改性瀝青微表處在邯長高速橋面鋪裝中的應用

字號:

邯長高速公路清漳河特大橋從清漳河兩岸臺地間跨越,兩岸臺地與河床高差達40多米。從邯鄲方向來,自K27+06變坡點至大橋平坡段一路下坡,連續(xù)坡長1932.5m。其中,橋面段縱坡為2.683%。從長治方向來同樣一路下坡,由K9+600至大橋平坡段縱坡分別為3.833%~2.632%,連續(xù)坡長2041.4m。其中橋面段縱坡為2.632%。該橋中段橋面處于凹形豎曲線的底部,如遇暴雨,雨水不能及時排除,將對行車安全造成影響。
    一、橋面鋪裝變更提出理由
    1.該橋縱斷面設計,兩端為坡橋,中段為平橋,除正常承擔荷載外,還需承擔車輛下坡時產生的沖擊力,即在豎曲線上汽車荷載產生的離心力,與平坡橋面相比,增加了橋梁的附加荷載。
    2.已建成的山區(qū)公路,位于大縱坡下端部位的瀝青混凝土橋面鋪裝,經常出現擁包、搓板,最后導致橋面瀝青砼損害,而且屢修屢壞,最終不得不將橋面改為水泥混凝土鋪裝。
    3.水害是路面、橋面損害的根源,該橋中段橋面處于集水區(qū)的底部,瀝青砼路面常年積水、浸水,必然導至橋面鋪裝早期損壞。
    二、橋面鋪裝變更設計方案
     上、下坡段按AC—13A型結構鋪瀝青砼路面,下坡段4聯×120m=480m。部分橋面鋪裝10~11cm瀝青砼改為水泥砼,與原設計的10cm水泥砼合并為一層,一次澆注厚20~21cm,采用40#水泥砼,同時增設雙層鋼筋網。通過該方案的實施,增強了平坡段橋面系抗防沖擊性能,提高了平坡段橋上部構造的承載力的安全儲備。既解決了爬坡、上坡抗滑問題,又解決了平坡段橋面積水而易受損害的問題,彌補了大梁起拱、齒板部位、橋面鋪裝厚度較薄的缺陷。
    三、橋面鋪裝結構變更實施
    1.橋面設計高程不變,取消原設計的瀝青砼橋面鋪裝厚10~11cm,變更為一次澆注C40#水泥混凝土厚18.8cm+2mmSBS熱改性瀝青防水層+1㎝改性瀝青微表處。
    2.防水混凝土改為兩層綱筋,下層按原設計施工,新增上層鋼筋網直徑(Φ12)與下層相同,間距(7.5 cm×7.5cm),并與T梁絞縫植筋相聯結,上層鋼筋網保護層凈距為3cm。
    3.為使橋面鋪裝與T梁頂面緊密結合,對T梁頂面要進行重新鑿毛,認真清掃,并用高壓水沖刷干凈,以保證混凝土結合良好。
    四、橋面微表處“開普”封層施工
    1.橋面清掃,使用GYSQ450D型手扶清刷機和GYQS1500型強力清刷機清理橋面水泥混凝土鋪裝層表面浮漿和污染物。
    2.噴灑粘合劑使用ZZ5262GLQ型數控瀝青灑布車向水泥混凝土鋪裝層表面噴施復合黏結劑。
    3.微表處施工,使用通用40型數控同步碎石車將適量的SBS的改性瀝青(0.5~0.8kb/m2 )與3~6mm經過表面活性劑處理的單粒徑玄武巖同時播灑在處理過的橋面上,覆蓋率約為80%,然后用膠輪壓路機機穩(wěn)壓。這個薄層叫碎石封層,它是一個含骨料顆粒的膠狀板體,具有良好的水密性和抗應變、抗裂性,而且同水泥混凝土層間有很強的結合力。
    本工序是橋面改性瀝青微表處封層的最重要的工序之一,這直接關系到橋面鋪裝的成敗,因此應注意以下幾點:(1)為降低該工序粘結劑對溫度的敏感性,以及變形后的恢復能力,SBS的含量最低不應該低于10%。(2)為使碎石的良好結合,必須使用專用設備將粘結劑與碎石幾乎同時播灑下去(該設備粘結劑與碎石的時間間隔是0.07秒),因為|考試|大|灑布的粘結劑溫度損失很快。同時播撒的單粒徑碎石要經過表面活性處理,否則碎料表面的粉塵將形成隔離劑影響粘結,即使石料通過水洗也不能達到要求。(3)碎石過多將形成隔離層,影響板體性,過少由于抗剪強度不夠將可能使橋面產滑推移。
    4.碎石封層以上的微表處,它是以聚合物改良乳化瀝青(改性劑含量5%)為黏結材料的冷拌瀝青混凝土薄層。為了使大橋表面具有理想的紋理深度或抗滑性,混合料將采用玄武巖粒徑為10mm多碎石斷級配,攤鋪厚度為10mm。施工機械為GYXF1235B型改性稀漿封層機。
    本設計“開普”封層經碾壓密實后最終厚度為10~15mm,可以滿足大橋表面防水、抗滑、抗剝離、抗裂、抗推移、耐久性等多項技術要求。另外,這項技術本身還可以把價格昂貴的優(yōu)質石料和結合料的用途、用量實現限度的優(yōu)化。它將從技術性和經濟性兩個方面充分體現施工技術的優(yōu)勢。
    清漳河特大橋橋面鋪裝改性瀝青微表處封層試驗段于2005年5月交付使用,至今橋面平整結實使用效果良好。在今后坡橋設計中,橋面鋪裝設計可參照應用,以提高橋梁的整體荷載能力和橋面強度。