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AWP2000F型纤维增强桥面粘结防水层在新九曲河大桥应用

收藏本文 2024-03-02 点赞:7288 浏览:21967 作者:网友投稿原创标记本站原创


前言
泰州长江大桥位于江苏省的泰州市和镇江、常州市之间,东距江阴长江公路大桥57公里,西距润扬长江公路大桥66公里,是江苏省“五纵九横五联”高速公路网和国家《长江三角洲地区现代化公路水路交通规划纲要》中的重要组成部分,也是江苏省规划建设的11座公路过江通道之一。新九曲河大桥位于镇江丹阳市后巷镇境内,属于泰州长江公路大桥南接线镇江段G03标工程项目,跨越太平河、迎风河、新九曲河、中心河四条河流,桥梁全长2513.612m,桥梁起点桩号K46+116.505,终点桩号K48+630.117,设计汽车荷载等级:公路-I级,桥面净宽:2×净1

5.25m,采用六车道高速公路标准,设计速度为120km/h,预留八车道建设条件。

随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装因粘结和防水问题引起的桥面铺装层早期损坏,已成为影响桥梁美观、使用功能的发挥和诱发交通事故的一大病害。近年来,人们越来越重视因桥面铺装粘结防水问题造成的病害。为此,桥面防水在大跨径重大型桥梁铺装体系中的重要性越来越显突出。新九曲河大桥桥面防水体系经过优化,并经过专家讨论,最终确立了采用基面抛丸清理工艺及纤维增强型防水层。本文以新九曲河大桥为例,着重介绍纤维增强型防水体系的应用。
1.防水层的性能要求
桥面防水是一个整体系统,包括防水层与排水设施以及其上的路面结构所组成,防水层的性能实际是取决于防水系统中各组成部分的互相作用,如因层间粘结性能及层间抗剪性能不足而导致防水层的破坏,那么即使防水层的性能完好,防水系统也将失去作用。混凝土桥面柔性铺装结构设置完整的粘结防水系统能解决因层间粘结不良引起的桥面铺装层早期损坏问题和因桥面渗水而引起的美观问题和桥梁的结构破坏。因此,理想的桥面防水层必须满足下列要求:
(1)防水层必须是不透水的,包括在施工中的渗水和使用年限内的渗水;
(2)防水层应与面层和桥面有足够的粘结力;
(3)防水膜应能抵抗桥面裂缝,包括在施工前后所产生与发展的裂缝。
(4)防水层应同时具备良好的高温稳定性和低温抗裂性能。
(5)防水涂料必须具有良好的抗老化性能,不因受高温、辗压、低温、霜冻等作用而降低粘结能力、抗剪能力和防水能力。
2.防水层类型及特点
2.1目前国内主流的几种防水层设置如下:
(1)卷材类防水:其优点主要是整体防水效果好,但其对基面平整度及含水率要求极高,层间粘结和抗剪强度低,且卷材相互搭接处是极为薄弱的环节。
(2)刚性渗透型结晶防水:此类防水层设置的机理是通过材料与混凝土表面起化学反应以形成一层致密的保护膜来达到防水效果,但其致命的效果是不成膜,无法防止裂缝的扩展。且其与上层沥青层粘结差,还需要通过洒布粘层油来保证必要的粘结强度。
(3)沥青同步碎石防水:该类防水工艺施工便捷,成本较低,但由于采用的材料性能较差,导致防水系统层间粘结、整体抗拉及抗剪性能指标偏低,对路面使用寿命有较大影响。
(4)柔性沥青基涂膜类防水涂料:
目前业内采用最广泛的桥面防水体系就是传统的柔性沥青基涂膜类防水材料。这是目前业内最普遍采用的防水系统,具有以下比较突出的优点:
a、层间粘结性能好、抗剪强度高,可以取代粘层油的作用。
b、由于其改性沥青原材料的特性可抵抗水泥砼基层产生的小型龟裂纹。
c、具备良好的温度稳定性和低温抗裂性能。
d、具有良好的抗老化性能,不因受高温、辗压、低温、霜冻等作用而降低粘结能力、抗剪能力和防水能力。
采用传统柔性防水涂料防水层设置能够很好地解决层间抗剪的问题,但其在施工过程中喷洒厚度的均匀性难以控制,因此对施工工艺和机械化程度要求高。
但其在施工和应用中难以解决的问题主要是防水层的抗硌破性能差。
关于桥面防水体系设置的要点阐述

1、桥面水泥砼调平层清理工艺

1.1对水泥砼基层的清理目的是为了全面彻底地清除砼表面的浮浆,以保证防水层及沥青砼铺装层施工结束后整个体系的层间粘结及抗剪强度完全达标。
1.2桥面防水层有刚性及柔性等多种结构形式,但防水体系的厚度均介于1~5mm之间,因此对底基面的平整度及粗糙均匀度要求非常高。在新型抛丸清理工艺出现之前并没有很好的基面清理工艺,传统均采用圆盘钢丝刷打磨清理工艺。传统的打磨工艺严格意义上只能将大块浮浆及局部龅牙处进行初级处理,稍微提高基面平整度,并且不能彻底的清理砼表面的浮浆。且单位面积施工时间实际上更加冗长。而抛丸清理工艺的出现则很好的弥补了这些缺陷。在施工程序调配合理及机械设施配备到位检修有序的前提下,单位面积的施工时间与打磨施工相比并无增加。而通过抛丸清理得到的基面粗糙度均匀一致,能更好的促进防水体系与上下砼铺装层的层间粘结及抗剪性能。因此在07年1月开始实施的交通部公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)里明确提出了特大桥、重要大桥桥面宜进行表面抛丸喷砂处理。

2、桥面防水体系设置

2.1 目前业内采用最广泛的桥面防水体系就是传统的柔性沥青基涂膜类防水材料。施工现场对防水层的检测评定则都参照2005年1月1日实施的交通部《公路工程质量检验评定标准》第95页第8.12节。
此本评定标准是根据99年交通部委托长安大

源于:期刊论文www.udooo.com

学专项防水课题研究小组系列研究结果所编制,其表8.12.1项防水层实测项目里主要只提到了涂膜厚度、粘结强度及抗剪强度等指标。而在第1小节的基本要求里提到的“防水层铺设材料的规格与性能,以及防水层的不透水性应符合设计要求,并至少应有不低于沥青混凝土铺装层使用年限的寿命,能适应动荷载及混凝土桥面开裂时不损坏的特点。”这项指标并没有具体的考核评定要求。
目前的设计人员在设计时是按照建材行业标准《道桥用防水涂料》
(JC/T975-2005)表2涂料通用性能第

3、4项来考核。

对于传统的柔性沥青基涂膜类防水涂料,其最致命的隐患就是严格意义上的抗硌破性能不能达标,未添加胎基的涂膜均不能严格通过上述表2的第

3、4项实验。施工中具体表现在:

a、施工过程中车轮,特别是摊铺机履带轮和重载料车等对防水层的硌破。
b、热沥青碾压摊铺过程中对防水层的硌破。
交通部桥面防水课题组专家的研究认为聚合物改性沥青基桥面粘结防水涂料若不加胎基都会渗漏。因此此类材料目前主要只是作为一种良好的粘结材料在使用。
综上所述,以上的防水层设置方案都存在或大或小的缺陷,不能系统的解决粘结防水的问题。
99年,交通部委托长安大学成立专题小组对防水层进行专项研究,该课题的研究成果被写进交通部的新规范:交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)(2005-01-01实施)中表8.12.1 ,交通部桥面防水课题组的研究同时认为聚合物改性沥青基桥面粘结防水涂料若不加胎基都会渗漏。聚合物改性沥青基桥面粘结防水涂料目前主要只是作为一种良好的粘结材料在使用。
纤维增强防水层则是基于这样一种现状而研制出。
纤维增强型防水涂料通过在聚合物改性沥青基桥面粘结防水涂料中,加入纤维,与涂料施工时同步切割混合喷涂,使得在防水层中间形成一层纤维均匀乱相地与涂膜握裹的胎基,这样经过增强的聚合物改性沥青防水材料,通过同步切割施工工艺混合纤维材料喷涂,完善了了防水涂层的抗硌破、抗裂和抗拉能力,提高了层间粘结强度,以及整体防水层的抗剪强度,完善了整体的防水效果。很好地解决了聚合物改性沥青防水层抗硌破的难题,能够抵抗桥面微裂纹的扩展,有效的增强桥面层的使用寿命。

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