论优化高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装配合比设计研究

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年4月11期   作者:胡欢龙
[导读] 在钢桥面铺装施工过程中,应积极对桥面铺装原材料进行动态监测与控制,
        胡欢龙  
        深圳高速工程检测有限公司  广东省深圳市    518000
        摘要:在钢桥面铺装施工过程中,应积极对桥面铺装原材料进行动态监测与控制,分阶段进行沥青混合料的生产配合比设计,在保证沥青铺装层施工质量的同时充分发挥路面设计功能。基于此,从钢桥面铺装概述着手,对钢桥面铺装的主要影响因素进行分析,探讨高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装的优势,研究优化高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装配合比设计方法,旨在为高粘高弹改性沥青混凝土在钢桥面铺装施工中的有效应用提供理论方面的参考。
        关键词:优化设计;高粘高弹改性沥青混凝土;钢桥面铺装;配合比
引言
        在现代城市化建设进程和发展规模日益完善的形势下,钢桥面铺装施工逐渐在社会各行业领域中引起广泛关注,钢结构桥梁原本就具有梁体轻盈、施工便利的优势,将高粘高弹改性沥青混凝土应用到钢桥面铺装施工则能取得更显著的效果,全面保障桥面施工质量的同时还能节约大量经济成本。但在实际施工过程中必须不断优化高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装配合比设计,使高粘高弹改性沥青混凝土的最大化功能得以有效发挥。
1 钢桥面铺装概述
        在现代城市化发展建设日益加快的背景下,桥梁建筑规模、速度以及技术创新均取得了明显成效,尤其是钢结构桥梁还具有跨度大、施工周期短、梁体轻盈等优势。随着社会经济水平的不断提升,城市中出现了严重的道路车流量积聚现象,钢桥桥面铺装工程中还存在各种疲劳裂缝等早期病害问题,且随着时间的推移还具有多发、再现等弊端。基于此,积极优化钢桥面板铺装施工方案,避免其与桥面之间发生粘结破坏、疲劳裂缝等病害问题已成为当今时代必须予以高度重视的研究课题。
2 钢桥面铺装的主要影响因素分析
        相比于普通路面铺装,钢桥面铺装的基础并不厚实稳重,对于服役条件的要求也较为严苛。通常情况下、需要满足抗疲劳开裂性能、热稳定性、层间结合能力、变形适应性、密水性以及耐久性等需求。在钢桥面铺装过程中还极易受到各种外界因素影响,尤其体现在钢桥面铺装受力难度高、钢板吸热和传热性能强、钢桥面铺装与钢板粘结困难、钢板极易变形与生锈、钢桥面铺装维修工作难度大等方面。钢桥面铺装施工具有一定的特殊性,相比于普通道路铺装具有的厚重稳定特点,钢桥面板极容易变形,尤其在振动碾压过程中钢桥面板会呈现出不同程度地振动变形状态,而幅度过大的共振很可能导致沥青混凝土层的压实度、沥青混凝土和钢桥面板之间的粘合受到影响,无法保障钢桥面铺装的防水性能。此外,在钢桥面铺装过程中,极容易在铺装层与钢桥面粘结不良的影响下发生脱层、推拥等病害问题;铺装层抗疲劳变形能力不足时,则会形成开裂、飞散等病害;若铺装层密水能力不足,或者因开裂而引发渗水问题,同样会在水分侵入影响下发生桥面锈蚀现象。以上钢桥面铺装的破坏形式相互关联,只要发生其中任何一种破坏,就会因水分侵入而产生锈蚀病害,严重破坏了桥面板与铺装层之间的粘结,加剧了破坏形式的进一步扩散。
3 高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装的优势
        高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装的优势主要集中在以下几方面:第一,具有超高的性价比。这种铺装方式借助了传统沥青混合料铺装,相比于环氧沥青混合料的成本更为低廉、实用。第二,施工工艺较为完善,耗费的施工时间也相对较短。第三,该施工工艺与普通沥青混合料施工工艺大体相似,可有效简化环氧沥青混合料的长期养生过程,无需满足浇筑式沥青混合料的专用设备等要求。

第四,高粘高弹改性沥青混凝土具有良好的热稳定性和易变形等优良特性,在实际施工过程中应用高粘高弹改性沥青方案还可以有效优化SMA铺装层的综合物理力学性能,极大地改善了SMA沥青混合料的施工和易性,在静碾压实的作用下还能有效避免因振动碾压造成的压实度不足等问题。第五,SMA特种沥青混合料铺装还具有较强的变形特性和抗疲劳特性,但其在实际施工过程中对工艺和参数的要求却相对较高,储运改性沥青砂胶时也必须依托于专门的设备。
4 优化高粘高弹改性沥青混凝土钢桥面铺装配合比设计
        使用钢桥面铺装结合料时应以高粘高弹改性沥青混凝土为主,有效加强沥青混凝土合料的抗车辙性能。对于钢桥面铺装的结合料,应尽可能采取有效措施降低其老化速率,整体提高沥青混合料的抗裂、抗疲劳破坏能力。与此同时,在施工过程中应用高粘高弹改性沥青混合土结合料时,应尽可能选择粘度相对较高的沥青结合料,为静碾压实处理工作的落实创造良好的先决条件。此外,使用高粘高弹改性沥青混凝土进行钢桥面铺装,还可以整体加强其与石料之间的粘附能力和高韧性,实现抵抗常温抗疲劳能力和高弹性的有效加强,从整体上增强了钢桥面铺装的低温延展性能。
        在防水粘结层方面,将高粘高弹改性沥青混凝土应用到钢桥面铺装工作时,还应充分发挥防水粘结层的承上启下作用,待防水层彻底固化、检测合格后才能开展防水层粘结施工工作。在桥面铺装施工正式开展前,还应及时对桥面板进行清洁,确保桥面板表面无油污、水分以及其他污染物质,使桥面板与沥青混凝土、环氧富锌漆之间具有较强的粘结性。在防水层粘结施工过程中,还确保其具有良好的致密性,从源头上避免水分渗入现象的发生,同时降低施工设备对防水粘结层造成的破坏性影响。最需要注意的是,在施工周期紧张时还需立即加快施工进度,在满足粘结与防水需求的基础上有效节约施工成本,尽可能优化施工工序,为后续施工工艺的有效控制创造良好的先决条件。
        在缓冲层施工过程中使用改性沥青砂胶时,应预先加热干燥矿粉,通过分批次处理的方式将矿粉逐渐加入到搅拌罐中,通过逐渐升温的方式将其控制在220℃左右,并在此过程中不断搅拌保温,直至搅拌均匀矿粉无任何粘结现象。应用高粘高弹改性沥青砂胶时主要以人工挂铺法施工为主,其厚度需控制在3~5mm左右,而改性沥青砂胶施工温度需处于200~220 ℃之间,待施工完毕后应确保其无气泡和脱空现象发生。对于高粘高弹改性沥青混凝土面层施工的配合比也应进行有效优化与完善,使其达到最佳沥青含量、松铺系数、摊铺系数、控制温度,同时利用科学的压实机具和方法,有效控制试验阶段的施工渗水技术和各项质量技术参数指标。在试验阶段还应确保材料性能指标、混合料配比、施工工艺、施工工序、各铺装层完工后的数据检测结果符合实际施工要求和规范标准,从而为钢桥面铺装工作的顺利开展提供质量上的保障。
结语
        在桥面铺装施工中应用高粘高弹改性沥青混凝土材料可有效节约施工流程,无需使用专门的机械设备,其现有技术体系也愈发趋于完善,在多个市政钢桥面铺装项目中已经取得了明显成效,目前已在钢桥面铺装领域中得到了广泛发展和应用。与此同时,从钢桥面铺装的平整度、压实度、渗水系数、摩擦系数等方面着手进行检验,可知桥面铺装施工的沥青面层数据指标均能达到《公路沥青路面施工技术规范》要求,为桥面铺装工程的施工质量提供了技术方面的保障。
参考文献
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