崔晉陽
(山西路橋第一工程有限公司,山西太原 030006)
交通設施建設在國民經(jīng)濟發(fā)展中起著十分重要的作用。在公路鐵路建設中,橋梁跨越江河、深谷,是保證天塹變通途的基礎。近年來,我國經(jīng)濟迅猛增長,公路橋梁等基礎設施建設迅速擴展,取得了舉世矚目的成就。但隨著交通量的增大,軸重的增加,交通的渠化等因素,我國的瀝青路面早期破壞嚴重,很多瀝青橋面出現(xiàn)了裂縫、車轍、變形、面層滑落等早期病害,影響了橋面的美觀,使得行車舒適性降低,嚴重的甚至易導致安全事故。
橋梁鋪裝層是為行車提供安全、快速、經(jīng)濟、舒適的全天候通行平臺,減少降水、腐蝕介質(zhì)等對橋梁結(jié)構的侵蝕作用,減少車輛荷載對橋梁結(jié)構的沖擊破壞作用。近年來,人們逐漸認識到,橋面鋪裝的早期損壞已成為影響公路功能發(fā)揮和誘發(fā)交通事故的一大病害,對于因橋面鋪裝問題造成的直接和間接的經(jīng)濟損失引起了社會的重視和關注。
橋面鋪裝層的維修養(yǎng)護是個難點問題。在橋面病害處治中,傳統(tǒng)銑刨攤鋪工藝會破壞橋面防水結(jié)構,同時污染環(huán)境,浪費資源,不符合國家生態(tài)文明建設的要求。英達就地熱再生克服了這個難題。使用英達就地熱再生進行橋面早期病害處治,不會破壞原有的路面結(jié)構,實現(xiàn)了材料100%循環(huán)再用,施工速度快,質(zhì)量更佳。
橋梁是公路建設中重要的組成部分??煽康臉蛎驿佈b體系,不僅能為橋梁提供行駛性能良好而耐久的橋面,還可以作為橋面板的有效防護體系,保證橋梁結(jié)構的耐久性。
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。
粘結(jié)層在相鄰的層間起粘結(jié)作用,需要具有良好的粘結(jié)性能。
緩沖層處于防水層與瀝青下層之間,起到防水、隔熱、緩沖荷載等作用。
保護層(鋪裝底層)不僅要有良好的承重和傳遞荷載的性能,還要有良好的熱穩(wěn)定性、抗水損害性能、適應橋梁結(jié)構變形的能力,還要有良好的泌水性。
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。鋪裝表面層應粗糙,有足夠的紋理以提供抗滑功能。鋪裝表面層直接承受陽光照射,直接與雨水、酸霧等接觸,要具有足夠的熱穩(wěn)定性、抗老化性能、抗水損害性能、抗裂性能等。
在我國,由于交通流量非常大,且超載車重型載貨車多,出現(xiàn)了車轍、推擁、裂縫等病害,影響了橋面的整體平整度,降低了行駛舒適性。
橋面鋪裝結(jié)構見圖1。
圖1 橋面鋪裝結(jié)構
在我國,很多橋面整體結(jié)構強度較好,橋面病害主要出現(xiàn)在橋面表層,主要病害表現(xiàn)為:坑槽(見圖2)、推移、裂縫、沉陷、麻面、松散、脫皮等(見圖3),橋面面層的路用功能受到了不同程度的損壞。
圖2 坑槽
圖3 脫皮
引起橋面鋪裝破壞的原因,除橋梁結(jié)構、橋梁平縱線型、交通氣候原因外,還包括:
1)橋面鋪裝結(jié)構及材料原因。如:厚度不當;材料性能不良;層間粘結(jié)差;鋪裝結(jié)構滲水;路面瀝青老化,加上車輪的摩阻和雨水沖刷,路面裂縫與細集料流失現(xiàn)象嚴重,形成麻面等。
2)施工質(zhì)量控制原因。如:界面處理不良,施工各環(huán)節(jié)控制不當?shù)取?/p>
3)面層設計缺陷。在很多早期橋梁中,無橋梁結(jié)構保護意識,鋪裝僅作為橋梁結(jié)構的磨耗層,不設防水層或者不注重防水層材料和厚度與鋪裝層的匹配性,造成鋪裝聯(lián)接不良或起不到防水的效果;橋梁結(jié)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。
橋面鋪裝層是對橋梁結(jié)構的一種保護。不同的氣候環(huán)境對橋梁結(jié)構的侵蝕及水對鋪裝的破壞都不盡相同,橋面鋪裝的防水性能要求也就不同。防水體系應與橋梁設計安全等級及氣候環(huán)境條件相適應。鋪裝層的破壞,使得橋梁結(jié)構保護作用較差,橋梁結(jié)構鋼筋易銹蝕。
瀝青橋面鋪裝病害應及時進行修復,保證足夠平整而粗糙,否則,過分光滑雨天容易使車輛打滑,嚴重的甚至導致安全事故。
橋面鋪裝層出現(xiàn)病害時,當損壞面積較小時,可局部修補;損壞面積較大時,應將原鋪裝整塊或整跨鑿除,重鋪新的鋪裝層。
對于橋面鋪裝病害,傳統(tǒng)采用的是銑刨處治法。南京棲霞大橋多次采用傳統(tǒng)工藝對橋面病害進行局部修補,修補后的路面很快再次損壞,只能周而復始地采取“補丁摞補丁”的做法,嚴重影響了橋面的整體平整度,降低了行駛舒適性。
采用銑刨工藝進行橋面病害處治,存在的問題有:
1)新舊界面之間存在弱接縫與弱界面,處治效果差,修補后的路面容易再次損壞。
2)橋面混凝土瀝青鋪裝層薄于普通公路,且橋梁結(jié)構剛性較大,傳統(tǒng)的銑刨工藝會帶來劇烈的震動,對橋面結(jié)構造成損害,影響橋梁安全,并損傷到橋梁下一層路面。
3)采用銑刨技術對橋面進行整體處治,和普通地面道路不同,橋面路面較薄,橋面有一層防水層,銑刨容易破壞掉防水層。
4)銑刨法產(chǎn)生大量的廢棄料,造成環(huán)境問題,不符合綠色養(yǎng)護的要求。
在我國,采用銑刨法進行橋面病害處治,修補后的路面很快再次損壞,施工中還可能對橋梁結(jié)構的穩(wěn)定性造成不利影響。因此,橋面維修一直是困擾公路管理者的一個難題。
對橋梁路面進行病害處治治理,橋面施工不能對橋梁結(jié)構造成影響,最關鍵的兩點是:
1)不能因施工對橋梁結(jié)構產(chǎn)生任何影響,施工后不能增加橋梁的荷載,不能影響橋梁的使用壽命;
2)施工荷載不能超出橋梁的允許范圍。
英達就地熱再生機組經(jīng)過加熱、耙松、噴灑再生劑,再經(jīng)過攤鋪、整平、碾壓后,可使得橋面平整如新,實現(xiàn)了“骨料再用,瀝青再生”,將環(huán)保融入科技,改善了環(huán)境。
1)獨特的加熱技術不會破壞防水層,不會對橋梁箱梁產(chǎn)生影響。英達獨特的間歇性熱輻射加熱技術,實現(xiàn)了“瞬間升溫、瞬間降溫”,熱量傳遞從上到下,通過控制加熱技術確保熱量不會傳遞到水泥鋪裝層。施工時,就地熱再生機組行進的速度較快,可達到6 m/min左右,熱量從上到下傳遞需要一定的時間。因此,避免造成箱梁同一個地方持續(xù)受熱和持續(xù)集中恒載,保證了不會因為高溫對橋梁結(jié)構安全產(chǎn)生任何影響。
2)耙松原路面,基本沒有震動,不會對橋梁結(jié)構安全產(chǎn)生任何影響。在充分加熱、軟化原路面后,采用英達耙松技術耙松原路面,基本沒有震動,不僅不會對下一層造成破壞,還能有效地增強層間粘結(jié),提高橋面鋪裝層的抗剪切變形能力。
3)克服了弱接縫與弱界面,新舊界面粘結(jié)效果良好。英達就地熱再生技術熱粘結(jié)工藝實現(xiàn)瀝青再生層與下承層之間的熱粘結(jié),將新舊路面牢牢“焊成”了一個整體,避免了傳統(tǒng)施工中新舊界面因溫度差造成的弱界面,大大提高了路面的抗剪強度。同時,在施工中,加熱寬度大于耙松寬度,有效解決了弱接縫問題,提高了路面的封水性能,避免了地表水滲入路面造成的損害,提高了路面維修質(zhì)量。
4)不產(chǎn)生廢棄料,原路面材料100%循環(huán)利用。在施工中,100%利用原路面混合料,保證施工后標高不變,不改變橋梁的荷載體系。同時,施工中能夠合理的調(diào)整舊路面混合料級配,改善舊瀝青混合料的物理結(jié)構,恢復其中老化瀝青的性能,恢復舊路面瀝青混合料良好的路用性能。
5)施工效率高,對交通影響很小。英達大型就地熱再生機組施工速度在6 m/min左右,大大超過傳統(tǒng)工藝,施工速度快,施工效率高。施工時只占據(jù)一股車道,其他車道均可正常通車,無須封閉交通,對交通的干擾非常小。以英達熱再生濟南玉函立交橋為例,總面積為1.2萬m2的立交橋路面,只用了2個晚上就治理完畢。利用傳統(tǒng)銑刨工藝需耗費2周時間。
英達就地熱再生已經(jīng)成為解決瀝青橋面路病的有效手段之一。
在我國,英達就地熱再生技術進行了多次的橋面處治。如:2009年,潤揚大橋SMA路面處治、濟南玉函立交橋出新工程及南京棲霞大橋橋面處治。2010年,杭州灣跨海大橋采用英達再生技術進行橋面處治,均取得了良好的效果。
橋面養(yǎng)護一直是行業(yè)內(nèi)的工程難點,利用英達就地熱再生技術進行橋面病害處治,有效解決銑刨工藝的缺陷,提高橋面的平整度及耐久性,是解決瀝青橋面路病的有效手段之一。
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