树脂沥青组合体系(ERS)在之江大桥钢桥面铺装中的应用
江东大桥ERS钢桥面铺装维修方案研究
江东大桥ERS钢桥面铺装维修方案研究陈正发;单岗;刘燕燕【摘要】江东大桥是国内跨径最大的自锚定式悬索桥,大桥采用了国内自主研发的ERS铺装技术,由于江东大桥钢箱梁顶板较薄,在高温重载等极端使用条件下经过5年的运营,桥面铺装局部出现了较为严重的车辙、推移和开裂病害。
根据力学分析结果和结合铺装现场破损状况,提出了有针对性的分方向铺装养护维修方案,在保证桥梁结构安全的基础上建议适当增加铺装厚度,改善铺装受力。
结合钢桥面铺装养护施工特点,从原铺装挖除、EBCL层施工、RA05层及SMA13层施工等关键工序入手,提出了有针对性的关键施工工艺。
研究成果为国内类似钢桥面铺装养护项目提供了良好的借鉴。
%Jiangdong Bridge is the longest self-anchored suspension bridges in China. The bridge adopted the do-mestic independent technology of ERS which is composed of EBCL , 2.0cm thickness of RA05 and 4.0cm thickness of SMA10. Jiangdong Bridge has been operating for 5 years since it opened to traffic. Due to the extreme climate of high temperature and heavy load conditions ,early damages appear seriously in steel bridge deck pavement. The paper presents the ERS maintenance technique based on the pavement distress and mechanical analysis of Jiangdong Bridge. As the main load bearinglayer ,the thickness of RA05 layer needs to be raised to improve its mechanics and protect other structure layers. Meanwhile ,the high temperature anti-rutting performance of SMA13 layer should be improved. The paper also presents the deck pavement maintenance construction technology of the Jiangdong bridge based on the key procedures whichare removing the original pavement ,EBCL layer construction ,RA05 mixture and SMA13 mixture construction.【期刊名称】《浙江交通职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(017)001【总页数】6页(P7-12)【关键词】江东大桥;ERS钢桥面铺装;病害调研;力学分析;养护方案设计【作者】陈正发;单岗;刘燕燕【作者单位】浙江顺畅高等级公路养护有限公司,杭州 310051;浙江顺畅高等级公路养护有限公司,杭州 310051;浙江顺畅高等级公路养护有限公司,杭州310051【正文语种】中文【中图分类】U443.33江东大桥位于杭州下沙经济技术开发区和萧山区之间,主桥采用空间缆自锚式悬索桥,主跨为420 m钢箱梁桥,大桥于 2008年12月26日建成通车。
钢桥面铺装应用技术简介
钢桥面铺装应用技术简介1、钢桥面之铺装特性1.1钢桥面物理特性钢桥一般在桥面板的底面设有纵肋和横肋等加劲梁起结构补强作用,加劲梁、横肋、纵肋在垂直方向相互交织,形成网络状承重结构物,是一种效率很高的结构。
钢桥面的物理力学性质与普通混凝土桥面不同,对桥面铺装呈现出许多复杂与不利的因素。
首先,钢桥面形变程度大、受力复杂。
钢材本身柔度大,在车辆荷载作用下容易发生形变,这种形变受到钢面板以下的纵横加劲肋及纵横隔板的限制。
在车辆荷载作用下,加劲肋、隔板所围面积中央出现较大的下沉形变,铺装层底面产生很大拉应力;同时,加劲肋与隔板顶部的位置则相应出现反向弯矩,该部位铺装层表面出现相当大的拉应力和拉应变。
钢桥一般建在大江、大河之上,跨度很大。
桥梁结构在风力、微地震等各种不利因素的影响下产生振动作用,导致桥面铺装也跟随桥梁整体结构发生复杂的不规律应变。
可见,与普通混凝土桥面相比,钢桥面形变程度更大,受力状态也远为复杂。
其次,钢桥面温度变化剧烈。
钢桥面板的导热系数要比其他土工材料大,且桥梁架设于空中,不像普通道路下方存在路基的保温作用,因此钢桥面板的温度波动比一般公路路面更加极端,所以钢桥面铺装材料必须经受相当严苛的温度变化。
1.2钢桥面铺装病害根据对我国正交异性板钢箱梁桥面铺装层破坏的调查分析,总结我国钢桥面铺装的常见病害及产生原因如下:纵横向开裂钢桥面在轮胎荷载作用下产生较大的形变,在肋板顶面产生负弯矩,肋板所围面积中部产生正弯矩,导致铺装层受到很大的拉应力。
在钢面板较薄、肋板间距较大时尤为如此。
铺装层反复经受变形后,极易在特定位置产生疲劳开裂,往往首先表现为肋板顶部沿肋板方向出现的裂缝。
图1 钢桥面铺装纵横向裂缝车辙钢桥面铺装层车辙属于失稳性车辙,主要是由于钢桥温度波动大,在极端高温时间,受重载车辆作用,极易发生车辙。
此外,出于防水考虑,钢桥面往往采用偏密实、空隙率小的沥青混凝土材料,增加了发生车辙的可能性。
聚合物改性沥青浇注式混凝土在钢桥面铺装中的应用
面铺装设计与施工技术指南》 中浇注式沥青混凝土 G 1 A 0型
的级配中值作为试验级配, 油石比确定为73 并在混合料 - %, 拌合过程中添加占沥青质量 2 %的中温改性剂 Ss i a b ,进行 ot 浇注式沥青混合料的性能试验, 试验条件及试验结果见表 2 。
mo i e u s s h h n te d c p v me t d f d g s a p a o se l e k a e n . i
K e wor : oy r mo ie s h l:usap a se l e k p v me t d c tr ro n y ds p lme — df d a p at g ss h h:te d c : a e n ; e k waepo f g i i
a h g i tn iy se d e o l n e a d o r c n tu t n e e a u e s i h n e st , ta y p f r a c , n lwe o sr ci t mp r t r .T e t d i i n f a t o t e p p l rz to o oy r u o h su y s sg i c n t h o u a i ai n f p l me — i
有良好的适应变形能力和抗疲劳性能… 而被广泛应用于钢桥 装 。 , 面铺装。浇注式沥青混凝土属于典型的悬浮一 密实结构, 混合
料的强度主要依靠沥青的性能以及沥青胶浆与石料的粘附能 力, 因此, 沥青的质量直接决定混合料性能的优劣。 前, 目 我国
l 试
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根据钢桥面铺装的使用要求,设计出用于浇注式沥青混
2S h o f CvlEn ie rn & Arhtcu e Ch n qn ioo g Unv ri C o g ig 4 0 7 Chn ) .c o lo ii gn eig c i tr , o g ig Ja tn iest h n qn 0 0 4, ia e y, A bsr c s T ru h h ts fp lme — df d u ss h h n is uv y n sel e k ae n , cn ld sc tat t a t : ho g te e t oy r mo ie g sa p a a d t s re o te d c p v me twe o cu e u h r i o i s
ERS钢桥面铺装技术简介
ERS钢桥面铺装技术江苏省交通科学研究院2013年1、国内主要钢桥面铺装技术钢桥面铺装是一项世界性的难题,一直是大桥建设重点和难点。
国内对钢桥面铺装技术研究起步较晚,于2000年左右引进了浇注式沥青钢桥面铺装、环氧沥青钢桥面铺装等钢桥面铺装技术,随着国内对钢桥面铺装技术研究的不断深入,国内也自主开发了ERS钢桥面铺装技术,截止目前也主要形成了双层环氧沥青、复合浇注式和ERS三大主流的钢桥面铺装技术形式。
(1)浇注式沥青钢桥面铺装以德国、日本为代表的高温拌和浇注式沥青混合料(Guss asphalt)方案;以英国为代表的沥青玛蹄脂混合料(Mastic asphalt)方案,也可以归于高温拌和型沥青混凝土,其典型结构见下图。
(1)英国单层浇注式(2)德国浇注式(3)日本浇注式图1-1浇注式沥青钢桥面铺装典型结构高温拌和浇注式沥青混合料铺装层和沥青玛蹄脂混合料铺装层的主要优点是:空隙率接近零,具有优良的防水、抗老化性能,无需设置防水层;抗裂性能强,对钢板的追从性较好。
其主要缺点是:高温稳定性差,动稳定度只有300次以上,易形成车辙;且施工需要专用设备,包括专用摊铺机和高温拌和运输cooker车,施工组织较为复杂;施工时混合料的温度达到240℃以上,对桥梁的影响不容忽视。
浇注式钢桥面铺装技术适用于夏季温度不太高的国家和地区,如德国、英国、北欧等一些国家,浇注式钢桥面铺装技术在日本的应用也较为广泛。
(2)以美国为代表的环氧沥青(Epoxy asphalt)铺装方案环氧沥青混合料铺装层主要优点是:铺装强度高、整体性好、高温时抗塑流和永久变形能力很强,低温抗裂性能很好;具有很好的抗疲劳性能;具有较好的抵抗化学物质侵蚀的能力,其典型结构见下图1-2。
图1-2 双层环氧结构主要缺点是:环氧沥青价格较高,关键技术多被国外大企业产品控制;环氧沥青混合料的配制工艺比较复杂,施工结束后需要30天左右的养护时间;环氧沥青混合料施工中对时间和温度要求十分严格,对施工环境要求苛刻,施工难度大,易造成破坏,图1-3所示为环氧沥青铺装的典型病害。
树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装技术分析
田
院, 学士 。 工程师。
安
徽
建
筑
21 0 2年第 4期( 1 5期 ) 总 8
和胶料拌和温度 , 参照试验 室确定 的温度 时间控制图及时调整 施工 的时 间 , 保证胶 料在 固化 之前 涂刷完毕 , 布量采用测 厚 涂 法和总量校核法进行控制 , 每一班组施工结束后对 E C B L胶 料 用量进行 总量 校核 。E C B L施工过程 中成 型 E C B L胶料 拉剪 试
图3
长度 135 m, 7. 0 主桥结构为独塔单 索面连续钢箱梁斜拉桥 。标 准跨径 3 m 9 . m 4 m, 1 + 7 5 + 5 桥宽 3 .m。主跨 设置 8根斜 拉索 。 6 5 其 中钢箱梁桥面铺 装设计采 用树脂沥青组合体 系方案 , 主要 施 工工 艺 及 结 构 层包 括 钢 板 喷 砂 除 锈 、B L层 施 工 、c 厚 EC 2m R0 A 5层施工 、 喷改性沥青 防水粘结层 、c 热 4 m厚 S 一 0沥青 MA 1 混凝 土层 , 具体结构 如图 1 所示。
詈
摘
凝 土
要 : 面铺装的难点是 因为钢桥 面板存在对铺装材料不利的恶 钢桥
劣环 境造成钢桥 面铺 装的 易损性 。一方 面要 解决铺装 材料的 防水问 题. 另一方面要处理在钢板界面处 高应 变、 高温及光 滑表 面情 况下 , 铺
装材料 的界 面稳 定问题 。文章通过对芜湖市临江桥钢桥 面铺装技术的
中要 求喷 砂机 连续 、匀 速进行 喷砂 ,两 台喷砂 机 搭接 宽 度 3m一5r。直至钢板表面的清洁度达到 S25级 , c e a a. 粗糙 度达到 6 a 0lm~10 m, . 0 对喷砂机无法处理 的边 角部位要用手 提式打 磨机进行补充处理。
ERS钢桥面铺装技术在宜昌长江公路大桥中的应用
Ex e i e t lS u y o s v n pe d o a nc e e p r m n a t d n Be tPa i g S e f Ro d Co r t
Yan g Zhi i g 。 BaiYan n qn ga g ,GaoLi gln 。 n ig ,
E RS钢 桥 面铺 装 技 术 在 宜 昌长 江 公 路 大 桥 中的应 用
*
何 清 姜 炜 李 知 强 张 志 宏
( . 昌长 江 大 桥 总 公 司 宜 昌 1宜 4 30 ; . 波 天 意 钢 桥 面铺 装技 术有 限 公 司 宁 波 4 0 7 宁 2
350) 10 0
d s u s d F r d fe e t c n t u to e f r n e o o d c n r t ,t e i a t o i r t n t n i c s e . o i r n o s r c i n p r o ma c f r a o c e e h mp c f v b a i i f o me o c mp c i g d g e s s u i d b o p e sv t e g h a d fe u a e sl t e g h,a d t e o tma o a tn e r e wa t d e y c m r s i e s r n t n l x r lt n i s r n t e n h p i l v b a i n t e wa b a n d Co b n d wih t e e f c i e r d u fo d n r i r t n b r h t — i r t i so tie . o m m i e t h fe tv a i s o r i a y v b a i a ,t e ma e o h n p i u p v n p e so t i e .Re e r h s o h t igo t m m a i g s e d wa b a n d s a c h wst a :wh n t e Co c e e su s 0 l 3 e h n r t l mp i , O, 0,
环氧树脂在钢桥桥面铺装中的应用
环氧树脂在钢桥桥面铺装中的应用摘要:大跨径钢箱桥梁发展迅速,而光滑的钢板表面如何与铺装层更好的进行粘结,成为近年来亟待解决的问题。
关键词:钢桥面;粘结层;环氧树脂0 引言近年来随着交通事业的快速发展,已建成或正在建设的大跨径正交异性薄壁钢箱梁桥逐渐增多。
由于沥青混合料具有优良的路用性能,大跨径钢箱梁桥正交异性桥面板大多数采用沥青混合料铺装,它一般由防锈层、粘结层、沥青混合料铺装层构成。
其中急待解决的问题之一就是铺装层如何更好的与光滑的钢板表面进行粘结,因为通常采用的沥青类防水粘结层作为界面材料无法满足钢桥面在高温时的界面抗剪性能,因此,本文根据国内几座大跨径钢箱梁桥的实际使用条件,分析提出了作为钢桥面板界面粘结材料的技术指标与性能要求。
1 钢桥面铺装的现状及类型近十年来,近十年来,大跨径桥梁层出不穷,其一般跨径都在 500~600 米左右,这种大型桥梁一般均采用正交异性板来代替传统的混凝土板作为桥面板。
正交异性板的使用大大地降低了桥梁自身静载,对改善桥梁结构受力,对节约原材料均有很大的作用。
近十年来,我国加大了对交通建设的投资,借鉴国际上大跨径桥梁的经验,修建了数十座大跨径钢桥。
其中绝大多数均采用正交异性钢桥面板,如上海杨浦大桥、西陵长江大桥、广东虎门大桥,厦门海沧大桥等。
正交异性板在实际应用中,出于保护桥面板,提高桥梁使用寿命,提高行车舒适性,减小振动和噪声等出发,必须在钢桥面上加上录用材料铺装层。
另一方面,从钢桥面板的挠度较大,沥青混凝土对钢板的追从性较好这一认识出发,采取使用高性能沥青混凝土桥面铺装方案。
国内外桥面铺装的几大类型包括:高温拌和浇注式沥青砼,沥青玛蹄脂砼,改性沥青 SMA,环氧树脂沥青砼。
2 钢桥面沥青砼铺装存在的主要问题钢桥面沥青混合铺装使用过程中出现的主要破坏类型课概括为两大类:一是结构性破坏,二是功能性破坏。
具体的破坏类型包括:一、疲劳开裂。
它是指钢桥面铺装层在正常使用情况下,由行车荷载和温度变化的多次反复作用引起的铺装层的开裂破坏,是钢桥面沥青混合料铺装的主要破坏类型。
正交异性钢桥面树脂沥青组合体系(ERS)铺装施工技术
钢板 表 面 发 生锈 蚀 。E B C L防 水 层施 工 用 J S 7 5 0树 脂 沥 青 专 用 拌 和 机 进 行 生 结强度并减少水分浸入,防水粘结层沥
Hale Waihona Puke 拌和 机宜 设置 在施 工现 场 附近 , 减 少 青技 术指 标应 满 足表 1 要 求 。洒 布 防 水 前应将桥面尘埃 、 杂物等清除干净 , 然后 产 , A 0 5 运输 距离 ,提 高生 产效 率 并 保 证 粘结 层沥 青前 应 对洒 布车进 行必 要 的检 仔细 清洁洒 布作 业面 , 确 保作 业 面干净 、 R
无 污染 。
R A 0 5有效 摊铺 碾压 时 间。R A 0 5 使 用
查 与保养 , 如检 查油 量是 否 足够 , 仪 表指
mm~ 3 mm 和 3 mm~ 5 m m 两 种 粒 径 集 示是 否 正常 , 管路 与 接头 是 否有 泄漏 , 各 ( 2 ) E B C L 胶 料 由 A、 B两组 分 组成 , 0
( 2 ) R A 0 5运 输
延度 1 5 ℃,
≥2 0 T 0 6 0 5 I 9 9 3
软化点 T
闪点
℃
℃
≥8 5
≥2 6 0
T 0 6 0 6 — 2 0 0 0
T 0 6 1 1 — 1 9 9 3
m m粒径石子 ,单粒径碎石洒布要求干
R A 0 5 拌和完毕的混合料直接放入
E B C I 层未 同 化 以前 严禁 一 切 人 员 和机
一
拌锅 所需 用量 称量 后 ,用 电动搅 拌 机 泵入 口处 ( 或 在 沥青 车 } ) 应加 设孔 径
武汉军山长江大桥ERE钢桥面铺装技术应用
武汉军山长江大桥ERE钢桥面铺装技术应用钟昕;曹蔚;简函;卢天翔;何文华【摘要】为了解决现有双层SMA钢桥面铺装出现的病害,武汉军山长江大桥钢桥面铺装大修采用了由我国自主研发的树脂沥青组合体系(ERE)技术,目前该技术的应用研究及成熟经验较少.基于此,依托武汉军山长江大桥,从技术特点、混合料配合比设计及性能和质量控制标准等方面对ERE铺装结构进行研究.【期刊名称】《建材世界》【年(卷),期】2018(039)003【总页数】4页(P51-54)【关键词】武汉军山长江大桥;钢桥面铺装;树脂沥青组合体系【作者】钟昕;曹蔚;简函;卢天翔;何文华【作者单位】湖北京珠高速公路管理处,武汉 430056;湖北省交通规划设计院股份有限公司,武汉 430051;湖北白洋长江公路大桥有限公司,宜都 443300;中南安全环境技术研究院有限公司,武汉 430071;中南安全环境技术研究院有限公司,武汉430071【正文语种】中文武汉军山长江公路大桥是京港澳和沪渝两条国道高速公路主干线跨越长江的共用特大桥梁,于2001年12月建成通车。
大桥主桥为五跨(48+204+460+204+48=964 m)连续双塔双索面半漂浮体系钢箱梁斜拉桥。
原设计桥面铺装层采用7.5 cm双层改性沥青SMA,面层与钢箱梁粘结采用溶剂型防水粘结剂。
2010年全桥铺装进行大修,采用“橡胶环氧砂浆+双层改性SMA”铺装结构[1],近年来随着交通量的激增,桥面铺装出现了较严重的车辙、推移、坑槽等病害。
通过现场病害调查分析,一方面,由于现有铺装层与原钢板的粘结力较差,容易在重载反复作用下发生层间剪切破坏。
另一方面,高温气候下,沥青混合料受自身材料特性,容易变软从而导致病害加剧。
为此,我国专业技术人员创新研究出一种新的钢桥面铺装技术——冷拌环氧树脂混凝土体系(ERE)铺装技术。
1 钢桥面铺装(ERE)结构ERE技术是冷拌环氧树脂混凝土体系钢桥面铺装技术的缩写。
钢桥面RA05树脂沥青砼施工技术
浅谈钢桥面RA05树脂沥青砼施工技术【摘要】大跨径钢桥面铺装方案技术原理钢桥面铺装一直是桥梁工程中的一项技术难题,与混凝土桥面铺装相比,容易产生无法满足设计要求、应变过大、成品后早期损坏大等现象,因此钢桥面铺装一方面要解决铺装材料的防水问题,另一方面要处理在钢板界面处高应变,高温及光滑表面情况下,铺装材料的界面稳定问题。
围绕上述核心问题的处理,产生了环氧沥青混凝土和 ers 这两种不同理念的钢桥面铺装技术。
本文结合宁波象山港某项目桥面ra05树脂沥青砼的施工,简要介绍钢桥面ra05树脂沥青砼施工技术要点,为广大同行给予借鉴。
【关键词】桥面铺装沥青混凝土ra05树脂沥青砼中图分类号:u443.33文献标识码: a 文章编号:前言大跨径钢桥面桥面铺装目前多采用环氧沥青混凝土和树脂沥青混凝土(1) 环氧沥青混凝土钢桥面铺装:环氧沥青混凝土是一种匀质铺装体系,即整个铺装结构是由一种材料组成,这种铺装体系认为传统用于混凝土桥面的铺装材料不适用于钢桥面,因而寻求一种完全替代的铺装材料,这种材料就是环氧沥青混凝土。
环氧沥青混凝土以其优异的材料性能,完全满足了钢桥面板对铺装材料性能的所有要求,即与钢板具有良好的粘结性,温度适应性以及和钢板变形的追随性。
环氧铺装体系源于美国,实际施工时将环氧混凝土分为两层施工,第一层 20mm,第二层 25mm,总厚度为55mm。
钢板表面要求进行防腐涂装,钢板与第一层沥青混凝土之间刷涂沥青粘结层,第一、二层沥青混凝土之间刷涂沥青结合层。
(2)树脂沥青组合体系(ers)钢桥面铺装:树脂沥青组合体系(ers)采用一种完全不同于环氧沥青混凝土体系的理念, ers 认为钢桥面铺装的核心问题是钢板与铺装材料界面的处理,它首先把钢板表面“改造”成类似混凝土桥面的界面,“改造”成功后,传统改性沥青混凝土(sma)仍可适用于钢桥面铺装。
ers 一种非匀质铺装材料铺装体系。
ers 改造钢板的过程分为两步,第一步在钢板表面涂刷 ebcl 材料,并在上面撒布碎石,利用 ebcl 与钢板的强粘结性能,将碎石粘附在钢板表面,形成一个极为粗糙且牢固的表面,提高了整个钢桥面铺装界面的抗剪强度,同时也达到了防水防腐的目的;第二步在 ebcl 层上铺设 20mm 厚的树脂沥青(ra05),树脂沥青具有较高的弹性模量,能适应较大的材料应变,从而起到将钢板刚度进行过渡的作用,同时树脂沥青具有较好的高温适应性和耐疲劳性能, ra05 层与 ebcl 层共同将钢板改造成类似混凝土桥面的铺装材料工作界面。
科技成果——树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装技术
科技成果——树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装技术技术类别减碳技术适用范围交通运输行业桥面铺装行业现状作为我国基础设施建设的重要组成部分,高速公路正处于快速建设的阶段。
截至2014年底,我国已建成公路桥梁75.71万座,共计4257.89万延米。
按照双向4车道公路标准宽度24m计算,全国桥面面积超过10亿m2。
传统的桥面铺装技术,如双层沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、双层环氧和浇筑式沥青混凝土(GA)均采用热拌混合料。
拌合一般采用燃烧重油来加热集料和胶结料,成品混合料温度120-150℃,制备过程需消耗大量燃油,产生大量二氧化碳排放。
树脂沥青组合体系(ERS)桥面铺装技术采用冷拌树脂沥青作为铺装混合料的胶结料,混合料的制备无需加热,减少了燃油消耗。
目前,已在宁波象山港大桥、浙江嘉绍大桥、湖北宜昌大桥、辽宁辽河大桥等60多座国内钢桥面铺装项目成功应用,取得良好的使用效果。
成果简介1、技术原理该技术使树脂沥青在常温条件下反应固化,作为胶结料拌合混合料时无需加热。
同时,混合料现场摊铺也在常温条件下进行,整个工艺流程均不需要加热。
与传统桥面铺装技术相比,由于不需要燃油加热,大大减少了二氧化碳排放。
此外,固化后的ERS铺装层具有优良的钢板粘结力,利用树脂沥青混合料的高性能品质解决了钢桥面沥青铺装在夏季容易出现的铺装软化、界面抗剪能力降低、开裂和防水等工程难题。
2、关键技术(1)树脂沥青胶结料制备技术冷拌树脂沥青胶结料由A、B两个组分构成,其中A组分是环氧树脂与石油沥青等的混合物,B组分是常温固化剂和石油沥青等的混合物。
冷拌树脂沥青按使用功能不同分为界面粘结用胶结料(EBCL 胶结料)和混合料拌合用胶结料(RA胶结料)两类。
在常温的条件下,A、B组分在生产现场混合后发生交联固化反应,形成不可逆转的交联固化物,实现在常温条件下施工并固化达到设计强度的效果。
(2)树脂沥青混合料制备技术RA混合料的矿料粒径和级配应根据混合料层的设计厚度选取,混合料配合比设计按马歇尔试验方法进行,无论何种级配,混合料的体积参数和路用性能均应满足相关要求。
DOW树脂在钢桥面铺装中的应用
改性环氧树脂与高粘改性SMA组合钢桥面铺装体系应用研究李云江,熊健(广州市凤凰山隧道建设有限公司,广州510000;广州新粤交通技术有限公司,广州510000)摘要:本文根据钢桥面铺装层的实际使用情况,提出了一种新型的钢桥面铺装方案。
该方案为一种改性环氧树脂与高粘改性SMA的组合体系,通过对该钢桥面铺装方案性能的室内试验研究以及在实际工程中的应用效果的评价,认为该方案是一种良好的钢桥面铺装形式,具有较高的市场推广价值。
关键词:钢桥面;桥面铺装;改性环氧树脂;高粘改性SMA1、钢桥面铺装的常用类型与技术要求钢桥面铺装是大跨径钢箱梁桥建设的关键技术之一,一直受到国内外学术界与工程界的高度重视与关注。
我国钢桥面铺装先后使用过普通沥青混凝土、改性沥青混凝土、SMA、环氧沥青混凝土、浇注式沥青混凝土、树脂沥青组合体系(ERS)等,钢桥面铺装的结构出现过单层、多层、多层等形式。
由于钢桥面本身结构的特点,钢桥面铺装层受力和变形情况比公路路面复杂的多,钢桥面的刚度较小,变形较大,在实际工程的运用中,与普通路面结构层相比,钢桥面铺装层更易出现车辙、开裂、脱层等多种病害[1][2][3]。
2、复合铺装体系原材料性能改性环氧树脂+高粘改性SMA复合铺装体系是一种新的钢桥面铺装体系,主要由改性环氧树脂薄层、改性环氧树脂粘层、高粘改性沥青SMA组成,其结构如图1所示。
4cm高粘改性沥青SMA改性环氧树脂粘层1cm改性环氧树脂薄层钢箱梁顶板图1 复合铺装体系结构图2.1 改性环氧树脂材料本方案中采用的改性环氧树脂材料是一种特殊的三相混合的聚合物系统,这种聚合物对钢结构的粘结力尤为突出,同时在低温下也能保持良好的柔韧性。
使用时按一定的比例取相应的树脂组分(Part A)和固化剂组分(Part B)搅拌均匀即可。
复合体系中改性环氧树脂薄层、改性环氧树脂粘层均使用这种树脂材料。
改性环氧树脂主要指标如表1。
SMA作为钢桥面铺装的上层在许多工程中均有应用,SMA具有较好的高温性能、低温性能、抗水损害及抗疲劳性能,且表面粗糙、抗滑性能好。
冷拌树脂混凝土在市政钢桥面中的应用研究 阮芳朝
冷拌树脂混凝土在市政钢桥面中的应用研究阮芳朝发表时间:2019-08-02T11:04:12.733Z 来源:《基层建设》2019年第15期作者:阮芳朝[导读] 摘要:为解决城市钢桥面铺装的车辙、顶推问题,结合跨线桥钢桥面锥形养护工程,研究了城市钢桥面铺装的结构设计与施工技术。
中铁四局集团有限公司南京分公司江苏南京 210000摘要:为解决城市钢桥面铺装的车辙、顶推问题,结合跨线桥钢桥面锥形养护工程,研究了城市钢桥面铺装的结构设计与施工技术。
在“曲线边坡”应力特性下,钢桥对桥面铺装的塑性变形抗力有较高的要求。
此外,我市钢桥面铺装养护设施还应具有养护快、通车快的特点。
冷拌树脂混凝土刚度大,抗塑性变形能力强,且施I工艺简单,养护时间短,能够快速养护,快速开放交通。
因此.冷拌树脂混凝土满足了抗塑性变形和快連养护的需求.适用于市政钢桥面铺装。
关键词:市政钢桥面;冷拌树脂混凝土;结构设计;施工工艺前言钢桥面铺装是一个世界性的问题。
”考虑到车辆荷载作用下温度变化大、变形大的特点,要求钢桥面铺装在高温下具有较强的抗车辙能力,对钢板具有良好的变形能力,具有良好的抗疲劳开裂和防水性能。
对于一些特殊的钢结构桥面,如市政钢桥,由于其半径较小,纵坡较大,对桥面铺装提出了更高的要求。
国内自1997年虎门大桥开始进行钢桥面铺装技术研究,经过早期采用的双层SMA和单层浇注式等结构的经验教训,目前基本形成了以SMA为代表的常规热拌钢桥面沥青铺装,以复合浇注式沥青为代表的高温拌和型钢桥面沥青铺装、以环氧沥青和冷拌树脂混凝土为代表的热固匯钢桥面沥青铺装等技术。
SMA沥青混合料作为表面功能层,具有良好的路用性能,且施工技术成熟”。
但SMA属于热塑性沥青混合料铺装结构,双层SMA铺装技术在国内钢桥面铺装早期研究阶段应用较为广泛.其中西陵大桥、虎门大桥等跨江大桥钢桥面铺装均采用了双层SMA铺装结构。
工程实践表明:SMA沥青铺装结构在高温重载交通影响下,多数经过1~2次夏季高温,铺装层容易出现较为严重的裂缝以及塑性累计变形产生的车辙和结构层失稳引起的推移、拥包病害"。
DB33T2012-2016树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装施工技术规范
DB33
浙江省地方标准
DB33/T 2012—2016
树脂沥青组合体系(ERS)钢桥面铺装施工 技术规范
Technical specifications for construction of ERS steel deck pavement
2016 - 05 - 26 发布
11 SMA 表面层 ....................................................................... 11
11.1 工艺流程 ..................................................................... 11 11.2 配合比设计 ................................................................... 11 11.3 施工工艺及质量检查 ........................................................... 12
10 树脂沥青混凝土层上粘结层 ......................................................... 11
10.1 10.2 10.3 10.4
工序流程 ..................................................................... 11 施工准备 ..................................................................... 11 施工工艺 ..................................................................... 11 质量检查 ..................................................................... 11
反应性树脂混合料性能研究及其在钢桥面铺装中的应用的开题报告
反应性树脂混合料性能研究及其在钢桥面铺装中的应用的开题报告一、研究背景和意义随着城市化进程不断加快,交通建设得到了空前的发展,钢桥面铺装作为一种新型桥面铺装技术,由于其具有施工快、使用寿命长、维护保养成本低等优点,得到了广泛的应用。
目前市面上主要采用的钢桥面铺装材料是环氧树脂,但环氧树脂存在着性能不稳定、施工难度大等缺点,限制了其在钢桥面铺装中的应用。
因此,本研究拟对一种新型反应性树脂混合料进行性能研究,以探索其在钢桥面铺装中的应用前景,为推广钢桥面铺装技术提供理论和技术支持。
二、研究目的和内容本研究的主要目的是研究一种新型反应性树脂混合料的性能,包括硬度、抗冲击性、耐磨性等方面的性能,并探究其在钢桥面铺装中的应用情况。
具体研究内容包括以下几个方面:1. 收集反应性树脂混合料的相关文献资料,了解其性能特点及其在工程中的应用情况;2. 针对钢桥面铺装的要求,制备不同配比的反应性树脂混合料,并对其物理、力学等性能进行测试;3. 通过对反应性树脂混合料的混合性、粘度、硬化时间等参数的调控和优化,提高其在钢桥面铺装中的应用性能;4. 利用SEM、XRD等技术对反应性树脂混合料的微观结构和化学成分进行分析研究;5. 在实际工程中,使用所研制的反应性树脂混合料进行钢桥面铺装实验,并对其性能进行实地监测和评估。
三、研究方法和技术路线本研究采用实验室试验和现场实地观测相结合的方法,对反应性树脂混合料的性能进行测试和研究,具体技术路线如下:1. 根据反应性树脂混合料的组成配比,制备不同配比的样品,进行物理性能测试,如密度、弹性模量等;2. 对不同配比的反应性树脂混合料进行力学性能测试,如硬度、拉伸强度、抗冲击性等;3. 通过调控反应性树脂混合料的混入量、固化剂种类和比例等参数,优化反应性树脂混合料的性能;4. 利用SEM、XRD等分析仪器对样品进行显微结构分析和化学成分分析;5. 在实际工程中,使用不同配比的反应性树脂混合料进行钢桥面铺装实验,并对其性能进行评估。
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摘要:钢桥面铺装技术是大跨径桥梁关键技术中的重点和难点之一。
之江大桥主桥钢桥面铺装采用树脂沥青组合体系(ERS)桥面铺装技术,其组成为40mm高粘改性沥青层(SMA-13)+SBS改性热沥青防水粘结层+25mm树脂沥青混凝土层(RA05)+环氧粘结碎石层(EBCL)。
EBCL层主要解决钢桥面板的防腐及铺装与钢桥面的粘结问题;树脂沥青混凝土层(RA05)保护EBCL免受SMA施工高温和荷载的损伤,延缓EBCL的老化,同时也是SMA的施工平台;高粘改性沥青的SMA作为行车功能层,为桥面铺装提供优良的行车安全舒适性和外观,同时降低铺装层的造价。
关键词:树脂沥青组合体系;钢桥面铺装;环氧粘结碎石层(EBCL);树脂沥青混凝土RA05 中图分类号:U416.2文献标识码:B
钢箱梁具有强度高、自重轻、抗变形、便于工厂化制造和施工等特点,在我国已建或在建的大桥中得到了广泛的应用。
由于大跨径钢箱梁桥面铺装的使用条件、施工工艺、质量控制与要求的特殊性,对它的强度、抗疲劳性能、抗车辙性能、抗剪切性能以及变形协调性均有较高的要求,钢桥面铺装技术是大跨径桥梁关键技术中的重点和难点之一。
国内外钢箱梁桥面铺装在使用年限内发生破坏的情况屡见不鲜。
我国经过十几年的研究和应用,形成了以环氧沥青铺装技术、浇注式钢桥面铺装技术和树脂沥青组合体系钢桥面铺装技术3种主要类型。
3种铺装类型成功、失败的案例均有。
通过对钢桥面铺装方案的施工要求、使用性能、铺装层耐久性、建设期造价、维修难易程度、后期养护管理费用以及省内桥面铺装的使用情况等方面综合比选,之江大桥钢桥面铺装采用树脂沥青组合体系钢桥面铺装。
之江大桥作为杭州规划建设的“九桥二隧”之一,其西端直接与杭新景高速公路对接,并通过之浦路互通与国道G320、之浦路连接,东端对接城市快速路彩虹大道,构成西湖风景区外围的快速交通走廊,同时为杭州市区西南方向提供了一条快速的出入通道。
大桥采用双向6车道高速公路标准,设计行车速度为80km/h。
主桥设计为116+246+116m三跨空间双索面拱形钢塔斜拉桥,采用半漂浮体系结构。
主梁采用闭合流线形偏平钢箱梁,主梁高3.5m(箱外尺寸),全宽41.36m(含风嘴),顶板厚16mm,如图1所示。
行车道、硬路肩及左侧路缘带宽度为2×14.25=28.5m,铺装面积共13623m2。
1·桥面铺装(ERS)结构
之江大桥行车道、硬路肩及左侧路缘带钢桥面铺装采用树脂沥青组合体系,具体结构如图2所示。
桥面铺装设计总厚度65mm,结构组成为40mm高粘改性沥青层(SMA-13)+SBS 改性热沥青防水粘结层+25mm树脂沥青混凝土层(RA05)+环氧粘结碎石层(EBCL)。
2·材料技术指标
2.1环氧粘结碎石层(EBCL)
铺装与钢板之间良好的结合是桥面铺装和钢桥面板共同作用的关键。
钢桥面铺装主体部分采用EBCL作为防水抗滑粘结层。
EBCL层由EBCL胶料与其上撒布的的3~5mm粒径的碎石共同组成,其具有施工简单、粘结可靠、抗剪强度高,变形能力强、防水耐水效果好的特点,EBCL涂布量为0.9~1.1kg/m2;相关技术指标见表1。
EBCL涂布完毕后在胶料表面撒布一层3~5mm粒径的石子,碎石撒布要求达到满布面积的80%。
单粒径碎石撒布要求干燥、清洁、均匀、无堆积,石子的撒布量为2.3~2.8 kg/m2,使之与EBCL胶料一起固化,形成粘结牢固的EBCL抗滑粘结层。
3~5mm碎石(EBCL层)技术要求见表2。
2.2 EBCL层与RA05层界面处理
根据ERS以前的使用和试验检测的结果表明在EBCL层上面加涂一层RA树脂沥青能有效防止两层间水的渗入和提高层间结合力,因此在EBCL界面上刷涂每平方约0.3kg的RA树脂沥青,增强其RA05整体化层与EBCL层的结合性和防水性。
2.3树脂沥青混凝土(RA05)层
冷拌施工的树脂沥青混凝土层(RA05)保护EBCL免受SMA施工高温和荷载的损伤,延缓EBCL的老化,同时也是SMA的施工平台。
本次设计RA05层厚度为25mm。
RA05混合料采用胶轮碾压,碾压4~6遍。
RA05层含油高,碾压完成后,表面比较光滑,为了RA05层免受损伤同时也提高RA05层顶界面的粗造程度,将原设计撒一层10~13mm的碎石调整为抛丸,抛丸后构造深度TD≥0.55mm。
RA05层主要材料技术要求如下:
2.3.1集料
RA05混凝土采用0~3mm和3~5mm两种规格的集料,集料技术指标要求见表2。
2.3.2填料
填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性等碱性石料经磨制的矿粉,不应含泥土杂质和团粒,要求干燥、洁净,其质量应符合表3的技术要求。
2.3.3树脂沥青
树脂沥青混凝土(RA05)胶结料为树脂沥青,采用A、B组分混合而成,性能要求见表4。
2.3.4树脂沥青混合料(RA05)级配及油石比
树脂沥青混合料的级配范围及设计级配如表5所示,油石比为8%~11%。
2.3.5聚酯纤维技术要求
纤维掺量为混合料总重量的0.1%,其技术要求见表6。
2.3.6树脂沥青混凝土(RA05)性能指标
树脂沥青混合料(RA05)采用马歇尔方法进行设计,双面击实50次成型马歇尔试件,养生至完全固化后,测试试件的体积指标。
2.4改性沥青防水粘结层
为提高SMA与RA05层之间的粘结强度并减少水份的侵入,RA05与SMA13层间洒布改性沥青防水粘结层。
防水粘结层沥青洒布量按照1.0~1.2 kg/m2控制,表面应撒布5~10mm粒径的防粘碎石,撒布量以不粘车轮为宜。
洒布界面沥青后的RA层表面应基本不渗水(渗水系数≤50ml/min)。
改性沥青防水粘结层的技术指标见表8。
2.5 SMA-13沥青混凝土
2.5.1粗集料
SMA-13层粗集料采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的玄武岩碎石。
使用的粗集料质量应符合表9的规定。
2.5.2细集料及填料
细集料及填料的技术要求参见表2、表3。
2.5.3高粘改性沥青
在ERS体系中,表面层SMA-13沥青结合料采用高粘度改性沥青,高粘改性沥青由70号道路石油沥青、SBS、天然树脂和其它添加物经胶体磨研混合而成,SHRP分级需满足PG82-22的规定,技术指标见表10。
2.5.4纤维稳定剂
纤维在SMA中具有加筋作用、分散作用、吸附及吸收沥青作用、稳定作用等,并可提高SMA混合料高温下的抗剪强度。
纤维应能承受240℃的高温条件,不变形、不变质、不脆化,化学稳定性好,对环境无污染。
技术要求参见表11。
2.5.5 SMA-13级配
SMA-13级配范围要求及设计级配如表12所示。
2.5.6 SMA-13性能要求
高粘改性沥青SMA-13混合料路用性能具体指标见表13。
3·铺装施工工艺流程
之江大桥钢桥面铺装(ERS)施工工艺流程为:钢桥面板喷砂除锈→涂刷EBCL胶料,洒布石子→RA05施工→改性热沥青防水粘结层施工→表面层SMA-13沥青混凝土施工。
4·施工质量控制要点
结合之江大桥钢桥面铺装实施过程,树脂沥青铺装体系施工时应注意以下几个方面:
(1)钢板喷砂除锈后应及时进行EBCL层的施工,本项目要求在2h内施工。
(2)施工时应注意EBCL胶料的流淌问题,纵坡大的路段尤其应重视。
(3)RA05层需添加聚酯纤维,在投料前应对纤维进行检查,去除成团、结块的纤维,确保纤维拌和后分散均匀。
(4)冷拌冷铺的RA05层较薄(一般小于3cm),如何确保其厚度均匀一致,是保证钢桥面平整度的关键。
(5)EBCL胶料以及树脂沥青均散发异味,施工时应做好施工人员的防护措施。
5·结语
之江大桥钢桥面采用的树脂沥青组合体系铺装方案,已在10几座桥梁上应用,目前来看使用情况良好,该方案成本低、经济合理、施工简便、施工时对环境条件要求不高以及维
修比较简便等特点,是可选的钢桥面铺装方案之一。
树脂沥青组合体系应用时间相对还比较短,其长期使用性能还有待观察。