某大橋?yàn)r青鋪裝大修工程關(guān)鍵技術(shù)
2017-11-13
一般來說，為有效保護(hù)大橋橋面，實(shí)現(xiàn)橋梁使用壽命的優(yōu)化提升，確保橋梁安全運(yùn)行，保障行舒適，降低噪聲振動(dòng)，獲取更高的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，則需在橋面結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)多功能薄層結(jié)構(gòu)的合理鋪裝，即為鋪裝層。與此同時(shí)，由于瀝青這種材料質(zhì)量相對(duì)較輕、擁有較好的變形協(xié)調(diào)性、便于施工維修、能夠?qū)崿F(xiàn)跟橋面間的有效粘著、可為車輛行駛提供更好舒適性等等，則能夠更為有效地應(yīng)用于大橋?yàn)r青鋪裝及大修工程，且能夠獲得良好的使用效果。
1.簡(jiǎn)析大橋?yàn)r青鋪裝大修工程關(guān)鍵技術(shù)
金塘大橋是舟山連島工程的第五座大橋，起于金塘島上雄鵝嘴，連接在建的西堠門大橋，與規(guī)劃中的寧波沿海北線高速公路相交，止于寧波市繞城高速公路，全長(zhǎng)26.54公里。工程全線采用四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，計(jì)算行車速度100公里/小時(shí)。金塘大橋共設(shè)置三個(gè)通航孔，其中主通航孔橋?yàn)橹骺?20米的半漂浮雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋，通航凈空高度不小于5l米、凈寬不小于544米，鋼橋面采用正交異性板結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)1208.4米，鋪裝總面積27793.2平方米。
1.1設(shè)計(jì)理論及方法
在充分認(rèn)識(shí)并分析大橋?yàn)r青鋪裝病害及受力情況的基礎(chǔ)上，認(rèn)真解決各個(gè)參數(shù)及指標(biāo)間所存在的關(guān)系問題，進(jìn)而得到所需計(jì)算方式。近年來，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，加之各類問題所具備的復(fù)雜性，使得數(shù)值計(jì)算方式得以廣泛發(fā)展應(yīng)用，然而計(jì)算參數(shù)間所存在的力學(xué)關(guān)系漸為模糊，就算是使用大量的有限元計(jì)算元結(jié)果完成計(jì)算關(guān)系的回歸統(tǒng)計(jì)，也未必會(huì)使所得出的力學(xué)結(jié)果具備有較強(qiáng)的力學(xué)意義么，那么如何在解析基礎(chǔ)上選擇合適的設(shè)計(jì)計(jì)算方式可謂是大橋?yàn)r青鋪裝大修工程關(guān)鍵技術(shù)問題之一。
金塘大橋鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.2試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)
就目前的情況來看，跟大橋橋面瀝青鋪裝現(xiàn)有成果已經(jīng)將鋪裝涉及使用的材料抗剪強(qiáng)度及彎拉強(qiáng)度當(dāng)作是主要的設(shè)計(jì)控制質(zhì)變，然而相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)卻未能取得有效進(jìn)步，在現(xiàn)行規(guī)范中，針對(duì)瀝青混合料彎拉性能所提出的相關(guān)試驗(yàn)方式，跟一般性質(zhì)上的瀝青路面路用性能較為對(duì)應(yīng)，就我國(guó)國(guó)內(nèi)高等級(jí)公路常用到的半剛性瀝青路面而言，瀝青底層彎拉力通常呈現(xiàn)出較小值或者是負(fù)值，可是大型鋼橋橋面瀝青鋪裝表面位置卻存在有較大的彎拉應(yīng)力，加之車輛運(yùn)行過程中車輛對(duì)橋面造成的直接影響以及環(huán)境老化問題，使得需配備有更高的試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)要求，這也是鋪裝大修工程關(guān)鍵技術(shù)之一。而界面抗剪強(qiáng)度的檢測(cè)是規(guī)范空白，是鋼橋面瀝青鋪裝新建與大修需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。評(píng)估試鋪段鋪裝的施工質(zhì)量和工程效果，旨在為正橋施工與鋪裝層的養(yǎng)護(hù)決策提供依據(jù)。
馬歇爾試驗(yàn)――通過拌和樓試拌取樣所進(jìn)行的馬歇爾試驗(yàn)，能夠反映試鋪段環(huán)氧瀝青混凝土的強(qiáng)度特性其結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，抽提試驗(yàn)結(jié)果，油石比6.5%，級(jí)配符合設(shè)計(jì)要求，且基本接近中值。
拌環(huán)氧瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果
拉伸試驗(yàn)――現(xiàn)場(chǎng)取樣環(huán)氧瀝青粘結(jié)料及環(huán)氧瀝青結(jié)合料其拉伸試驗(yàn)完全滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)果分別如下：
環(huán)氧瀝青粘結(jié)料：拉伸強(qiáng)度：II.95MPa；斷裂延伸率：261%；
環(huán)氧瀝青結(jié)合料：拉伸強(qiáng)度：2.96MPa；斷裂延伸率：300%。
疲勞試驗(yàn)――試鋪段按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋復(fù)合梁鋼板試件，施工完成30天后取出試件并在121℃條件下固化4小時(shí)，經(jīng)疲勞試驗(yàn)其結(jié)果如下：6kN、20℃、lOHz：>1000萬次，滿足設(shè)計(jì)要求。
1.3施工和控制
新建大橋橋面鋪裝跟大修工程間所存在的差異主要在于如何有效清除舊橋面瀝青鋪裝，特別是針對(duì)大跨徑鋼橋而言，其可謂是重要的交通要道，是不可能全封閉起來展開大修工程施工的，若是采用半幅施工模式則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生較大的偏載壓力；運(yùn)用人工方式清除舊橋面瀝青鋪裝同樣存在有較大難度，譬如說環(huán)氧瀝青混凝土等等類型的鋪裝材料通常具備有較高輕度，若是采用機(jī)械實(shí)施清除行為則易導(dǎo)致大橋鋼面板遭受機(jī)械損傷，比如說刮痕，刮痕的存在易導(dǎo)致荷載應(yīng)力產(chǎn)生集中效應(yīng)，導(dǎo)致大橋壽命受損；與此同時(shí)，橋面橋面瀝鋪裝通常要求具備有超高的潔凈度，施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)穿有鞋套，展開半幅施工的時(shí)候，來往同行車輛則會(huì)催生灰塵等等類型的污染；大橋橋面上的過往車輛有可能會(huì)導(dǎo)致橋面形成振動(dòng)以及變形問題，為此，需考慮選用能夠充分承受這些影響的鋪裝材料。針對(duì)上述問題，如何有效地進(jìn)行施工控制，規(guī)避問題出現(xiàn)則是需要考慮的關(guān)鍵技術(shù)問題。
1.4長(zhǎng)壽命防水粘結(jié)層技術(shù)
結(jié)合實(shí)際情況來說，大橋橋面瀝青鋪裝的實(shí)際壽命相較于其設(shè)計(jì)壽命通常比較低，橋面鋼板需實(shí)施數(shù)十次噴砂除銹，且每次必須符合設(shè)計(jì)要求粗糙度和潔凈度，該項(xiàng)工作導(dǎo)致的鋼板剪薄效應(yīng)不能夠被忽視，然而處理鋼板跟重建防水粘結(jié)層一般會(huì)產(chǎn)生巨大耗資情況，同時(shí)其相對(duì)應(yīng)的施工活動(dòng)存在有一定的困難，直接影響著橋梁耐久性，普通的瀝青路面大多運(yùn)用銑刨重鋪措施，較為便捷節(jié)約，為此長(zhǎng)壽命防水粘結(jié)層技術(shù)可謂是急需解決的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
2.清除舊橋面瀝青鋪裝
在大橋橋面鋪裝大修工程實(shí)施中，機(jī)械清除深度通常是由實(shí)際的橋面鋪裝厚度所決定的，普通瀝青路面銑刨方法易使鋼板遭受損失，同時(shí)會(huì)催生巨大的人工清除工程量，為此，在解決該類問題的時(shí)候，針對(duì)行車道輪跡帶以及超車道邊緣、行車道邊緣等等典型位置的時(shí)候，建議使用人工開窗試挖方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋪裝最小的實(shí)際厚度，而后就橋面展開分塊，運(yùn)用切縫機(jī)設(shè)備試試條塊預(yù)分割，并嚴(yán)格控制切縫深度，在此需要注意的是舊的瀝青鋪裝會(huì)存在有較為嚴(yán)重推移以及車轍情況，同時(shí)在仔細(xì)編輯的焊接件位置，均會(huì)出現(xiàn)劇烈的厚度變化，就此則不能直接實(shí)施切縫分塊措施，可改為人工處理方式。 若使用機(jī)械設(shè)備之間開挖橋面則會(huì)導(dǎo)致鋼面板出現(xiàn)損傷，此時(shí)則需改造挖機(jī)齒板，具體方法為，將剛度相對(duì)較小的薄鋼片焊接于齒板上，并就鋼橋面跟薄鋼片接觸位置采取有效的倒角處理措施，進(jìn)行挖機(jī)作業(yè)過程中，應(yīng)讓薄鋼板通過相對(duì)較小的銳角在鋼板跟瀝青鋪裝界面的上方位置插入，然后在使用挖機(jī)后退翻起舊鋪裝。
半幅橋面挖除將造成主梁嚴(yán)重偏載，需采取措施進(jìn)行斷面扭矩平衡。解決方法為將部分所挖舊鋪裝塊體進(jìn)行稱重裝袋。置于人行道邊緣進(jìn)行配重，按照杠桿原理計(jì)算得到的配重量約為實(shí)際挖除量的百分之四十。與此同時(shí)，對(duì)于支座的限位裝置要進(jìn)行放松。以防施工過程重車長(zhǎng)時(shí)間偏載運(yùn)行，并設(shè)專人監(jiān)控支座的位移變化。
清除原來的環(huán)氧型防水粘層跟瀝青粘層殘留物的時(shí)候，在給予鋼箱梁內(nèi)部防銹漆層充分保護(hù)的時(shí)候，為避免溫度過高導(dǎo)致防銹漆脫落以及催生較大局部溫度應(yīng)力，則盡可能不要使用明火，此外，很多溶劑型清洗劑一般具備有一定毒性，隸屬于易燃物，則不建議采用，相對(duì)應(yīng)的解決措施是使用鴨嘴鋼鏟人工清除的方式2遍，第l遍為全斷面整體推進(jìn)，第2遍為重點(diǎn)清除，局部采用角磨機(jī)和鋼絲刷進(jìn)行打蘑。經(jīng)拋丸除銹試噴，經(jīng)過2遍人工清除的橋面。其剩余微量殘留物能夠在拋丸除銹中被清除，個(gè)別位置需要補(bǔ)噴清除。
在大修工程實(shí)施過程中，進(jìn)行廢料處理時(shí)可采取的措施為在人行道欄桿使用彩布條進(jìn)行包裹，并將廢料裝袋處理，預(yù)防廢料墜落于橋下；在進(jìn)行半幅施工時(shí)，需在每個(gè)施工段起點(diǎn)跟終點(diǎn)位置個(gè)增設(shè)一名安全員，負(fù)責(zé)施工安全，警示車輛慢行。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙鋒軍，李宇峙.西陵長(zhǎng)江大橋?yàn)r青鋪裝大修工程關(guān)鍵技術(shù)[J].《公路交通科技》，2012（5）.
[2]曾俊，肖高霞，毛斌.樹脂瀝青組合體系（ERS）在之江大橋鋼橋面鋪裝中的應(yīng)用[J].《公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版》，2012（12）.
[3]陳光文.對(duì)日本TAF環(huán)氧瀝青在東沙特大橋鋼橋面鋪裝的應(yīng)用研究[J].《企業(yè)科技與發(fā)展》，2010（16）.
[4]陳磊磊，錢振東，王建偉，鄭彬.武漢天興洲公鐵兩用長(zhǎng)江大橋鋼橋面環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝設(shè)計(jì)與施工[J].《橋梁建設(shè)》，2011（1）.
[5]陳煒，劉海忠，石建華，唐賀強(qiáng).福州鼓山大橋關(guān)鍵技術(shù)研究[J].《橋梁建設(shè)》，2010（5）.
[6]趙國(guó)云，閆東波，磨煉同.基于黏彈性力學(xué)分析和線性累積疲勞損傷理論的鋼橋面鋪裝疲勞壽命預(yù)估[J].《公路》，2013（3）.
