[PPT]橋面鋪裝維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)精講

1、2013.5橋面鋪裝維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)交 流 內(nèi) 容一、橋面鋪裝概述二、鋼橋面鋪裝病害調(diào)查及原因分析三、鋼橋面鋪裝病害維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)四、水泥混凝土橋橋面鋪裝病害調(diào)查及原因分析五、水泥混凝土橋橋面鋪裝維修養(yǎng)護(hù)技術(shù) 一、橋面鋪裝概述橋面鋪裝的重要性 橋梁作為公路建設(shè)項(xiàng)目中的主要組成部分，其結(jié)構(gòu)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(hù)體系，防止水份的滲透，保證橋梁結(jié)構(gòu)耐久性。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)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(cè)重。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層位及功能防水層保護(hù)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(shè)置緩沖層。 1、防水層不只是要與粘接層結(jié)合牢固，而且要與鋪裝層材料相容； 2、不能因?yàn)殇佈b層的高溫施工而破壞； 3、在鋪裝層需要碾壓成型時(shí)，防水層也不能因?yàn)槟雺憾唐疲膊荒芤驗(yàn)槟雺和茢D而導(dǎo)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(shí)，能適應(yīng)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(yīng)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(tái)等作用，可采用橡膠瀝青砂膠

3、。橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層位及功能橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層位及功能保護(hù)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(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)變形的能力等，還要有良好的密水性。一般情況下，保護(hù)層應(yīng)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(diào)一致，相互匹配的防水層（粘接層、緩沖層）和保護(hù)層組成，以起到防水隔離作用。 橋面鋪裝結(jié)構(gòu)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(yīng)粗糙，有足夠的紋理以提供長(zhǎng)期的抗滑功能。鋪裝表面層也是在高溫天氣直接承受陽(yáng)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(diào)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(qiáng)度形成過程中產(chǎn)生較大的水化熱，引起混凝土的收縮應(yīng)力使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較多的微裂縫。這些空隙和裂縫將給侵蝕物質(zhì)提供進(jìn)入混凝土內(nèi)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(duì)橋面板等結(jié)構(gòu)有良好的保護(hù)作用 功能作用： 為

5、行車提供安全、快速、經(jīng)濟(jì)、舒適的全天候通行平臺(tái)。屏蔽作用： 保護(hù)橋梁結(jié)構(gòu) 減少降水、腐蝕介質(zhì)等對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的侵蝕作用； 減少車輛荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)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(guó)明尼阿波利斯公路橋梁坍塌事故 圖2.4 美國(guó)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(diào)查及原因分析調(diào)查：190座混凝土橋梁橋面鋪裝收集：鋪裝病害類型、鋪裝設(shè)計(jì)與施工資料 西部交通科技項(xiàng)目“橋面鋪裝材料與技術(shù)研究”課題水泥混凝土橋面鋪裝病害調(diào)查 網(wǎng)裂 粘結(jié)不良引起的側(cè)向流動(dòng)水泥混凝土橋面鋪裝病害調(diào)查坑槽水泥混凝土橋面鋪裝病害調(diào)查推移 鋪裝層遭剝蝕導(dǎo)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(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用: 保護(hù)作用較差，結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕引起橋面鋪裝破壞的主要原因： 除橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁平縱線型、交通氣候原因外， (1)橋面 鋪裝結(jié)構(gòu)及材料原因： 厚度及材料性能不良；層間粘接差；鋪裝結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)施工中的不足： 無橋梁結(jié)構(gòu)保護(hù)意識(shí)，僅將鋪裝作為橋梁結(jié)構(gòu)的磨耗層，鋪裝一般不設(shè)防水層 缺少防水結(jié)構(gòu)體系的意識(shí)，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(duì)橋梁結(jié)構(gòu)無針對(duì)性 對(duì)特殊橋梁和橋梁的特殊部位無特殊技術(shù)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(hù)技術(shù)水泥混凝土橋橋面鋪裝維修養(yǎng)護(hù)方案鋪裝維修養(yǎng)護(hù)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(yīng)性樹脂以上兩個(gè)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(jià)格低、施工簡(jiǎn)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(duì)于防水粘結(jié)層而言，方案一的MMA防水等級(jí)更高、使用壽命更長(zhǎng)，方案二的環(huán)氧樹脂和目前市場(chǎng)上常用的防水材料相比，兼具了滲透固結(jié)作用和防水粘結(jié)作用，性能更加全面，性價(jià)比高。 反應(yīng)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(shí)應(yīng)加強(qiáng)瀝青鋪裝層自身的性能以及防水粘結(jié)層的性能，因此，鋪裝層SMA采用改性瀝青作為膠結(jié)料，根據(jù)具體項(xiàng)目的需要可以選擇針對(duì)性的改性瀝青。防水粘結(jié)層由防水層、粘結(jié)層和應(yīng)力緩沖層構(gòu)成。該方案適用于原橋的承載能力及橋面標(biāo)高受限的橋梁。應(yīng)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(nèi)，縱向位于長(zhǎng)下坡（豎曲線)末端，為簡(jiǎn)支T 梁連續(xù)橋面結(jié)構(gòu)。 橋面鋪裝維修案例 1 七里半大橋 橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)為乳化瀝青粘結(jié)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(yùn)營(yíng)3年后，左幅（貴陽(yáng)-重慶）橋面鋪裝更是發(fā)生了大面積破壞，并于2004年進(jìn)行了局部挖補(bǔ)。但目前的橋面病害程度進(jìn)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(jié)構(gòu)功能遭到了嚴(yán)重?fù)p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?qū)娱g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(jié)不足：根據(jù)軟件計(jì)算分析，得出該橋橋面鋪裝層間最大剪應(yīng)力為0.66MPa，實(shí)驗(yàn)室

10、模擬該橋橋面鋪裝結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(qiáng)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(shí)縱向又位于長(zhǎng)下坡（豎曲線）末端，車輛駛?cè)朐撀范螘r(shí)，一般需經(jīng)過高速（制動(dòng)）-低速（加速）-高速的過程，在轉(zhuǎn)彎上坡時(shí)，鋪裝層除承受上述剪應(yīng)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(yīng)力和指向下坡的順橋向剪應(yīng)力，再加上轉(zhuǎn)向行駛，車輛對(duì)路面的剪應(yīng)力急劇增加，加大了鋪裝層的破壞。3) 瀝青鋪裝層材料對(duì)鋪裝層破壞的影響：AK -13開級(jí)配抗滑表層實(shí)際

11、空隙率約8%，易松散，根本不能阻止水的滲入，因此該級(jí)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(xì)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(yīng)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(shí)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(jìn)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(yīng)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(gòu)橋，引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋。 馬鞍石大橋自2001年通車以來，經(jīng)過5年的運(yùn)營(yíng)，大橋橋面鋪裝層破壞嚴(yán)重，由于橋面鋪裝的破壞，橋梁結(jié)構(gòu)本身也遭受了明顯的水蝕作用。2006年對(duì)該橋橋面鋪裝維護(hù)，修補(bǔ)時(shí)將設(shè)計(jì)挖除部位的鋪裝層進(jìn)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(yīng)用案例： 2008年對(duì)該橋橋面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，橋面鋪裝出現(xiàn)大量

13、坑槽、裂縫、嘰漿及修補(bǔ)以后的再損壞，水泥混凝土調(diào)平層腐蝕嚴(yán)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(yáng)北海高架橋橋面鋪裝維修案例 3 沈陽(yáng)北海高架橋原鋪裝方案橋面鋪裝維修案例 3 沈陽(yáng)北海高架橋破壞原因分析：1）層間結(jié)合能力差：橋面沒有粘結(jié)層、防水層、防水隔離層等防水粘結(jié)體系，導(dǎo)致橋面板與調(diào)平層，調(diào)平層與瀝青鋪裝層，層間結(jié)合能力差；2）調(diào)平層損壞：連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)橋梁存在支座及懸臂翼緣存在負(fù)彎矩區(qū)，在行車荷載作用下，橋梁結(jié)構(gòu)的荷載變形引起調(diào)平層與鋪裝層之間存在較大剪應(yīng)力，而導(dǎo)致鋪裝層與調(diào)平層常年分離；在行車荷載作用下，在調(diào)平層與橋面板分離的條件下，調(diào)平層底面會(huì)產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，調(diào)平層率先破壞及瀝青鋪裝層與調(diào)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(diào)平層及橋梁結(jié)構(gòu)的破壞。橋面鋪裝維修案例 3 沈陽(yáng)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(hù)層：GA10（厚35mm），表面撒布510mm碎石，用量58kg/防水體系防水粘結(jié)層AMP-100防水粘結(jié)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，