[PPT]橋面鋪裝維修養(yǎng)護技術精講

1、2013.5橋面鋪裝維修養(yǎng)護技術交 流 內 容一、橋面鋪裝概述二、鋼橋面鋪裝病害調查及原因分析三、鋼橋面鋪裝病害維修養(yǎng)護技術四、水泥混凝土橋橋面鋪裝病害調查及原因分析五、水泥混凝土橋橋面鋪裝維修養(yǎng)護技術 一、橋面鋪裝概述橋面鋪裝的重要性 橋梁作為公路建設項目中的主要組成部分，其結構的耐久性及橋面的使用功能也越來越受到重視。合理和可靠的橋面鋪裝體系，不僅能為橋梁提供行駛性能良好而耐久的橋面，而且能作為橋面板的有效防護體系，防止水份的滲透，保證橋梁結構耐久性。橋面鋪裝結構層位及功能 為滿足橋面鋪裝的各種功能要求，鋪裝各層的性能也有所分工和側重。橋面鋪裝結構層位及功能防水層保護橋面板不受路表水的侵害

2、，并與橋面板和相鄰鋪裝層形成抗剪連接的各層組合體，一般由具有防水、粘接性能的層次組成。根據(jù)體系的需要還將設置緩沖層。 1、防水層不只是要與粘接層結合牢固，而且要與鋪裝層材料相容； 2、不能因為鋪裝層的高溫施工而破壞； 3、在鋪裝層需要碾壓成型時，防水層也不能因為碾壓而刺破，也不能因為碾壓推擠而導致防水層與粘接層（或橋面板）粘接力喪失； 4、防水層（或緩沖層）要有足夠的韌性，在橋面板為鋼板時，能適應鋼板變形而不產(chǎn)生脫層或開裂。粘接層指在相鄰層間起粘接作用的層次，需要具有良好的粘接性能。緩沖層用于反應性樹脂防水層與瀝青下層之間的層次，起到防水、隔熱、緩沖荷載、提供施工平臺等作用，可采用橡膠瀝青砂膠

3、。橋面鋪裝結構層位及功能橋面鋪裝結構層位及功能保護層（鋪裝底層）不只是要有良好的承重和傳遞荷載的性能，需要有良好的熱穩(wěn)性、抗水損害性能、適應橋梁結構變形的能力等，還要有良好的密水性。一般情況下，保護層應采用空隙率小，抗?jié)B水性好的混合料類型。防水體系由相互協(xié)調一致，相互匹配的防水層（粘接層、緩沖層）和保護層組成，以起到防水隔離作用。 橋面鋪裝結構層位及功能磨耗層（鋪裝面層）直接與車輛輪胎及大氣接觸，需提供平整、抗滑、耐久的行駛表面。因此，鋪裝表面層應粗糙，有足夠的紋理以提供長期的抗滑功能。鋪裝表面層也是在高溫天氣直接承受陽光照射，溫度也最高，也直接與雨水、酸霧等接觸，因此要有足夠的熱穩(wěn)性、抗老化

4、性能、抗水損害性能、抗裂性能等。二、水泥混凝土橋橋面鋪裝病害調查及原因分析 混凝土橋面板具有水泥混凝土的基本特性，存在較多的微空隙。由于混凝土在強度形成過程中產(chǎn)生較大的水化熱，引起混凝土的收縮應力使混凝土內部產(chǎn)生較多的微裂縫。這些空隙和裂縫將給侵蝕物質提供進入混凝土內部的通道，侵蝕混凝土并銹蝕鋼筋，降低混凝土橋梁板的使用壽命。 水泥混凝土橋橋面板特性水泥砼橋面鋪裝的具體要求 （1）瀝青鋪裝層要求良好的抗車轍性能 （2）瀝青鋪裝層要求良好的耐久性 （3）鋪裝層與橋面板要求良好的粘接性和抗?jié)B性 （4）瀝青鋪裝要求有良好的抗滑性和耐疲勞性能 （5）鋪裝需對橋面板等結構有良好的保護作用 功能作用： 為

5、行車提供安全、快速、經(jīng)濟、舒適的全天候通行平臺。屏蔽作用： 保護橋梁結構 減少降水、腐蝕介質等對橋梁結構的侵蝕作用； 減少車輛荷載對橋梁結構的沖擊破壞作用。水泥砼橋面鋪裝的作用 水泥砼橋面鋪裝的作用 圖2.3 美國明尼阿波利斯公路橋梁坍塌事故 圖2.4 美國堪薩斯州海厄特-雷根西橋梁斷裂事故 水泥砼橋面鋪裝的作用病害調查及原因分析調查：190座混凝土橋梁橋面鋪裝收集：鋪裝病害類型、鋪裝設計與施工資料 西部交通科技項目“橋面鋪裝材料與技術研究”課題水泥混凝土橋面鋪裝病害調查 網(wǎng)裂 粘結不良引起的側向流動水泥混凝土橋面鋪裝病害調查坑槽水泥混凝土橋面鋪裝病害調查推移 鋪裝層遭剝蝕導致鋼筋外露鋪裝病害

6、原因分析鋪裝病害主要表現(xiàn)形式： 坑凼松散、車轍推擁、開裂對橋梁結構的保護作用: 保護作用較差，結構鋼筋銹蝕引起橋面鋪裝破壞的主要原因： 除橋梁結構、橋梁平縱線型、交通氣候原因外， (1)橋面 鋪裝結構及材料原因： 厚度及材料性能不良；層間粘接差；鋪裝結構滲水; (2)施工控制的原因： 界面處理不良，施工各環(huán)節(jié)控制不良. 以往橋面鋪裝設計施工中的不足： 無橋梁結構保護意識，僅將鋪裝作為橋梁結構的磨耗層，鋪裝一般不設防水層 缺少防水結構體系的意識，不注重防水層材料和厚度與鋪裝層的匹配性，使鋪裝聯(lián)接不良或不防水 橋梁鋪裝層厚度確定僅源于橋梁恒重，墊層和瀝青層厚度確定帶有任意性，不依據(jù)鋪裝體系受力要求

7、 對橋梁結構無針對性 對特殊橋梁和橋梁的特殊部位無特殊技術措施鋪裝病害原因分析三、水泥混凝土橋橋面鋪裝維修養(yǎng)護技術水泥混凝土橋橋面鋪裝維修養(yǎng)護方案鋪裝維修養(yǎng)護方案甲基丙烯酸樹脂甲基丙烯酸樹脂甲基丙烯酸樹脂 反應性樹脂以上兩個方案以改性瀝青SMA作為鋪裝上層，具有優(yōu)良的抗車轍性及抗水損害性，以改性瀝青AC作為鋪裝下層，價格低、施工簡便，建議采用空隙率較低的改性瀝青AC-13或改性瀝青AC-16，以保證鋪裝下層的密水性。對于防水粘結層而言，方案一的MMA防水等級更高、使用壽命更長，方案二的環(huán)氧樹脂和目前市場上常用的防水材料相比，兼具了滲透固結作用和防水粘結作用，性能更加全面，性價比高。 反應性樹脂

8、方案說明：該方案以單層的SMA作為瀝青加鋪層，此時應加強瀝青鋪裝層自身的性能以及防水粘結層的性能，因此，鋪裝層SMA采用改性瀝青作為膠結料，根據(jù)具體項目的需要可以選擇針對性的改性瀝青。防水粘結層由防水層、粘結層和應力緩沖層構成。該方案適用于原橋的承載能力及橋面標高受限的橋梁。應用案例分析橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋 渝黔高速公路七里半大橋位于彎道內，縱向位于長下坡（豎曲線)末端，為簡支T 梁連續(xù)橋面結構。 橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋 橋面鋪裝層結構原設計為乳化瀝青粘結層上直接鋪裝5cm改性瀝青AK-13瀝青混凝土。原鋪裝方案橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋破壞現(xiàn)象： 自2001年通車

9、以來，通車不到一年就出現(xiàn)損壞，運營3年后，左幅（貴陽-重慶）橋面鋪裝更是發(fā)生了大面積破壞，并于2004年進行了局部挖補。但目前的橋面病害程度進一步加劇，主要病害表現(xiàn)為：推移、裂縫（龜裂、橫向、縱向和其他不規(guī)則裂縫）、沉陷、麻面、松散等，破壞范圍遍及左幅全段，橋面鋪裝的結構功能遭到了嚴重損壞。推移、擁包及裂縫破壞 橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋層間存在水分 橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋粘接層因水沖刷已完全消失橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋鋪裝層混合料松散破壞原因分析：1）層間粘結不足：根據(jù)軟件計算分析，得出該橋橋面鋪裝層間最大剪應力為0.66MPa，實驗室

10、模擬該橋橋面鋪裝結構制作的試件，得出采用乳化瀝青及改性乳化瀝青防水層的層間抗剪強度，分別為0.25 MPa、0.45 MPa，顯然采用乳化瀝青或改性乳化瀝青作防水層，層間抗剪強度均不滿足要求。2）橋梁線形：該橋的平面線形為彎坡斜橋同時縱向又位于長下坡（豎曲線）末端，車輛駛入該路段時，一般需經(jīng)過高速（制動）-低速（加速）-高速的過程，在轉彎上坡時，鋪裝層除承受上述剪應力外，還將承受離心力和重力的作用，并在鋪裝層中產(chǎn)生指向路緣的橫橋向剪應力和指向下坡的順橋向剪應力，再加上轉向行駛，車輛對路面的剪應力急劇增加，加大了鋪裝層的破壞。3) 瀝青鋪裝層材料對鋪裝層破壞的影響：AK -13開級配抗滑表層實際

11、空隙率約8%，易松散，根本不能阻止水的滲入，因此該級配混合料不宜用作橋面鋪裝層。橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋處治方案： 橡膠瀝青砂膠是由細集料組成的瀝青混合料，瀝青含量較高，施工完成以后的空隙率通常小于l，起到應力吸收層的作用，有效防止裂縫的產(chǎn)生，并具有很好的防水作用。 SMA與普通熱瀝青混合料相比，具有更好的抗疲勞、抗車轍等性能，高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性有明顯改善；同時具有良好的表面功能，抗滑、噪音小、耐久性好。 七里半大橋采用該方案進行維修后，經(jīng)過了七年的使用，目前路面狀況良好。處治方案說明：橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋

12、類似應用案例渝合高速馬鞍石大橋 重慶渝武路馬鞍石大橋病害處治：馬鞍石大橋主跨為連續(xù)T型鋼構橋，引橋為預應力混凝土簡支梁橋。 馬鞍石大橋自2001年通車以來，經(jīng)過5年的運營，大橋橋面鋪裝層破壞嚴重，由于橋面鋪裝的破壞，橋梁結構本身也遭受了明顯的水蝕作用。2006年對該橋橋面鋪裝維護，修補時將設計挖除部位的鋪裝層進行整體挖除，采用該方案處治的橋面鋪裝，至今狀況良好。原鋪裝方案處治方案橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋橋面鋪裝維修案例 2 安徽五里墩立交橋面鋪裝維修案例 2 安徽五里墩立交處治方案橋面鋪裝維修案例 2 安徽五里墩立交處治方案應用案例： 2008年對該橋橋面現(xiàn)場調查發(fā)現(xiàn)，橋面鋪裝出現(xiàn)大量

13、坑槽、裂縫、嘰漿及修補以后的再損壞，水泥混凝土調平層腐蝕嚴重，出現(xiàn)塊裂、鋼筋外露；橋面板鋼筋外露防撞墻腐蝕破壞。橋面鋪裝維修案例 3 沈陽北海高架橋橋面鋪裝維修案例 3 沈陽北海高架橋原鋪裝方案橋面鋪裝維修案例 3 沈陽北海高架橋破壞原因分析：1）層間結合能力差：橋面沒有粘結層、防水層、防水隔離層等防水粘結體系，導致橋面板與調平層，調平層與瀝青鋪裝層，層間結合能力差；2）調平層損壞：連續(xù)箱梁結構橋梁存在支座及懸臂翼緣存在負彎矩區(qū)，在行車荷載作用下，橋梁結構的荷載變形引起調平層與鋪裝層之間存在較大剪應力，而導致鋪裝層與調平層常年分離；在行車荷載作用下，在調平層與橋面板分離的條件下，調平層底面會產(chǎn)生較大拉應力，調平層率先破壞及瀝青鋪裝層與調平層的界面破壞，引起鋪裝層產(chǎn)生坑槽、網(wǎng)裂。3）氣候惡劣：冬季撒鹽除雪等措施加速鋪裝層、水泥混凝土調平層及橋梁結構的破壞。橋面鋪裝維修案例 3 沈陽北海高架橋鋪裝層磨耗層：改性瀝青SMA-13（厚40mm）鋪裝面層粘 層：改性乳化瀝青，用量0.30.5kg/保護層：GA10（厚35mm），表面撒布510mm碎石，用量58kg/防水體系防水粘結層AMP-100防水粘結層，用量0.30.6Kg/環(huán)氧樹脂下封層，用量0.40.8kg/橋面板水泥橋面板：打砂，