重庆内环快速路高家花园嘉陵江大桥位于重庆市沙坪坝区高家花园, 全桥长970m, 主桥全长520m。主桥结构为140+240+140m预应力混凝土连续刚构桥, 引桥结构为多跨简支T梁。该大桥分左右两幅, 桥面总宽31.7m, 两侧人行道净宽3.0m, 行车道宽23m, 双向六车道。经过多年的运营, 大桥车行道桥面铺装、人行道栏杆等出现了严重的破损。为了保障桥梁的使用安全及提高行车速度和行车舒适性、改善行车环境, 对该桥面构造进行整治。
桥面铺装主要病害有: (1) 整体桥面铺装层破损严重; (2) 部分桥面沥青面层与调平层混凝土脱离; (3) 部分桥面调平层露筋现象严重。
原设计桥面铺装为80mm C40钢纤维混凝土。由于本桥的桥面铺装层是一个受力复杂的动力体系, 当车轮作用在铺装层上时, 铺装层处于一种拉压交错的状态, 导致了铺装层的脱层破坏。桥面铺装与主梁间缺乏有效和可靠的连接, 两者的变形无法协调一致也导致了铺装层的破损。铺装层间的排水措施不完善及超载运输现象严重也是造成桥面铺装破坏的主要原因。桥面铺装的破损严重影响了行车安全及舒适性, 同时增大了对桥跨结构的冲击荷载和振动, 影响桥梁结构安全。
经现场踏勘及检测报告的内容得知, 本桥主桥左右幅四条伸缩缝均通长积土、异响, 伸缩缝两侧后浇带混凝土严重破损。引桥部分伸缩缝存在积土、异响现象。
人行道面层存在多处破损及露筋现象, 人行道栏杆破损严重, 部分栏杆混凝土已完全破损, 露筋现象极为普遍。
主、引桥所有漏水蓖缺失, 防撞墙底部泄水孔多处出现堵塞现象。
高家花园大桥主桥为连续刚构、引桥为T梁结构。为了彻底修复高家花园大桥桥面铺装, 解决长时间重复维修的问题, 考虑对原主桥及引桥桥面铺装层全幅拆除, 重新施工桥面铺装层;桥梁伸缩缝、人行道栏杆设计为全部更换。
主桥重新铺设的桥面铺装结构如下
引桥重新铺设的桥面铺装结构如下
由于原桥梁伸缩缝存在积土、异响及车行面型钢断裂、缺失等现象, 故本次整治设计桥梁伸缩缝为全部更换。
原桥SSFB160型伸缩缝采用毛勒D160型伸缩缝更换;原桥SSFB240型伸缩缝采用毛勒D240型伸缩缝更换;原桥SSFB80型伸缩缝采用毛勒D120型伸缩缝更换。
由于原桥人行道栏杆破损相当严重, 故本次设计将原桥人行道栏杆全部拆除、更换。本次设计采用钢管组合式栏杆。
在露筋位置将松散混凝土剔除后, 采用C40环氧砂浆进行封闭、恢复。
在防撞护栏与行车道沥青铺装的结合部位, 应设预留缝, 施工浇筑式沥青混凝土前沿防撞护栏安设螺旋排水管, 并与泄水井连通。铺装层完工后, 在预留缝中填塞泡沫填缝料, 并在其上浇筑热灌沥青。铺装下层 (GA10) 、防水粘结层以及螺旋排水管、填缝料等构成该桥的桥面铺装结构防排水系统。
原桥面铺装刨铣后, 对原桥梁主梁结构顶板上存在的裂缝按照以下措施进行整治:
1) 对主梁结构顶板存在的所有可见裂缝均应进行处理。对裂缝宽度小于0.15mm的裂缝进行封闭处理;对裂缝宽度≥0.15mm、<0.2mm的裂缝采用自动低压渗注法灌浆处理;对裂缝宽度≥0.2mm的裂缝, 应探明深度, 查明裂缝所处位置, 并判别裂缝性质, 再定出处理措施。
2) 化学灌浆材料主要有环氧树脂和甲基丙烯酸酯类材料, 在使用时应先进行浆液试配, 使其可灌性和固化时间能容纳能满足设计、施工要求。浆液配置可参考《混凝土结构加固技术规范》 (GB50367-2006) 执行。
3) 灌浆法施工时, 应将裂缝构成一个密闭性空腔, 有控制的预留出入口, 借助专用灌浆泵将浆液压入缝隙并使之填满。
4) 对于裂缝宽度fw<0.20mm的裂缝应用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物, 然后用毛刷蘸甲苯、酒精等有机溶剂, 把沿裂缝两侧20～30mm处擦洗干净并保持干燥。
5) 灌注设备埋设时应注意, 裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝贯穿处均应埋设灌浆嘴 (盒、管) 。
6) 裂缝封闭后应进行压气试漏, 检查密闭效果, 试漏需待封缝胶泥或砂浆具有一定强度时进行。
7) 浆液配置应按照不同浆液的配方及配置方法进行, 浆液一次配备的数量需以浆液的凝固时间及进浆速度来确定。
8) 灌浆结束后应立即拆除管道并清洗。
9) 待缝内浆液达到初凝而不外流时, 可拆下灌浆嘴 (盒、管) , 再用环氧树脂胶泥或掺入水泥的灌浆液把灌浆嘴处抹平封口。
10) 灌浆结束后, 应检查补强效果和质量, 发现缺陷应及时补救。
高家花园嘉陵江大桥铺装工程施工、质量控制、检测及验收必须执行本实施细则。本实施细则未做明确规定的, 可依据我国《公路工程质量检验评定标准》 (JTG F80/1-2004) 、《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40--2004) 执行。
要求沥青混凝土压实度≥98% (马歇尔试验密度为标准密度) , 厚度容许偏差:-5mm;平整度≤1.8mm。抗滑构造深度 (砂铺法) :不小于0.8mm。
引道路面顶面弯沉值:≤28 (0.01mm)
每一道铺装施工工序完工, 均验收合格后才能进行下道工序施工。须验收工序包括: (1) 打砂; (2) 反应性树脂下封闭层; (3) 溶剂粘结剂粘结层 (4) 铺装下层 (保护层) ; (5) 改性乳化沥青粘层; (6) 铺装表面层。
每一段铺装从施工开始至铺装面层施工完毕, 应封闭交通且不允许铺装施工外的其它工程交叉作业。在铺装完工前, 不允许施工车辆在各铺装层上转弯、调头及紧急制动, 行驶速度不得高于10km/h。运料车应按规定操作行驶方法进入铺装施工范围内, 所有其它车辆 (包括小车) 、与施工无关的人员及机械严禁进入铺装施工作业范围。
铺装完工后, 其他工程 (如防撞栏杆、区画线等) 的施工单位应充分注意保护桥面铺装层。
施工前应采用5米的网格法进行桥面高差的测量, 一方面确定水泥混凝土桥面板的平整度, 另一方面为浇注式沥青混凝土施工时导轨的摆放提供依据。根据测量结果找出低于设计标高15mm以上的部位, 采用浇筑式沥青混凝土进行调平;高于设计标高15mm以上的部位通过铺装下层的调坡保证铺装面层标高及平整度。
打砂前, 应首先检查混凝土桥面板的外观, 确保表面油、油脂、盐分及其它脏物, 如果有这些脏物, 应采用清洁剂、溶剂或高压清水清洁, 直至无油污、尘垢为止。
(1) 环境要求:遇下雨、下雪、结露等气候时, 严禁除锈作业。打砂温度应高于露点3℃, 相对湿度≤85%。
(2) 磨料要求:a.砂粒采用钢丸、钢质棱角砂, 其比例通过试验路结果确定。
b.砂粒必须保持干燥、清洁、不含有害物质, 如油脂、盐分。
(3) 喷砂质量要求及检测:打砂后的混凝土桥面板表面粗糙, 无任何脏物, 清洁干燥, 且无如浮浆等软弱部位。
(4) 喷砂设备:a.采用带吸尘装置的移动式自动无尘打砂机。b.对于自动无尘打砂机所不能施工的区域和边缘, 可采用手提式打砂机作业。c.对于浮浆较多或强度较高的地方, 可采用手提式打砂机作业或这采用人工凿除。
1) 环境要求:a遇下雨、下雪、结露等气候条件时, 严禁涂布作业。b滚涂环境温度15～40℃, 相对湿度≤85%。
2) 涂布操作:待打砂施工后, 并验收合格后, 进行反应性树脂下封闭层涂布施工, 并撒布碎石。
3) 质量要求及检测
(1) 反应性树脂下封闭层外观
要求平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂现象, 若未达到上述要求, 必须重新修整或补涂。
(2) 反应性树脂下封闭层用量为0.4～0.8kg/m2。
(3) 撒布1.18～2.36mm碎石, 用量为300～800g/m2。要求均匀, 不能堆积, 与反应性树脂下封闭层粘结牢固, 应扫除未粘牢的部分。
(4) 混凝土桥面板与环氧树脂之间的结合强度≥1.0MPa。
反应性树脂下封闭层检验合格后, 涂刷溶剂型粘接剂。溶剂型粘接剂用量为:200～400g/m2, 采用人工滚涂方法施工。在溶剂粘接剂施工完4～8h后, 即可施工下面层。
在铺装下层铺筑完毕之后, 设置改性乳化沥青粘层。改性乳化沥青粘层的施工应由对改性乳化沥青生产及满布均具备实践经验的施工队伍施工。
粘层用改性乳化沥青采用重交AH-70#沥青加入6%以上改性剂制作而成, 乳化制备成性能稳定的改性乳化沥青。
改性乳化沥青粘层用量为300～500g/m2。改性乳化沥青粘层在铺装面层混合料摊铺前一天施工 (必须在面层混合料摊铺8h前完工) , 要求洒布均匀并基本满布。
在桥面铺装施工中, 尽可能不设置施工缝 (单向一次成型) 。若遇特殊情况, 需设置施工横缝时, 横缝设置位置应在横梁间隔约1/4处, 面层应设置在另一边约1/4处。上下层横缝错开1.5m以上。
SMA混合料的横缝界面应涂布粘接剂或改性乳化沥青;浇注式沥青混凝土横纵施工缝都采用沥青类贴缝条。
使用边侧限制的钢制或木制挡板, 切割成于浇注式摊铺宽度相同长度, 放置于欲设置施工接缝的位置, 将摊铺机升起少许, 从横向挡板上移出, 抵住横向挡板, 手持人工抹板将混合料抹至紧贴挡板, 并抹平敲打击实。固定横向挡板, 待混合料冷却后, 方可拆除挡板。最后应使混凝土具有垂直的横向截面, 并敲掉松散混合料。
在接缝处铺筑浇注式混合料之前, 应使用红外枪对接缝处混凝土进行加热, 待混合料出现软化后, 将摊铺机高度调至铺装层相同高度, 待布料板将混合料均匀铺开后, 便可开动摊铺机进行正常摊铺。应观察接缝处新铺的混合料, 如出现松散麻面情况, 应立即人工进行处理。
铺装上层横缝采用碾压成斜面并切割清除斜面部分, 再行下段施工, 切割清除工作应在上段铺装施工完毕后进行。
人行道栏杆钢构件安装前需作热喷涂镀铝合金防腐处理, 安装到位后进行涂装, 涂装前应将构件表面的毛刺、突起的焊瘤用砂轮磨平, 并清除油脂、污垢、氧化皮及油漆层等附着物, 再采用喷砂除锈。除锈质量等级要求达到 (GB/T8923) 中的Sa2级标准。除锈后应于当日涂好第一道底漆, 底漆至面漆要求如下:
刷底漆时, 涂刷方向应该一致, 接槎整齐;刷漆时应采用勤沾、短刷的原则, 防止刷子带漆太多而流坠, 底漆涂装后起码需4～8h后才能达到表干, 表干前不应涂装面漆。
人行道栏杆外表面涂装采用GB3181-82 B03浅灰色。
涂刷面漆时, 应将面漆按产品说明书要求的比例进行稀释并搅拌均匀涂刷。涂刷面漆应待第一遍干透后, 再涂刷第二遍漆。喷涂、刷涂交接处应重叠均匀, 保证涂层厚度均匀。
涂层厚度应达到设计要求的厚度, 并按《漆膜厚度测定法》 (GB1764-79) 的规定进行检测。
近年来, 随着我国城市进程不断加快, 城市交通压力日益突出, 建成营运的桥梁工程多面临病害问题。本文通过对营运多年的桥梁桥面系存在病害的识别, 提出对应合理有效的整治措施, 同时对整治施工过程中的主要工艺、技术提出详细的要求, 确保整治施工质量, 可供类似桥梁工程病害整治借鉴。
摘要：针对重庆内环快速路高家花园嘉陵江大桥桥面系存在的主要病害, 提出对应整治措施, 同时对病害整治施工过程中主要施工工艺、施工技术提出实施细则。
关键词：桥面系,病害整治,实施细则
[1] 《城市道路维护工程设计规范》 (DB50/T305-2008)
[2] 《公路沥青路面设计规范》 (JTG D50-2006)
[3] 《公路工程集料试验规程》 (JTG E42-2005)
[4] 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62-2004)
(5) 西部交通科研项目《桥面铺装材料与技术研究》
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