 mm～15 mm玄武岩∶5 mm～10 mm玄武岩∶3 mm～5 mm玄武岩∶0 mm～3 mm石灰岩∶石灰石矿粉∶水泥=17∶56∶3∶20∶2∶2(质量比)。
3 施工工艺流程
3.1 桥面前期处理
对桥面病害处进行挖补处理,并对桥面进行清缝,接缝处采用橡胶沥青灌封;对桥面水凼处进行烘干处理,确保桥面防水粘结层施工时桥面是干燥的;用强力清刷机清刷桥面的水泥浮浆,泥土等杂物,然后用鼓风机进行吹扫。
3.2 防水粘结层的施工
在处理后的桥面上涂刷AMP二阶反应型防水粘结材料(0.5 kg/m2)。采用人工分两次涂布,第一次和第二次时间间隔为6 h,施工12 h后进行橡胶沥青应力吸收层的施工。
3.3 橡胶沥青SAMI应力吸收层的施工
1)橡胶沥青撒布:橡胶沥青撒布量一般为2 kg/m2～3 kg/m2,根据试撒情况采用2.2 kg/m2,撒布应均匀。2)撒铺碎石:橡胶沥青撒布3 min内立即满铺碎石,碎石撒铺量范围为15 kg/m2～22 kg/m2,根据试铺情况确定为19 kg/m2,以满铺、不散失为度。3)碾压:碎石撒铺后立即进行碾压作业,采用两台徐工XP201轮胎压路机紧跟碎石撒布车同时进行碾压,碾压遍数为3遍,从撒布橡胶沥青到碾压完成,在10 min内完成。4)清扫:在应力吸收层完成后应对橡胶沥青应力吸收层进行清扫,以清除多余的和没有粘结的松散碎石。
3.4 橡胶沥青混凝土的施工
1)橡胶沥青混合料拌合。
橡胶沥青混合料的拌合参照普通沥青混合料的拌合工艺,现场严格控制各环节温度。在拌合时,温度控制在170℃～185℃,但不要超过190℃,超过190℃及低于170℃的混合料应废弃。保证供给拌合楼的橡胶沥青大于195℃,集料加热温度控制,混合料的出厂温度控制在175℃,同时尽量缩短橡胶沥青供给管道长度,并在供给橡胶沥青前提前30 min～60 min用导热油对管道进行预热,通过控制好拌合楼操作温度,以适应橡胶沥青混合料要求的拌合摊铺温度较高的要求。
2)橡胶沥青混合料运输。
橡胶沥青混合料施工前,根据现场的施工速度确定所需运输车辆的数量。橡胶沥青混合料运输车的运量应较拌合能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有3辆～5辆运料车等候卸料。橡胶沥青混合料到场温度不低于165℃。
3)橡胶沥青混合料摊铺。
橡胶沥青断级配摊铺温度一般为138℃～163℃,由于温度对于橡胶沥青混合料充分压实的重要性,采用上限,实体工程规定摊铺温度不小于160℃。
4)橡胶沥青混合料压实。
橡胶沥青粘度大,碾压不宜采用轮胎压路机。本工程采用了适合橡胶沥青混凝土桥面压实的酒井SW651ND复式水平振荡压路机。碾压时遵循“高频、低幅、紧跟、慢压”的原则。
4 通车后的桥面状况
通车两年后,寨子沟大桥超薄橡胶沥青铺装层各项路面性能良好,与传统的桥面铺装层相比,具有更优越的高低温性能,抗车辙能力强,耐久性好以及较好的降噪功能等,而且改善了桥面铺装层的性能并延长了使用寿命。
5 经济效益分析
采用橡胶沥青超薄层桥面铺装(2.5 cm)与传统的SBS改性沥青混凝土桥面铺装(4 cm)进行价格比较分析(见表3)。
从表3材料价格对比可以看出,在相同路面功能的前提下,每平方米橡胶沥青混凝土桥面铺装价格要比每平方米SBS改性沥青混凝土桥面铺装价格要低34%,节约材料成本4万余元,从而大大节约了桥面铺装的成本,具有显著的经济效益和社会效益。
摘要：采用“橡胶沥青混凝土超薄铺装层技术”对丰都寨子沟大桥进行桥面铺装改造,实践表明该超薄铺装层技术不仅能够满足桥面铺装的技术要求,而且最大限度的减小桥面恒载的增加值,同时造价比传统的桥面铺装层价格更低,具有显著的经济效益和社会效益。
关键词：橡胶沥青,超薄铺装层,桥面铺装
参考文献
[1]交通部公路科学研究院.橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]JTG F40-2004,公路工程沥青路面施工技术指南[S].
[3]崔学军.钢桥面铺装修复施工技术[J].山西建筑,2009,35(10):313-314.
有轨电车轨道沥青铺装技术 篇2
根据设计要求, 在进行轨道铺装施工前首先要对钢轨进行焊接。结合有轨电车施工的特殊性及工期要求, 长轨焊接施工需与短轨架设施工同时进行。对具备焊接施工的地段进行逐段焊接, 特殊地段 (如交叉口) 根据施工要求合理进行施工安排。道床铺装多项技术与铺装材料均从国外引进, 前期施工进度受其制约较大。在确保各项施工材料进场后, 方可进行施工。
2 轨道精调
2.1 轨道状态恢复。
钢轨焊接完毕, 并完成相关正火、打磨、探伤工序后, 对钢轨状态进行恢复。恢复过程中将弹条复位并将螺栓大致拧紧, 之后用道尺检测轨道轨距及水平, 并进行相应调整, 使得轨道状态得到初步恢复。在轨道尺寸变化较大需要采用轨距调整块及调高垫片处, 做好相应标记。待复测完毕后, 确认最终偏差值后再逐一调整。
2.2 轨道状态复测。
在轨道状态进行初步恢复的基础上, 根据CPⅢ控制网, 采用轨检小车对钢轨几何尺寸进行重新复测。复测完毕后将不符合标准轨道尺寸的相关数据下发给作业队, 作业队再根据数据结合现场所作标记对轨道状态进行调整。
2.3 轨道状态调整。
2.3.1轨道状态主要调整高程及水平, 高程采用调高垫片进行调整, 调高垫片规格为1mm、2mm、3mm、5mm, 能够满足各种尺寸的调高组合。若有轨道状态偏高的位置, 可以采取一些特殊方法, 如:磨减垫板厚度、凿除混凝土重新浇筑、顺坡调整等。2.3.2根据W-tarm扣件特性, 钢轨轨距调整必须采用更换不同尺寸的轨距块的方法来实现, 钢轨左右侧轨距块合计宽度为24。例如:轨距大1mm的情况, 则可以采用钢轨外侧13和钢轨内侧11的轨距调整块组合使用。
2.4 轨道最终精调。
轨道水平、高程调整完毕后, 再用轨检小车对轨道状态进行最终复测, 若有不符合要求的点再进行调整, 直到满足要求为止。轨道精调完毕后再进入下一道工序。
3 轨道附属安装
3.1 轨底保护套安装。
轨道状态精调完毕后, 首先对轨底进行包裹, 包裹材料采用塑料轨底保护套。保护套在起到保护轨底的同时, 还主要用于钢轨杂散电流阻断及绝缘。安装过程中, 先将保护套从轨下穿过, 再将两侧U型扣板扣于钢轨轨底, 调整好左右间距后完成安装。鉴于混凝土浇筑收面时存在一定不规范性, 建议轨底保护套在轨道状态恢复前就事先套于轨底。若有轨距偏大或偏小的位置, 可根据现场实际情况对轨底保护套进行延长和缩短。
3.2 排水盒安装。
3.2.1沥青铺装段采用点式排水盒进行轨道护轮槽排水, 排水管已经提前预埋。在进行阻尼条安装前需进行排水盒安装。3.2.2安装步骤:a.首先在钢轨轨腰上开2个孔, 开孔大小21mm, 开孔间距110mm。2个开孔位置必须在排水管正中间, 以保证后续安装顺利;除此之外, 钢轨护轮槽内还要求开一个100mm×20mm排水孔, 开孔方法暂定为在排水孔两端 (间距100mm) 各开一个21mm圆孔, 中间部分采用氧焊割取连通 (最终运营前连通) 。b.将排水盒与预埋排水管连接, 并用螺栓将绝缘胶垫、排水盒、钢轨通过轨腰预先钻孔固定在一起。排水盒安装高度低于护轮侧顶端3mm, 安装完毕后将螺栓拧紧保证排水盒固定牢固;c.安装完成后先用碎土工布等将排水盒盖板覆盖保护, 以免运营前垃圾及杂物堵塞排水盒;
3.3 阻尼材料安装。
3.3.1阻尼材料。阻尼材料主要分为两种尺寸, 分别为595mm和890mm。以890mm为标准安装尺寸为例。所有阻尼材料分为内侧和外侧两种类型, 内外侧型号又分为1型和2型, 1型阻尼条条身只有1个凹槽, 2型阻尼条有2个凹槽。使用过程中必须将1型和2型阻尼条配合使用方能完成安装。3.3.2安装步骤:a.首先根据现场计划安装长度, 领取相应数量及规格的阻尼材料;b.钢轨轨腰不需特殊处理, 只需清理掉铁屑、混凝土或灰尘;c.首次安装前可进行实地试拼装, 在确认各尺寸无误后再进行安装;d.安装前, 采用手压式气枪挤压胶体, 并将胶均匀挤压在阻尼条背面, 相邻两块阻尼条接头处也需要用胶涂抹;e.粘胶涂抹完毕后, 开始将阻尼条卡进钢轨轨腰处, 该过程中需要松动弹条并借助橡胶锤将阻尼条嵌入, 松动后的弹条在安装完毕后必须立即恢复原状态;两相邻阻尼条接头处不得留有缝隙, 必须密贴。f.由于厂家提供粘胶不是速凝胶, 且阻尼条与轨腰处存在一定空隙, 因此安装完毕后需用夹具夹住两端阻尼条以保证其与钢轨密贴。3.3.3安装注意事项:a.在领取阻尼材料的时候, 必须分清材料的型号及规格, 避免在施工过程中出现内外侧材料颠调、规格不符影响正常施工进度;b.粘贴阻尼条时, 须保证钢轨粘贴部位干燥、无杂物;c.安装过程中需要松动弹条, 为避免轨道尺寸变化过大, 在安装阻尼材料后必须由专人随后跟进将所有弹条复位并拧紧。d.在特殊位置 (如排水盒处、均流焊接处) , 需根据现场实际尺寸对阻尼材料进行适当的割断与延长。
3.4 扣件拧紧。
阻尼材料安装完毕后, 用电动扳手紧固螺栓, 直至弹条中圈环接触到轨距挡板的凸起部位。大约需要250Nm的扭矩。弹条与轨距块接触间隙不大于0.5mm, 可采用塞尺进行检验。
3.5 扣件罩安装。阻尼材料安装完毕后, 逐个将扣件罩安装在扣件处, 保护罩放在轨脚和基座板上, 并用钉子将扣件罩钉在阻尼条上。
4 8cm混凝土浇筑
完成阻尼材料安装后, 开始进行C25素混凝土浇筑, 浇筑高度为8cm。
浇筑过程中, 注意混凝土放料的均匀性, 轨底下方保证混凝土密实, 混凝土初凝后对混凝土表面进行拉毛处理。
5 铺装施工
5.1 铺装准备。
5.1.1首先将道床面清理干净, 不得留有建筑残渣、生活垃圾, 且在铺设沥青稀浆封层之前必须保证道床面干燥, 不得有积水;5.1.2道床清理完毕后在道床面铺一层0.6mm厚沥青稀浆封层;5.1.3阻尼材料顶部密封层处, 为方便后期密封胶灌注, 在钢轨内侧和外侧分别用20mm×50mm、30mm×40mm方管进行阻挡, 待沥青砼浇筑完毕后再进行拆除。
5.2 沥青铺装。
5.2.1沥青铺设分中粒式和细粒式沥青砼两层;5.2.2沥青铺设作业先铺设一层厚8cm中粒式改性沥青, 铺设时采用运载货车装沥青粒料与沥青砼摊铺机相配合进行粒料摊铺, 达到摊铺厚度后采用压路机进行碾压整平。碾压过程中注意不得将密封层方管挤压掉落或挤压变形;5.2.3最后再铺设顶层4cm厚细粒式改性沥青。
5.3 密封层灌胶。
桥面沥青铺装层裂缝病害分析 篇3
1桥面裂缝危害
沥青桥面出现裂缝后, 桥面水下渗浸泡路面结构层, 降低桥面承载力。一方面水使沥青粘附性减少, 从而导致沥青混合料强度、劲度减少, 并使沥青从集料表面剥落;另一方面在雨季, 桥面裂缝中的自由水, 在行车载荷的作用下, 会产生相当大的动水压力, 压力水不断冲刷基层材料中的细料, 细料浆一旦被唧出, 沥青面层就会沿着裂缝产生下陷现象, 同时在裂缝的两侧引起新的裂缝, 导致桥面裂缝两侧破碎, 并逐渐引发桥面大面积损坏。
2裂缝病害种类分析
2.1横向开裂
桥面横向开裂主要是在连续缝处开裂, 连续缝开裂引起雨水下渗, 引起主梁和盖梁的横向开裂。主要原因:简支梁桥结构的桥面铺装一般采取桥面连续形式以增加行车的舒适度。由于连续缝处荷载产生的负弯矩使此处的桥面铺装受拉、桥面混凝土干缩、季节温差等引起的纵向变形等多种因素作用下, 混凝土出现拉应力, 当应力超过混凝土抗拉强度时, 桥面混凝土出现横向裂缝, 同时反射到表面的沥青铺装层。
2.2纵向开裂
桥面纵向开裂主要出现在板梁结构和装配式干接头的T梁桥中, 产生纵向裂缝的原因是:设计中理想状态是铰缝完全可以传递横向剪力, 相邻梁间不出现相对竖向位移。 当铰缝本身质量欠佳横向传递能力不足, 使部分荷载只能通过桥面铺装来传递, 若铺装层强度不足以承担, 便导致沿铰缝的混凝土剪坏, 反映为桥面沥青层纵向开裂。
2.3网状开裂
沥青桥面产生网裂和龟裂的原因:一是, 桥面结构中夹有柔软和泥灰层, 粒料层松动, 水稳定性差, 在荷载作用和雨水浸入下发生唧浆, 产生龟裂, 从而引起桥面损害。其二, 是沥青与沥青混合料质量差, 即沥青混合料的粘结性差, 或沥青延度低, 从而抗裂性差, 加之水分的渗入, 造成桥面龟裂, 进而引起桥面破坏。
3桥面沥青铺装层裂缝产生的成因
3.1结构设计方面
面对车辆性能和承载力越来越好的局面, 对桥面施工的要求也越来越高, 对负荷能力的提升是一项比较重要的设计基础, 要通过科学合理的设计施工方案来解决这方面的难题, 使得桥梁的的承重能力和桥面的抗压能力都有所提升。在设计施工时, 如果是拱桥建筑、悬臂桥梁或连续桥梁等, 在受到压力负荷时, 其受力的程度和方向都不是均匀的, 都有一些特殊的部位来承受这些, 以提高整体桥梁的结构稳定性, 这样以来, 桥面沥青层受到的碾压力就不一样了, 很有可能发生负弯矩裂缝, 所以在设计时一定要特别注意。
3.2施工工艺方面
在桥梁的施工建设中, 容易出现裂缝的环节主要有两种:其一是, 水泥和水混合的比例不恰当, 拌制水泥过程中, 太稀容易造成坍落度偏大, 使得裂缝的形成速度加快;而太过粘稠则会使得水泥的失水量大, 造成收缩性裂缝, 也会影响施工质量, 所以说还是要按照科学合理的配比来施工建设。其二, 就是沥青的质量和型号不达标, 保证不了施工的强度和粘度, 干固后出现裂缝的概率较大, 影响桥面的质量。 另外, 在施工过程中, 网片的安放一定要在桥面沥青铺装层中间, 如果放错了位置, 沥青铺装层中就没有抗拉能力, 也很容易出现裂缝。
3.3使用阶段的桥面损坏
在施工建成桥面之后, 就会正式的投入运营, 这个过程会产生一些裂缝问题, 与施工时的裂缝不一样, 这个时期可以分为横向裂缝、温度裂缝和干缩裂缝几种形式。经过时间季节的变换, 气候差异、温度差异以及水分差异等都会影响到沥青铺装层的使用质量, 长时间的岁月在沥青层面也会留下痕迹, 形成裂缝也是在所难免的。 而主要的原因确是在投入运营阶段, 一些超重型号的车辆满载着货物行驶在上面, 反复的碾压桥面, 时间久了, 自会形成裂缝, 破坏桥面的使用寿命。
4桥面沥青铺装层裂缝的处理措施
4.1优化设计方案
一个合格的优化方案, 对桥面沥青铺装层的抗压能力和抗拉能力都要有具体的受力设计分析, 但是作为建筑桥梁, 其受力的程度和支撑点是很难把握的, 所以, 对于设计工程师的考验难度是非常大的。在具体的计算设计方面, 要根据桥梁的结构计算出受力点, 然后再根据受力分析设计桥梁的桥面结构和抗逆性能, 以便桥面的符合能力足够支撑几台重型机车同时通过, 而不会造成桥梁和桥面的损坏。注意, 工程设计师对路桥的设计不要只注重于主梁承重的分析, 桥面沥青铺装层的强度和刚度也很重要, 切不可厚此薄彼, 还要考虑不同桥架构造的特点, 以适应全局的要求, 这样才能设计出一个具有高符合能力的沥青铺装层桥面。
4.2优化施工工艺
优化施工方法是对施工过程中的控制要求, 主要还是注意施工的环节和建筑材料的规格型号, 以便提高桥面沥青铺装层的施工质量。 而桥面的沥青铺装层是覆在水泥混凝土桥体的表面, 混凝土如果开裂, 沥青层也就会随着而破裂, 所以, 水泥桥体的施工也比较重要。 根据施工过程裂缝产生的原因来具体分析, 首先是水泥的拌制过程, 水泥和水的混合比例要有一定的科学依据, 不能太粘稠也不能太稀, 主要是根据水泥的型号和抗压强度的要求来设计水泥和水的混合比例, 减少桥体裂缝的发生率。而对于沥青和水泥型号和规格的选择要看使用的建筑部位是哪里, 用于承重的部位一定要选择高型号的水泥, 这样对桥梁的性能提升有所帮助。 而钢筋网片铺放的位置也要注意, 一定要放在桥面沥青铺装层的中间层, 增加桥面的抗拉抗压能力, 与钢筋混凝土的原理一样, 钢筋网片和沥青配合也有这样的效果, 在一定程度上能抵御裂缝的形成, 延长桥面的使用寿命。
4.3注意使用保养
桥梁在建设完工后不能马上投入运营使用, 要封闭搁置一段时间, 让桥梁的建筑材料彻底的凝固干透, 以增强桥体的硬度和刚度, 完善各方面的性能, 这个过程就是养护的工作。在晾干的过程中, 桥面上面要全部覆盖草帘, 并定期进行洒水工作, 以防桥面表面温度和内部温度过高而产生温差, 造成桥体内部受力不均匀, 形成变形裂缝。在正式的投入使用时, 也要定期的巡护, 严禁超过桥梁承受能力范围内的超重型车辆通过, 以免造成桥毁人亡的惨剧。对于桥面要经常清理, 防止杂物对沥青铺装层造成机械损伤, 由此引发裂缝问题;对于贴近桥面的输水孔径要定期排查, 发现堵塞的要及时通透, 以免积水过多侵蚀桥面, 减缓桥梁的使用寿命。
5结束语
桥面沥青铺装层的裂缝问题时有发生, 究其原因, 主要还是结构设计、施工工艺、后期养护和使用环节出现的问题, 只要在每一个环节多加注意, 尽量减少人为因素造成的裂缝问题, 使用过程中的损坏是不可避免的, 只要能及时得到补救, 桥面的使用期限还是可以延长的, 既能节省人力物力, 也节省了大量的资金投入, 为地方造福, 为百姓造福, 促进建筑桥梁行业的快速发展。
摘要：随着现代社会的发展, 对交通运输行业的要求越来越高, 桥梁的建设就是其中的重要建设项目之一, 承担着交通运输和经济发展的枢纽工作, 其安全可靠性能关乎着人民生命财产安危, 容不得半点马虎。而桥面沥青铺装层裂缝已经成为了威胁桥体安全的头等大事, 相关的研究人员也在不断地改善这方面的问题, 笔者就在本文中对这个问题做了深入浅出的分析探讨, 希望对问题的解决能出一份力量。
关键词：桥面,沥青,铺装层,裂缝病害
参考文献