钢桥面铺装中骨架密实型橡胶沥青混合料的应用.pdf
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1、总663期2023年第33期(11月 下)0 引言骨架密实型橡胶沥青是在沥青材料中加入一定比例的废旧轮胎橡胶粉,分散溶胀后形成改性沥青。掺加橡胶粉后混合料弹性明显增大,模量减小,混合料应力吸收及应力扩散效果均得到改善。此外,橡胶沥青可长期保持较好的黏韧性、抗高温推移及抗反射裂缝、抗变形能力,是公路路面罩面、桥面铺装等的理想材料。基于此,本文以某建设年代较早的公路桥梁为例,对骨架密实型橡胶沥青混合料在其钢桥面铺装中的应用进行分析,对该类型混合料在公路桥梁工程中的推广应用提供参考。1 工程概况某公路桥梁全长918.7 m,采用14孔64 m简支正交异形板栓焊钢箱梁设计,行车道宽9.0 m,人行道宽
2、21.5 m,按照汽-20、挂-100荷载等级设计。该公路桥于1994年建成使用,至今已持续运行近30年,其间进行过2次桥面铺装层改造翻修,最近1次翻修在2010年。自2010年以来,桥面沥青铺装层出现裂缝、坑洼、起皮、剥落、车辙、高温推移等病害,加之临近国道路面维修使该桥梁段交通量明显增大,钢桥面既有病害愈发严重。考虑该桥梁所在地区夏季高温多雨,且病害路段交通运行量日益增多的实际,管理部门决定采用高黏度、高韧性SBS及橡胶复合改性沥青铺装钢桥面1,同时采用低回弹、低收缩、抗车辙的多碎石骨架密实型沥青混合料,上面层及下面层分别使用 SAC-13 和SAC-10的倒装结构,增设双层橡胶沥青防水黏
3、结层。钢桥面铺装结构为4 cm厚SMA-13改性沥青混合料上面层+改性沥青防水黏结层+4 cm厚SMA-10改性沥青混合料下面层+改性沥青防水黏结层+环氧富锌底漆层。2 混合料设计2.1 原材料选用骨架密实型橡胶沥青混合料选用SBS改性沥青;橡胶粉使用当地某环保公司产胶粉,筛分试验结果见表1。同时以就近石料场辉绿岩碎石为集料,集料密度检测及筛分试验结果见表2。纤维采用某环保公司产德兰尼特纤维材料。表1 橡胶粉筛分结果筛孔尺寸/mm通过率(%)规范值(%)0.0750.8050.153.50.35.70450.644.5201001.1892.0651002.36100100表2 集料密度检测及
4、筛分试验结果规格/mm101551005密度/(g/cm3)2.6882.6862.637筛孔尺寸/mm0.0751.02.017.40.151.22.821.40.31.33.228.70.61.33.637.51.181.34.148.12.361.35.163.54.751.420.895.69.533.910010013.281.81699.8经检验,所用材料的各项性能均满足 公路桥涵施工技术规范(JTG 36502020)及设计要求。2.2 配合比设计出于混合料施工质量控制及拌和楼除尘效果的考虑,试配后确定的骨架密实型橡胶沥青混合料SAC-10配合比为:粒径510mm集料粒径03mm
5、集料矿收稿日期:2023-03-02作者简介:徐美清(1988),男,工程师,从事公路桥梁建设管理相关工作。钢桥面铺装中骨架密实型橡胶沥青混合料的应用徐美清(江西省现代路桥工程集团有限公司,江西 上饶 334000)摘要:为检验骨架密实型橡胶沥青混合料在钢桥面铺装中应用的可行性与适用性,以某公路桥为例,分析其原材料选用及配合比设计,并对钢桥表面涂装层、黏结层施工及橡胶沥青混合料施工过程进行分析。分析结果表明,骨架密实型橡胶沥青混合料SAC-10下面层和SAC-13上面层的设置有效解决了钢桥面铺装层高温推移、车辙、低温开裂、疲劳变形、水损等突出病害,并能大幅延长钢桥面使用寿命。关键词:钢桥面;铺
6、装;橡胶沥青混合料中图分类号:U445.4文献标识码:B110交通世界TRANSPOWORLD粉德兰尼特纤维橡胶粉改性沥青=643150.4 7.1;SAC-13 配合比为:粒径 1015mm 集料粒径 510mm集料粒径03mm集料矿粉德兰尼特纤维橡胶粉改性沥青=39282940.46.6。目标级配曲线如图1所示。图1 SAC-10混合料级配曲线图2 SAC-13混合料级配曲线2.3 配合比调试结合骨架密实型橡胶沥青混合料目标配合比及最佳油石比,通过间歇式沥青拌和楼生产混合料,并在试拌前借助砝码校正拌和楼计量系统,确保系统正常运转且计量准确2。参照目标配合比,调整料仓开启口及下料电机转速,保
7、证下料比例均衡且与目标配合比一致;将冷料加热烘干后二次筛分并加入1#4#热料仓,筛网尺寸依次为4、7、11、16 mm。最终确定的骨架密实型橡胶沥青混合料SAC-10的热料仓矿料比为1#热料仓2#热料仓3#热料仓矿粉=3016486%,油石比为7.1%,德兰尼特纤维按0.4%比例掺加;SAC-13的热料仓矿料比为1#热料仓2#热料仓3#热料仓4#热料仓矿粉=281127295%,油石比为6.6%,矿粉纤维掺加比为0.4%。经过对橡胶沥青混合料级配调试结果的验证,设计出的SAC-10和SAC-13混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗水损性能均符合规范,室内配合比设计结果可直接用于混合料制备。3 涂装
8、层及黏结层施工3.1 面板预处理在喷砂前全面检查钢箱梁面板及连接板螺栓外观,面板表面是否存在材料缺陷及焊瘤,如有,必须采取相应的修补措施,并记录油污、黏结剂、凹坑等具体位置。待外观检查并处理结束,使用电动洗涤擦、化油剂清洁钢桥面板,最后用高压清水彻底冲洗12遍,确保钢桥面板无粉尘、油污等污染物。此后,还应进行盐分测试,确保盐分含量不超出0.13。3.2 面板喷砂通过具备自动回收磨料功能的喷砂机进行钢桥面板喷砂除锈,对于喷砂机较难处理到的区域改用手动工具打磨。喷砂后钢桥面板粗糙度应达到4080 m,清洁程度应为Sa2.5级。3.3 防腐层及黏结层涂装待结束钢桥面板检查后使用吹风机再次清洁钢桥面,
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