桥面沥青混凝土铺装技术

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1、桥面沥青混凝土铺装技术,重庆交通大学,重庆鹏方路面工程技术研究院 2008.07.30,主要内容,桥面铺装概述 水泥混凝土桥面铺装 钢桥面铺装 浇注式沥青混凝土铺筑技术 AMP-100防水粘结材料 Eliminator防水粘结体系 钢桥面铺装科研案例,重庆交通大学,重庆交通大学,一、桥面铺装概述,重庆交通大学,一、桥面铺装概述,1.1、桥面铺装的作用,为行车提供安全、快速、经济、舒适的全天候通行平台。,保护桥梁结构 减少降水、腐蚀介质等对桥梁结构的侵蚀作用；减少车辆荷载对桥梁结构的冲击破坏作用。,功能作用,屏蔽作用,重庆交通大学,1.2、桥面铺装的技术要求,铺装结构具有良好的相容性、协调性，以

2、及足够的整体强度,抗滑安全性,结构要求,功能要求,平整舒适性,低噪性,少尘性,足够的强度（弯拉强度、剪切强度）,材料要求,透水性（上、下层有别）,可接受的变形性能（车辙、平整度）,面层的 构造深度、集料级配、棱角性、耐磨性 OGFC、SMA 橡胶沥青混凝土 沥青层厚度 施工工艺技术水平,与桥梁结构保持良好、持续的界面联结。,耐久性 (强度、抗变形性能、表面抗滑性能、界面粘结、透水性能),耐磨耗性,层状结构 分工协作,一、桥面铺装概述,水稳定性,重庆交通大学,桥梁作为公路建设项目中的主要组成部分，其结构的耐久性及桥面的使用功能也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良

3、好而耐久的桥面，而且能作为桥面板的有效防护体系，防止水份的渗透，保证桥梁结构耐久性。,1.3、桥面铺装的重要性,一、桥面铺装概述,重庆交通大学,为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。,一、桥面铺装概述,1.4、桥面铺装结构及各层位的功能,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,防水层保护桥面板不受路表水的侵害，并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体，一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。,1、防水层不只是要与粘接层结合牢固，而且要与铺装层材料相容；2、不能因为铺装层的高温施工而破坏；3、在铺装层需要碾压成型时，防水层也不能因为碾压而刺破

4、，也不能因为碾压推挤而导致防水层与粘接层（或桥面板）粘接力丧失；4、防水层（或缓冲层）要有足够的韧性，在桥面板为钢板时，能适应钢板变形而不产生脱层或开裂。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,粘接层指在相邻层间起粘接作用的层次，需要具有良好的粘接性能。 缓冲层用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶。 防水体系由相互协调一致，相互匹配的防水层（粘接层、缓冲层）和保护层组成，以起到防水隔离作用。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,保护层（铺装底层）不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥

5、梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,磨耗层（铺装面层）直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。因此，铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的抗滑功能。铺装表面层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的热稳性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。,重庆交通大学,二 水泥混凝土桥桥面铺装,重庆交通大学,调查：190座混凝土桥梁桥面铺装 收集：铺装病害类型、铺装设计与施工资料 结论:铺装病害主要表现形式：坑凼松散、车辙推拥、开裂对桥

6、梁结构的保护作用: 保护作用较差，结构钢筋锈蚀引起桥面铺装破坏的主要原因：除桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因外，(1)桥面 铺装结构及材料原因：厚度不当；材料性能不良；层间粘接差；铺装结构渗水;(2)施工控制的原因：界面处理不良，施工各环节控制不当.,2.1、病害调查及原因分析,二 水泥混凝土桥桥面铺装,重庆交通大学,2.1、病害调查及原因分析,二 水泥混凝土桥桥面铺装,以往桥面铺装设计施工中的不足： 无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨耗层，铺装一般不设防水层 缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和厚度与铺装层的匹配性，使铺装联接不良或不防水 桥面铺装厚度的确定带有随意性，没

7、有将铺装结构、基面结构、材料的物理力学性能纳入一个严谨的设计体系中（桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重） 对桥梁结构无针对性 对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施,重庆交通大学,2.2、设计流程,二 水泥混凝土桥桥面铺装,沥青桥面铺装 设计流程特点 防水结构体系各层具有匹配性 沥青层与垫层厚度的确定具有系统性 材料性能具有对桥梁的针对性,重庆交通大学,桥梁所处环境的气候不同，水对桥梁结构的侵蚀和对铺装的破坏也不同，对桥面铺装的防水性能要求也不同。为此，桥面铺装防水体系应与桥梁设计安全等级及气候环境条件相适应，桥梁安全等级越高，对桥面铺装防水层的要求越高。,2.3、铺装结构防水等级,二 水泥混

8、凝土桥桥面铺装,重庆交通大学,重庆交通大学,对特大桥、重要大桥等的桥面铺装应进行专项设计。1 特大桥、重要大桥宜选择浇注式沥青混凝土、或沥青玛蹄脂、或涂膜等防水层，下面层宜用浇注式沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA)组成防水体系。2 桥面铺装应检验各结构层间的抗剪强度和抗拔强度。,重庆交通大学,适合于特大桥、重要大桥梁铺装结构,2.4、典型铺装结构,二 水泥混凝土桥桥面铺装,重庆交通大学,高速公路、一级公路的桥面铺装厚度宜为70100mm，二级、三级公路桥面铺装厚度宜为5090mm。表面层厚度不小于30mm。若桥面铺装为单层时，厚度不宜小于50mm。1 对高速公路、一级公路的大、中、小桥的下面

9、层结构、厚度，为了便于连续施工，可与两端路线的路面结构相同，但应选用防水效果良好、施工方便、质量可靠的防水层。2 各级公路的大、中、小桥宜用沥青砂、涂膜、热融沥青碎石、稀浆封层、卷材等做防水层，并视具体情况设置专门的底涂层加强联接作用。下面层是防水体系的重要组成部分，可选用密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA )等组成防水体系。应严格控制沥青混合料的现场空隙率。3 表面层必须用密实性沥青混合料，在多雨潮湿地区、纵坡大于3.5%或设计车速大于50km/h的桥面应铺设粗糙表面层。,重庆交通大学,典型铺装结构,重庆交通大学,材料技术要求热拌沥青混凝土空隙率要求,重庆交通大学,材料技术要求卷材和涂

10、膜防水材料,卷材和涂膜防水材料的高温性能指标,重庆交通大学,材料技术要求卷材和涂膜防水材料,卷材和涂膜防水材料的低温柔度指标,重庆交通大学,材料技术要求卷材和涂膜防水材料,重庆交通大学,材料技术要求沥青玛蹄脂技术要求,重庆交通大学,材料技术要求沥青砂技术要求,以空隙率2.5作为沥青砂的防水性能标准，为保证低空隙率沥青砂的热稳性，沥青砂所使用的改性沥青等级应比当地沥青混合料用改性沥青等级提高一级，并满足以下要求如下表。,重庆交通大学,材料技术要求热融沥青技术要求,热融沥青碎石防水层，所用的沥青种类应比相同气候区的沥青层铺装用改性沥青更高一等级。,重庆交通大学,施工工艺图片桥面修补,重庆交通大学,

11、施工工艺图片桥面处理,重庆交通大学,施工工艺图片桥面喷砂,重庆交通大学,施工工艺图片桥面清扫,重庆交通大学,施工工艺图片桥面清扫后,重庆交通大学,施工工艺图片粘接层施工,重庆交通大学,施工工艺图片粘接层施工,重庆交通大学,施工工艺图片防水卷材施工,重庆交通大学,施工工艺图片粘接层施工,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青砼施工,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青砼施工,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青砼施工,重庆交通大学,三 钢结构桥梁桥面铺装,重庆交通大学,病害调查及原因分析, 钢桥面铺装层的热稳性病害，主要表现为在夏季长时间的高温季节，在车辆荷载特别是超载车的作用下，出现车辙、推移、

12、泛油等病害。,车辙破坏,铺装层泛油,重庆交通大学,病害调查及原因分析, 钢桥面铺装层与钢板之间的粘接出现问题，以及在使用过程中水的浸蚀、行车振动使粘结力衰减导致铺装层与钢板出现脱层，开裂和推移。,钢桥面铺装开裂及推移破坏,重庆交通大学,病害调查及原因分析, 过去采用热融型粘结层时，双层SMA铺装防水性不足，破坏处沥青混合料出现水损害。,坑槽,沥青混合料松散,重庆交通大学,病害调查及原因分析,病害原因分析：粘接及防水有极大的关系；桥面系刚度不足，铺装易产生开裂（及推移）病害；施工控制与桥面铺装病害有关；超载严重易导致铺装产生纵向开裂，且发生时间较早，也较严重。,重庆交通大学,钢桥面铺装特性,正交

13、异性钢桥面铺装受力模式独特 钢桥面板对防腐要求极高 钢桥面铺装的使用条件往往更加恶劣,重庆交通大学,正交异性钢桥面板,重庆交通大学,钢桥面铺装基本性能要求,1优良的使用性能，包括安全性和行车舒适性。 2优良的防锈、防水性能，保护桥面板。 3优良的层间结合状态。 4优良的抗疲劳开裂性能 5优良的抗车辙性能。 6对桥面变形有良好的追从性。 7优良的抗老化能力。 8优良的抗水损害能力。,重庆交通大学,典型铺装结构反应性树脂防水层铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构浇注式沥青混凝土防水层铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构沥青类防水层铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构环氧沥青混凝土铺装结构,重庆交通

14、大学,钢桥面铺装国内研究发展,第一阶段:建立钢桥面铺装研究体系，初步掌握桥面铺装的使用条件 。,第二阶段:引进、吸收、消化国外环氧沥青铺装、浇注式沥青砼铺装等技术。,第三阶段:解决重载交通钢桥面铺装技术的难题。,重庆交通大学,材料技术要求改性沥青技术要求,重庆交通大学,材料技术要求硬质沥青技术要求,重庆交通大学,材料技术要求SMA高弹改性沥青技术要求,重庆交通大学,材料技术要求溶剂型沥青橡胶材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求橡胶沥青砂胶技术要求,重庆交通大学,材料技术要求反应性树脂粘接层材料技术要求,重庆交通大学,材料技术要求改性沥青SMA混合料技术要求,重庆交通大学,施工工艺图片桥面清

15、洗,重庆交通大学,施工工艺图片缺陷处理,重庆交通大学,施工工艺图片边角预涂,重庆交通大学,施工工艺图片桥面打砂,重庆交通大学,施工工艺图片打砂处理前后,重庆交通大学,施工工艺图片滚涂底漆,重庆交通大学,施工工艺图片喷涂第一层防水,重庆交通大学,施工工艺图片喷涂第二层防水,重庆交通大学,施工工艺图片滚涂粘结剂,重庆交通大学,施工工艺图片流水作业,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料运输车,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺,重庆交通大学,施工工艺图片浇注式沥青混合料摊铺后,重庆交通大学,四 浇注式沥青混凝土铺筑技术,重庆交通大学,

16、桥面铺装材料,重庆交通大学,环氧沥青混凝土（Epoxy Asphalt）,环氧沥青混凝土是在沥青中添加环氧树脂，经固化反应而形成的一种强度高、韧性好的铺面材料 。 优点： 强度高、刚度大，马氏稳定度45KN 疲劳性能好 耐久性好 缺点： 施工控制要求极为严格 损坏后难以修复,重庆交通大学,环氧沥青混凝土（Epoxy Asphalt）,配方关键：合适介质材料的选择、固化剂的选择！ 材料依赖于进口 我国进行的研究： 同济大学：吕伟民教授 东南大学 重庆智翔,重庆交通大学,环氧沥青混凝土（Epoxy Asphalt）,国产环氧沥青混凝土性能,国产环氧沥青浇注式混凝土性能,重庆交通大学,沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）,沥青玛蹄脂：20%沥青+80%矿粉。 橡胶沥青砂胶：沥青玛蹄脂中加有橡胶成分。 碎石加强橡胶沥青砂胶：为增加橡胶沥青砂胶的热稳性，适当掺加粒径2.36mm的细集料。 沥青玛蹄脂碎石：Stone Matrix Asphalt，SMA，沥青玛蹄脂与具有一定级配特点的碎石所组成的混合料。Matricasphalt：英国称为沥青玛蹄脂，实际上是浇注式沥青混凝土，但有别于通常意义上的Gussasphalt。,