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精表处技术在沥青混凝土桥面预养护中的应用

时间:2016-11-12 13:47 点击:
0 引言 沥青混凝土铺装层正越来越多地应用于中国桥面铺装结构中。然而,在行车荷载、主梁振动及紫外线、温度、水等外界多因素反复影响下,沥青混凝土铺装层早期破坏严重,极易出现疲劳裂缝、车辙、拥包、坑槽和沥青面层剥落[1-4],加速铺装层的破坏,严重降

  0 引言
  沥青混凝土铺装层正越来越多地应用于中国桥面铺装结构中。然而,在行车荷载、主梁振动及紫外线、温度、水等外界多因素反复影响下,沥青混凝土铺装层早期破坏严重,极易出现疲劳裂缝、车辙、拥包、坑槽和沥青面层剥落[1-4],加速铺装层的破坏,严重降低桥梁结构的实际使用寿命,并增加养护维修成本。同时,桥面铺装层的早期损坏及经常性的修复工作严重影响了桥梁的正常运营,造成较大的社会负面影响。沥青混凝土桥面预养护是延长桥面使用寿命、降低养护费用行之有效的方法。
  在桥面沥青混凝土铺装层未出现或已出现沥青老化发白、微裂缝、细集料散失、渗水等现象时,采用预防性养护处理可有效保护桥面,并恢复沥青混凝土性能。精表处是一种在原路面结构强度足够大、行车质量较好的情况下,利用专业机械设备将环氧沥青路面养护剂均匀喷涂到沥青路面上,并同步撒布一层特制精砂,通过材料与旧路面的一系列物理化学反应形成具有空间网络结构保护层的技术,是当今最有效的预防性养护技术之一。
  该技术成果通过多年的推广,已在重庆、四川、广东等地进行了广泛应用,并取得了成功。该技术的优势在于:采用环氧改性的沥青路面养护剂作为粘结主材,能对路面进行渗透吸附,重新粘结松散集料,并弥合微裂缝,特别是环氧养护剂的引入赋予材料较强的粘附性和强度[5-7],配合特制精砂可在沥青路面形成一层超薄、耐磨、抗滑的保护层。与现有的雾封层、再生雾封层、稀浆封层、微表处等技术相比,精表处的粘附力更强,结构更稳定,耐磨抗滑性能更好,不受桥面标高及自重等限制,可多次使用。
  本文结合重庆市某大桥沥青混凝土桥面预养护工程实践,对精表处在沥青混凝土桥面预养护中的应用技术及效果进行重点介绍。
  1 施工试验范围及实施方案
  1.1 施工试验范围
  重庆某大桥沥青混凝土铺装层每个车道均出现了小坑槽、纵向开裂以及微裂缝,需进行预先处理,并做好桥面精表处预防性养护。经检测,路面平均构造深度为0.6 mm,摩擦摆值小于45 BPN,开裂处渗水系数不小于200 mL·min1。
  为取得路面坑槽修补、裂缝处理及桥面精表处方案的实际效果,为整座桥的施工积累经验,并考虑技术的可行性、经济的合理性,特选择在桥面进行试验施工。
  1.2 施工原材料
  为保障桥面精表处施工的成功,对所使用的环氧沥青路面养护剂与特制精砂的质量必须进行有效控制。
  1.2.1 环氧沥青路面养护剂技术要求
  环氧沥青路面养护剂为多组分材料,各组分的技术指标见表1。
  1.2.2 环氧沥青路面养护剂涂层主要技术指标
  环氧沥青路面养护剂涂层是将环氧沥青路面养护剂各组分按配比混合后成形的涂层,具体指标见表2。
  1.2.3 特制精砂
  特制精砂选用特殊级配的金刚砂,具有较高的硬度和耐磨性能,颗粒形状较好,有较好的粘结性。特制精砂技术指标见表3。
  1.3 施工机械
  精表处施工用设备应能将环氧沥青路面养护剂均匀喷洒在路面。精砂撒布系统应能与环氧沥青路面养护剂喷洒系统同步工作,撒布均匀,撒布量可控。
  1.4 施工方案的确定
  1.4.1 确定环氧沥青路面养护剂用量
  环氧沥青路面养护剂用量P0为
  P0=(1/3)D0+(0~0.2) (1)
  根据工前对路面构造深度的检测,路面平均构造深度D0=0.6 mm,为提高试验的对比性,选择环氧沥青路面养护剂单位用量为0.2、0.3、0.4 kg·m2分别进行试验。
  在施工现场选择3处各1 m2的试验块,根据设计用量进行涂刷试验,通过路面对环氧沥青路面养护剂的吸收程度、对路面微裂缝的修复效果以及干燥情况的比对,确定最佳用量为0.4 kg·m2。
  1.4.2 确定特制精砂用量
  特制精砂的用量
  M=(1/2~1)×P0 (2)
  为与环氧沥青路面养护剂用量对应,分别选择特制精砂单位用量为0.2、0.3、0.4 kg·m2进行试验。
  1.4.3 试验区域划分
  根据确定的试验参数,将试验段分为3个区域,每个区域150 m,封闭施工。先对路面坑槽、开裂及油污、泥土进行处理后,实施精表处。施工区域划分及精表处主要施工参数见表4。
  2 施工工艺及质量控制
  本工程分3个工序施工:首先实施路面病害预处理,然后清理原路面,最后进行精表处施工。各工序按以下流程进行。
  2.1 路面病害预处理
  在实施精表处之前,路面上的坑槽、沉陷、车辙、拥包、开裂等病害需要提前处治,并符合国家相关标准要求。坑槽、沉陷、车辙、拥包、龟裂、网裂等结构性病害一般按照坑槽修补方法修复;纵、横向裂缝按照开槽灌缝方法修复。


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