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水泥混凝土橋瀝青鋪裝系設計與鋪裝技術發展
2019年03月12日    閱讀量:6455    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

引言


截止2015年底,中國的公路橋梁達77.92萬座,里程達4592.77m,其中水泥混凝土橋占絕大部分。在設計橋梁結構時未考慮鋪裝層的影響,僅將橋面鋪裝視為自重荷載,這在早期超載較少且采用水泥混凝土鋪裝層的情況下可能并不會產生明顯問題。


隨著計算機技術的發展及橋梁設計水平的提高,橋梁建設已逐漸從路隨橋走進入橋隨路架時代中國瀝青網sinoasphalt.com。人們對橋梁也從最基本的通行需求,發展到行車舒適性、安全性及耐久性等更高要求,因此瀝青混凝土就以其獨特優勢愈來愈超越傳統的水泥混凝土成為橋面主流鋪裝層。


《公路橋涵設計通用規范》(JTGD602004)明確規定:高速公路和一級公路上特大橋、大橋的橋面鋪裝宜采用瀝青混凝土。但是,瀝青鋪裝層早期破壞導致水分侵入梁體,加快橋面混凝土破壞及鋼筋銹蝕破壞,并最終導致橋梁結構承載力下降,這類問題不容忽視。混凝土橋面瀝青鋪裝屬于水泥混凝土橋梁上部結構的附屬工程,從材料上可分為瀝青表面處治、瀝青混凝土和水泥混凝土鋪裝層等,但瀝青表面處治鋪裝層耐久性較差,不宜在高速公路、一級公路上使用。不過,對于混凝土橋面的瀝青鋪裝層設計,多數沿用了瀝青路面設計理念,缺乏針對性設計指南或規范。目前廣泛采用的瀝青鋪裝層多數出現了早期破壞,加劇了橋梁結構的整體破壞,說明瀝青鋪裝層的材料及結構設計、施工及養護等更加值得思考和深入研究。


國外對混凝土橋面瀝青鋪裝層的研究比較廣泛和深入,比如DebackerBattiatoandVergaTabchi等人對水泥混凝土橋瀝青鋪裝層的材料本構模型、設計及評價方法等進行了深入研究。


但目前高速公路橋梁及城郊立交超載現象日趨嚴重,且部分地區有常態化趨勢,發生在2012年的哈爾濱陽明灘大橋垮塌事件除了設計、施工、管理等原因之外,與超載有著重要關系,其中3輛車均超載300%左右,最重達163.59t(額定為55t)。加之雨水、雪水在重載、高速的輪胎作用下被“擠入”瀝青鋪裝層空隙中,將使得本來在瀝青路面中還沒有克服的病害又在橋面鋪裝層中重現甚至加劇。


橋面鋪裝層病害是汽車荷載與環境雙重作用的綜合效應。隨著大型重卡、385~495mm寬基胎的使用,車主為保證車架高度滿足規范要求及重載下安全需要而采用高達1400kPa胎壓載重汽車輪胎(以下簡稱載重輪胎),將使得瀝青鋪裝層內力學響應變化規律更為復雜,這已被DebeerRothert,H.證實,也使得瀝青鋪裝層的設計難以真正滿足實際荷載(交通、環境)作用的要求。


目前,國內外對水泥混凝土橋的瀝青鋪裝層材料、設計等研究僅停留在施工層面,深入程度還有待進一步提高。


水泥混凝土橋瀝青鋪裝層應用現狀


水泥混凝土橋瀝青鋪裝層病害類型


水泥混凝土橋梁的壽命是由橋梁結構與上部鋪裝層結構共同決定的,而混凝土橋梁結構與瀝青鋪裝層之間的相互作用更是重要的影響因素。首先,瀝青鋪裝層作為混凝土橋面系的主要組成部分,在承受輪載的作用、胎面的磨耗以及雨雪侵蝕的同時,將車輪集中荷載向下傳遞,使其在橋梁結構中分布更加均勻,起到了保護主梁結構、橋面板及鋼筋的作用;其次,瀝青鋪裝層的平整度會影響行駛車輛對橋梁結構的沖擊、振動,其透水性、耐久性對于橋梁使用壽命有著重要影響;最后,橋梁結構也直接影響著瀝青鋪裝層路用性能的發揮,比如簡支梁橋由于存在橫向、縱向絞縫,結構上存在應力集中的特殊部位,上部瀝青鋪裝層的破壞將難以避免,特別對于連續梁橋來說,鋪裝層表面還要受到支座處負彎矩造成的內力影響。


因此,混凝土橋瀝青鋪裝層與普通瀝青路面、不同結構的水泥混凝土橋面瀝青鋪裝層,即使經受相同的交通荷載和環境作用,其病害的主導類型及成因都有其獨特性。本文從病害的表現形式將其分為顯性病害和隱性病害兩大類。


(1)顯性病害。顯性病害系指瀝青鋪裝層表面直接表現出來的病害,如裂縫、唧漿、坑槽、車轍、推移及擁包等,可以通過人工或者其他快速成像系統從表觀識別出來。


(2)隱性病害。隱性病害是發生在瀝青鋪裝層內部、層間以及瀝青層與橋面板之間,且未能在鋪裝層表面表現出來的病害,比如水損害、層間黏結失效等,通過人工或者儀器往往難以從表觀識別。實際上,目前隱性病害是較難檢測的,也是致命的,往往會進一步發展為顯性病害,加劇橋梁結構性病害。


水泥混凝土橋瀝青鋪裝層病害誘因


(1)橋梁下部結構。橋梁下部結構類型及直橋、彎橋、坡橋等線型特征都對瀝青鋪裝層耐久性有顯著影響,尤其對瀝青鋪裝層病害的影響是永久性的,比如梁橋橫隔梁或連續梁支座處負彎矩的影響、橋面板橫向傳荷體系的破壞以及橋梁伸縮縫的影響。


(2)橋面系施工。橋面板平整度、橋面鋼筋網設置、混凝土橋面板表面處治、橋面板養生狀況、防水黏結層質量、瀝青鋪裝層施工質量等對瀝青鋪裝層都有一定影響。


(3)瀝青鋪裝層設計。瀝青鋪裝層混合料路用性能以及瀝青鋪裝層、防水黏結層、混凝土橋面板組成的“剛、柔、剛”三明治結構設計因素對病害的產生也有一定影響。


(4)交通及自然環境。2012年垮塌的哈爾濱陽明灘大橋上4輛重卡中有3輛超載均大于300%,這給了我們深刻的教訓,因為超載、超限大大增加了一次性破壞的可能。通過《公路瀝青路面設計規范》(JTGD502006)及《公路水泥混凝土路面設計規范》(JTGD402011)計算發現:瀝青路面彎沉超載300%的軸載相當于標準軸載作用次數的416倍,層底彎拉應力相當于標準軸載的65536倍。對于水泥路面則更為嚴重,完全可能一次通過就產生的破壞。當瀝青鋪裝層超載20%時,壽命折減率近50%,而當超載率達到300%時,使用壽命接近于0,說明此時的鋪裝層急需大修了。這一點也得到美國、南非研究的證實,即軸載超限100%時,對路面的損害是標準軸載的4~60倍。同樣,依據《城市橋梁設計規范》(CJJ112011)對城A級最大軸載為140kN、接地面積為0.6m×0.2m、摩擦系數f0.50計算的防水層與鋪裝層厚度關系可知:當鋪裝層厚度為10cm時,層間剪應力為0.133MPa,按0.85峰值折減后為0.113MPa,基本滿足規范規定的不小于0.12MPa的要求。但是,按照超載300%計算,當軸載為400kN時,折減后剪應力將達到0.323MPa,遠遠超過了規范對抗剪強度要求。那么,要想滿足規范要求,必須將鋪裝層厚度增加至53cm,但是這將增加橋梁自重,是設計所不允許的。另外,車輛行駛習慣、交通過度渠化、冬季“冰柜效應”、夏季的“煎烤效應”、滲水、冰凍、海洋、工業酸霧及酸雨等對鋪裝層因素都有很大影響。


瀝青鋪裝層體系設計方法對比


瀝青鋪裝層結構研究


從目前橋面鋪裝層設計來看,限于從線彈性理論、經驗性的設計以及結構性試驗獲得的一些準則,學者們通過將半經驗法、理論分析法、結構分析法以及有限元數值分析法應用于橋面板結構設計,來克服鋪裝層病害。1996年荷蘭學者引入半經驗法采用NPCSCB試驗確定橋面鋪裝層的設計參數;MetcalfCullimoreSedlacekandBildSeibleFKolsteinGopalaratnamV.S.NakanishiandKensetsu等人在理論模型預估法方面進行了深入研究;王虎等人對理論模型也進行了相應的探索。


國內外學者對瀝青鋪裝層的力學問題也進行了相應的研究,比如以StefanBild等為代表的結構分析法、季節等人提出的彈性層狀體系法、以西班牙馬德里技術大學MaríaCastro為代表的逐層多層體系當量法以及以Huurman等人為代表的數值分析法。


瀝青鋪裝層材料本構模型發展


瀝青鋪裝層材料本構模型是研究其力學性能的主要基礎,目前主要有兩大類:一類是采用線彈性模型,比如DM采用線彈性模型求得了層間完全黏結、完全滑動2種極端狀態下的解析解;另一類以HemeauDeJong等人為代表,對鋪裝層內的應力非線性分布特性進行了分析。


水泥混凝土橋瀝青鋪裝系鋪裝技術


國內外水泥混凝土橋瀝青鋪裝層種類


混凝土橋鋪裝層主要有剛性和柔性兩大類。19世紀60年代,德國和日本應用澆注式瀝青混凝土、美國環氧樹脂改性瀝青混凝土鋪裝層以及環氧樹脂、聚氨酯、異丁烯酸酯等熱固性鋪裝層;而丹麥的VibekeWegan等人把改性SMA鋪裝層技術推廣到前所未有的高度。


中國對水泥混凝土橋瀝青鋪裝層的研究


中國的瀝青鋪裝層結構發展經歷了50~60年代的探索、70~80年代的發展、90年代以后的廣泛應用3個階段。20世紀50年代以前,中國基本不鋪裝專門的鋪裝層;50年代后期開始采用以渣油瀝青混凝土、柏油貫入式碎石為主的“黑色鋪裝”。


隨著柔性鋪裝層的發展,橋面防水黏結層的應用也引起人們的重視,1952年相關規范提出了設防水層的要求,即采用1cm瀝青/油毛氈防水層。50~60年代學術界有對橋面鋪裝層是否應設防水層的問題進行了爭論,比如閔子超對公路混凝土橋梁的橋面防水及鋪裝層技術進行研究,在1956年建成的南昌八一大橋中采用了未設防水層的鋪裝體系,即“混凝土橋面板、7cm厚油石比為5.12%的中粒式瀝青混凝土找平層或墊層、2cm油石比高達21%的粉粒式瀝青混凝土”,運營了6年之后狀況一致良好。


目前,中國對瀝青鋪裝層結構組合及設計進行了深入研究,盡管鋪裝層都有一定的橋梁結構局限性、氣候環境地域性,但是人們還是通過數值模擬、實驗室試驗以及現場實踐來尋找類似于瀝青路面一樣應用更加廣泛的“典型結構”。比如李洪東通過對佛開高速公路上聯星跨線橋、汾江大橋等10多座大橋橋面鋪裝層的調查發現,瀝青混凝土鋪裝結構實用、可靠;為了減輕結構恒載,可采用3cm細粒式開級配玄武巖瀝青磨耗層、5cm瀝青混凝土的雙層薄層結構,但厚度不小于5cm


瀝青鋪裝體系施工技術


水泥混凝土橋瀝青鋪裝層施工主要包括混凝土整平層處理、防水黏結層施工、瀝青鋪裝層施工3個部分。


混凝土橋面表面準備。(1)橋面平整度要求。表面平整度通過2m直尺檢查,最大空隙不大于5mm,且每米不大于1處。SBS改性瀝青防水層對橋面平整度要求不高,但為保證其上鋪筑面層平整度,橋面表面處理應遵循局部凸起高度大于5mm、面積小于1.5m2的視為局部凸突,須剁除后打磨平整;局部凹陷深度大于5mm、面積小于0.75m2視為局部凹陷,采用細粒瀝青混凝土或環氧樹脂砂漿修復。


(2)表面質量檢驗。路橋防水系統應與水泥混凝土具有很高的黏結強度,以滿足路面面層對抗剪強度的要求。而橋梁表面的強度不足、起砂、浮漿將引起黏結強度的不足,造成質量隱患,因此表面質量界定與處理遵循一定標準。混凝土表面浮漿判定:現場進行黏結剝離試驗,剝離面粘有20%以上浮漿面即為嚴重浮漿。混凝土表面浮漿現象為混凝土澆注過程中產生的質量問題,水灰比過大、混凝土塌落度過大、施工過程中未對混凝土表面進行壓實壓光處理均是造成表面浮漿的原因,可采用表面機械打磨清理。混凝土表面起砂判定:現場搓擦觀察并進行黏結剝離試驗,搓擦起砂或剝離面帶砂均為混凝土橋面板表面嚴重起砂。混凝土表面起砂現象多由養護不當造成,混凝土澆注后遇雨或養護灑水過早均可造成表面起砂。此外,要依據相關規范判定混凝土表面強度。


(3)橋面混凝土含水率要求。基層須潔凈、干燥,含水率在9%以下才能施工,但由于含水率不易現場檢測,一般采用皮膚接觸判斷或簡易檢測方法,即在基層表面平鋪1m2卷材,靜置3~4h后掀起檢查,基層覆蓋部位與卷材處未見水印即可進行施工。如遇到下雨,基層須經太陽曝曬且混凝土完全干燥后才能進行防水施工。


(4)混凝土橋面表面處理。《城市橋梁橋面防水工程技術規范》(CJJ1392010)規定采用防水涂料和卷材類防水材料時混凝土基層粗糙度分別為0.5~1mm1.5~2.0mm,《公路橋涵施工技術規范》(JTG-T-F502011)則規定拉毛或壓槽深度為1~2mm,而丹麥采用的標準是噴灑透層油后橋面板TD0.4~1.3mm。但根據相關研究可知,TD0.3~0.9mm時黏結強度、抗剪強度及c、φ均最大。為達到上述要求,目前多采用露石、鑿毛、拉毛、壓紋、刻槽、拋丸、嵌石等方法。拋丸、精銑刨、拉毛技術最為高效,至于剛興起的高壓水沖毛技術有待在施工中進一步驗證。


混凝土橋面下承層表面黏層油灑布。國內工程界普遍認為混凝土橋面上遲早需要灑布防水黏結層,可由此代替黏層油,這是極其錯誤的。丹麥的相關標準中要求混凝土橋面在鋪筑瀝青鋪裝層之前必須灑布黏層油。滿足技術要求的橋面板表面,在清理完拉毛、拋丸殘渣之后,應及時灑布層油,因為煤油稀釋瀝青的污染性較大,所以普遍灑布更為環保、便捷的(改性)乳化瀝青。一般黏結層施工步驟為:瀝青灑布車噴灑瀝青時,應保持穩定速度和噴灑量,在整個灑布寬度均勻噴灑;乳化瀝青在常溫下灑布,前后兩車噴灑的接茬處用鐵板或建筑紙鋪1~1.5mm良好搭接。多幅灑布時,縱向搭接寬度宜為100~150mm;噴灑瀝青材料時應對道路人工構造物、路緣石等外露部分作防污染遮蓋;透層灑布完須待破乳完成、養生結束后方可進行下一步施工,實際養生時間根據所采用乳化瀝青品種及氣候條件確定;噴灑黏結層材料是為了提高防水層與橋面的黏結強度,灑布量一般為0.2~0.4kg·m2


碎石封層類防水黏結層施工。如果采用改性乳化瀝青或SBS改性熱熔瀝青作為防水黏結層,那么采用專用瀝青灑布車直接灑布即可。對于碎石封層類防水黏結層來說,受到灑()布設備等限制,多采用分布式施工,但根據多年施工經驗發現彎坡橋縱坡、橫坡的存在將造成瀝青黏結料的流淌,施工質量難以保證,所以盡量采用同步碎石封層車施工。施工步驟為:施工前對同步碎石封層車精確標定,確保計量精準,并按照瀝青和碎石設計用量設定好各項參數;為保證噴灑均勻,形成等厚瀝青層,須保證瀝青灑布溫度為160~180℃;搭接處碎石撒布應有專人檢查處理,根據氣候條件決定是否進行預處理;用6~8t鋼筒雙輪壓路機從路邊向路中心碾壓3~4遍,每次輪跡重疊約300mm,碾壓速度不宜超過2km·h1;防水層施工完畢、待瀝青冷卻即可實施下一道工序施工;鋪裝層施工應在防水層養生結束后盡快進行,如遇其他因素不能施工應封閉交通或加蓋覆蓋物以防止污染。


防水黏結層施工常見問題處理。根據多年施工經驗,將施工常見問題的處理方法總結如下。當碎石嵌入瀝青深度達粒徑的80%以上時,應降低瀝青用量。當碎石嵌入深度小于粒徑的50%時,應提高瀝青用量。當碎石上裹附的瀝青量偏少時,應降低碎石的撒布量。當瀝青灑布成潑濺狀時應調小瀝青灑布壓力。當瀝青出現條紋狀灑布時,應采取的措施包括:瀝青溫度太低時開始加溫;瀝青黏度太大時適當稀釋;所有噴嘴不在同一角度時應及時調整噴嘴角度;噴灑棒太高時應調低;噴灑棒太低應調高;噴嘴堵塞應及時疏通。當碎石撒完后仍有碎石未被撒出時,應檢查撒料口是否被堵塞或出現故障。當碎石撒布過多時應檢查撒料口是否出現故障或者料倉堆料過多。當碎石撒布不均勻時,應重新標定碎石撒布器。當瀝青在碎石上表面時,可能有2種情況:碎石撒布車開得太快,應降低速度;運料卡車、壓路機或者開道車操作錯誤,應及時檢查、糾正。當碎石剝落時,有3種情況:瀝青用量太小,應適當調大;碎石的潔凈程度不足,應采用水洗;行車速度或者施工車輛速度太快,應降低速度。由于瀝青使用量太大,出現泛油時,應適當調低。


瀝青鋪裝系彎道施工控制。針對匝道橋、立交橋等曲線半徑小、超高較大、縱坡較大等特點,對彎坡橋瀝青鋪裝層,除保留水平直線型橋面施工通用要求外,設計人員及施工單位應該對瀝青鋪裝層、防水黏結層的施工進行要求。


(1)瀝青鋪裝層。攤鋪時采用基準鋼絲法走滑靴,碾壓時由坡下至坡上、由低處至高處。由于受到超高的影響,攤鋪機存在內外輪差,橫向布料不均勻,容易造成厚度不等,壓實度也就難以保證。為了保證攤鋪的均勻性,可采用攤鋪機自動控制系統實時微調內外布料速度。


(2)碎石封層類防水黏結層。采用同步碎石封層車施工時,碎石與黏結料同步撒()布,同樣因內外側輪差將導致相同時間內橫向內外側灑布面積不同,而碎石布料器出料速度與瀝青噴灑桿噴灑速度內外側卻是一樣的,這樣將造成內外側單位面積碎石、瀝青撒()布量的差異。


假定某彎橋曲率半徑R50m,瀝青灑布桿長3.75m,分別貼近內側車道線、貼近外側車道線取為1m位置,如果按照內側1.2kg·m2灑布瀝青,則在外側覆蓋的面積上將灑布量減小為1.1kg·m2,減少8.3%,而對于內側60%集料覆蓋率,在外側就減小為55%。瀝青灑布量減小對層間質量的影響要比碎石的大得多,所以可采用2種措施來克服:由內向側外側遞增瀝青噴灑速度,碎石布料器開度也由小變大;增加外側灑布桿離地高度,降低內側灑布桿高度,具體的噴灑高度h需要通過計算確定。


瀝青鋪裝層施工問題及其處治方案。目前混凝土橋梁的橋面鋪裝普遍采用ACSMA型熱瀝青混凝土,在施工過程中除了碾壓不宜采用振動碾壓(可選擇振蕩碾壓)外,其余要求與瀝青路面的施工基本類似。


但是,在瀝青鋪裝層攤鋪過程中,由于攤鋪溫度、壓實等原因容易導致如下問題。


(1)因為橋面下部的通風作用,混凝土的溫度下降較路面更為顯著,所以必須保持壓路機與攤鋪機的距離,確保即時碾壓。否則,將出現左右半幅壓實度顯著不同狀況。


(2)如果混合料出現了溫度離析、局部壓實不足以及瀝青層表面水分滲入混凝土表面且因為橫坡不足等原因難以排到碎石盲溝,將導致的瀝青鋪裝層表面泛堿。如果泛堿面積集中、較小,可局部銑刨、重鋪;如果面積較大,則可切割引水槽,鋪設排水管后,將鋪裝層里的水引出鋪裝層外。當然,也需要綜合考慮橫坡、混凝土整平層平整度、防水黏結層等因素。


水泥混凝土橋瀝青鋪裝層施工質量控制


水泥混凝土橋瀝青鋪裝層質量控制體系發展


英國提出了關于黏結、剪切最低強度標準。澳大利亞、英國BSEN13863-2、德國DIN2003及瑞士均采用拉伸黏結試驗來確定拉伸黏結強度。美國Aubern大學NCAT設計了剪切-法向組合荷載的直剪試驗。德國開發了可在MarshallCBR上進行的簡易直接剪切試驗。加拿大Carleton大學、英國Nottingham大學及美國NCHRPLTRC開發了扭轉剪切試驗儀。蘭代爾夫特大學開發了剪應力均布的4點界面剪切試驗。奧地利維也納大學開發了楔形劈裂試驗WST


隨著橋面鋪裝技術的進步,中國在防水黏結層性能檢測及評價方法、儀器方面一直在探索,但是總體上國產儀器和檢測方法相對單一,主要包括同濟大學、西安交通大學、長安大學、高遠公司開發的拉拔儀、直接剪切儀和斜剪儀,目的在于檢測黏結強度和抗剪強度。不過,拉拔試驗與鋪裝層實際受力狀態不符,鋪裝層在荷載作用下并非處于法向受拉的應力狀態,而直剪試驗、斜剪試驗在試件破壞的過程剪切面都受加載桿件的彎矩影響,并非因純剪切而破壞。東南大學趙永利等人開發了檢測界面內摩擦角和黏聚力的界面綜合分析儀,從檢測指標和方法上實現了對界面分析的革命性改進。《城鎮道路路面設計規范》(CJJ1692012)中對瀝青路面材料容許抗剪強度的檢測采用了同濟大學孫立軍等提出的“瀝青混合料單軸貫入抗剪強度試驗方法”,該方法中的抗剪參數需要通過有限元數值計算來確定。


總體上看,在鋪裝層材料、結構組合及鋪裝技術方面國內外相對都比較成熟,目前研究的重點大多集中于瀝青層間及防水黏結層的應用、評價上,中國在這方面相對比較落后。


瀝青鋪裝體系層黏結、防水體系要求


目前,國外在防水層材料方面有比較完善的規范,美國、英國、荷蘭、德國等發達國家20世紀50年代已經基本完成了公路和橋梁的快速規模建設,直到60年代末才發現橋面出現的各種病害主要與水有關,從而開始對橋面防水設計、材料開發、檢測評價標準的研究。英國于1965年提出在混凝土橋面上鋪設防水體系的強制性規定,隨后制定了DTTMBE27規范。美國公路合作研究組織(National Cooperative HighwayResearch Program-NCHRP1995)的研究表明:橋面受到水分和防凍鹽的侵蝕而導致混凝土和鋼筋的腐蝕、破壞,同時提出在橋面鋪裝中采用由柔性防水材料鋪設的不透水防水層。德國20世紀60年代應用了2種防水系統,70年代引入法國防水系統,隨后在1999年提出了包含40余項試驗檢測方法的TP-BEL-B規范。國際經濟發展與合作組織(International Economic Development Couincil-CECD1972)70年代提出了“混凝土橋面板防水層”的研究報告,對成員國的混凝土橋面防水層體系應用情況進行了分析,并推薦了防水材料的具體檢測和評價方法、標準。英國交通研究實驗室(Transportation Research Laboratory-TRRL)1965年開始進行防水層的抗滲、黏結、耐高溫性能的對比研究,80年代對47種防水系統進行實地測試、實驗室測試后發現,防水層黏結性不足、鋪裝層高溫攤鋪及粗集料刺破是主要破壞原因,并于1994年指定了包含14項試驗的BD47/94規范。


中國的相關規范比較多,但規定不太一致,比如《公路瀝青路面設計規范》(JTJ0141997)中對鋪裝層結構組合、黏結層、防水層做了規定,但未推薦典型結構組合,只要求高速、一級公路瀝青鋪裝層厚度為60~100mm;防水層與橋面板、下面層與表面層之間應采用灑布量為0.4~0.5kg·m2(改性)乳化瀝青作為黏結層,防水層采用瀝青膠砂、聚合物涂膠、卷材類等,可在其上加鋪碎石封層下封層。現行的《公路瀝青路面設計規范》(JTGD502006)中明確提出了表面層、防水體系(下面層、下封層、防水層)典型結構組合。《公路橋涵設計通用規范》(JTGD602004)中規定:高速公路和一級公路上特大橋、大橋的橋面鋪裝宜采用瀝青混凝土橋面鋪裝,且厚度不宜小于70mm,而二級及二級以下公路橋梁鋪裝厚度不宜小于50mm,其設計應符合《公路瀝青路面設計規范》(JTGD502006)要求。《公路橋涵施工技術規范》(JTG/TF50-2011)要求在混凝土橋面板鋪筑瀝青混凝土前應灑布0.3~0.5L·m2的黏層瀝青。《城市橋梁設計規范》(CJJ112011)規定可采用瀝青混凝土或水泥混凝土材料,快速路、主干路橋梁和次干路上特大橋、大橋橋面鋪裝宜采用與橋頭引道瀝青面層一致的瀝青混凝土,厚度不宜小于80mm,一般采用上層細粒式HMA、下層中粒式HMA雙層式結構;次干路、支路橋梁的瀝青混凝土鋪裝層和水泥混凝土整平層厚度均不宜小于60mm。《城市橋梁橋面防水工程技術規程》(CJJ1392010)規定:對防水等級為Ⅰ級的橋梁,卷材防水層以上瀝青混凝土面層的厚度不應小于80mm。《公路工程質量檢驗評定標準土建工程》(JTGF80-12004)及《公路工程竣()工驗收辦法實施細則》(2010-65)對混凝土橋面瀝青鋪裝層的評定盡管借鑒了瀝青路面的標準,但棄掉了一個很重要的指標——滲水系數。


結語


(1)混凝土橋瀝青鋪裝層及其層間黏結層既要滿足舒適性、抗滑性等功能需求,也要滿足結構強度需求。


(2)不宜過度地強調通過提高鋪裝層材料的抗拉、抗剪強度來克服病害,而應該通過增加層間功能層的作用,減緩橋梁結構對鋪裝層帶來的影響。


(3)瀝青鋪裝層靜態碾壓造成的天生壓實不足,容易導致鋪裝層滲水、泛堿。


(4)應該考慮在相應規范里統一對防水黏結層的層間黏結、抗拉強度的檢測、評價標準和方法。


(5)鋪裝層結構設計應該與橋梁結構設計共同考慮,要兼顧不同橋型對鋪裝層的力學、功能需求,不能僅僅把瀝青鋪裝層作為自重來考慮。


(6)目前的路面再生技術比較成熟,但是主要應用于基質瀝青混合料,而對于改性瀝青、高黏瀝青仍處于研究階段,那么橋面瀝青鋪裝層往往都采用SBS改性瀝青或高黏瀝青,如何對這樣的鋪裝層進行再生值得研究。


(7)瀝青鋪裝層結構有待于進一步深入研究,以便提出更加適合水泥混凝土橋結構特點、中國交通環境條件的耐久性好、舒適性高、可再生的結構。


標簽:技術中心瀝青混凝土
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