简述弹塑体改性沥青桥梁伸缩缝在寒区推广应用必要性
2012-08-15郭彦伟
郭彦伟
(黑龙江省农垦绥化管理局肇源农场交通科)
1 技术概况
桥梁伸缩缝为桥梁结构非常重要的部分,其质量的好坏与行业舒适性,及桥面本身质量有较大关系。目前,我国桥梁伸缩缝完好率较低,一般2~3年就出现早期破损,还有一大部分5~6年便会出现破损情况,管理单位不断的维修,但效果并不理想,得不到根本的改善,即便维修后当时效果较好,但是使用一年左右,同样问题仍然是重复出现,需要重新维护。但在其中毛勒缝是使用效果较好的,同时他又存在着工艺复杂,造价高,工期长等弊端。
目前,弹塑体改性沥青桥梁伸缩缝伸缩缝已在国内、外温度较低的地区的中、小跨径桥梁上获得了较成功的使用和推广。自2000年起,黑龙江省公路局、东北林业大学对适于寒区条件下的改性沥青填充式桥梁伸缩缝进行了较为系统的研究,取得了一定的研究成果,有效的解决了该类伸缩缝在寒区应用时易出现的低温开裂、界面裂缝问题,为建设及管理单位节省了巨额的建设及养护费用。
2 推广的必要性
弹塑体改性沥青桥梁伸缩缝施工非常简便,不需要复杂工艺及机具,同时,行业较适合,便于养护与维修,维修周期较长,且高低温稳定性较强,适合在寒冷地区中小跨径桥梁伸缩缝的新建与改建中应用。
自2000年起,黑龙江省公路局、东北林业大学对适于寒区条件下的改性沥青填充式桥梁伸缩缝进行了较为系统的研究,对改性沥青桥梁伸缩缝在寒冷地区应用时出现破损原因的进行了分析,结合该类伸缩缝的工作原理,通过对基质沥青添加废旧轮胎橡胶粉及EVA的方式,研制了可自主生产的、符合低温地区使用改性沥青结合料,使该类伸缩缝的低温性能有较明显的提高。同时,改进后该类伸缩缝的高温性能、水稳性能、抗老化性能均不低于原进口产品,改进后的改性沥青伸缩缝可满足寒冷地区中、小跨径桥梁的使用要求,基本解决了改类伸缩缝在寒区应用时易出现的低温开裂等问题。
通过连续几年旧有伸缩缝的改造,我们发现桥梁伸缩缝性能好坏的重点在于沥青结合料性能的优劣,特别是相关低温性能的好坏,直接影响着其使用性能。
通过现场实践与性能改善与升极,应用于工程实践后效果较好得到了众多建设和管理单位的支持,通过实桥改造伸缩缝及后期的追踪调查,积累了大量的实践经验,同时形成了施工指南及施工中注意事项。
3 项目可行性实施方案
3.1 科研技术方案概述
(1)确定不同伸缩长度的桥梁的合理开槽宽度。
(2)改性剂的添加、界面裂缝、施工密实性的问题的解决。
(3)通过动测法测试伸缩缝的行车舒适性。(4)形成施工技术指南指导现场施工。
3.2 技术推广方案概述
(1)根据在建和改扩建桥梁,为其量身出具相应的施工方案。
(2)参考国内外相关技术,并对其加以改善。
(3)参考国内相关技术规范及施工技术指南,制定桥梁伸缩缝在寒区的应用技术指南。
4 寒区的气候特点及公路桥梁建设通行情况
4.1 寒区的气候特点
我国寒区一般都属于寒温带大陆性季风气候,寒暑俱烈,四季分明,早、晚温差大。部分区域极端最低气温低于-37℃。极端最高气温34℃,最大温差70℃以上。严峻的气候特点对桥梁伸缩缝的性能指标提出了更高的要求。
4.2 寒区交通运行状况
以黑龙江省“公路三年决战”为代表的公路建设高峰期已经来临,并且部分省市已经完成,修建及改扩建了多条高等级公路,其中有80%以上是新建的桥梁伸缩缝。公路建设的突飞猛进催生运输领域中公路运输业的比重大幅度增长,即交通量急剧增加,重载车、超载车的比重逐渐增大以及日益严重的交通渠化。在此情况下,路面使用性能显得明显不足,很多路面出现了早期破坏,在此同时,桥梁伸缩缝也经受着严格的考验,在寒区气候以及日益增大的交通量双重考验下,以往传统桥梁伸缩缝的性能急需改良。
5 弹塑体改性沥青桥梁伸缩缝的使用特点
(1)该材料由高粘弹性材料组成,把桥面连成统一体,常温及低温情况下呈高弹性,使用后桥面平整、无缝,所以,行驶经过此处时较舒适和平稳。
(2)在施工时,不需装设专门的特殊构件和预埋件,施工简洁、快速,2 h左右便可开放交通,在安装或维修过程中可有效保障公路通畅,减少安全隐患及事故的发生。
(3)在维修时,不需修筑便道,可半幅施工,可为建设单位节约较大的建筑资金。
(4)适宜性较强,在维护过程中,更换旧的伸缩缝时,两侧桥面为沥青混合料或水泥混凝土均可。
(5)耐久性及维护周期较长
该产品的生产原理为,向基质沥青添加EVA及废旧轮胎橡胶粉,提高其高低温稳定性及耐久性,使该类伸缩缝的维护周期明显延长。同时,改进后该类伸缩缝的水稳性能、高温性能均不低于进口的此类产品,该产品的使用可满足寒冷地区中、小跨径桥梁的使用要求,基本解决了寒区应用时易出现的低温开裂等问题,同时降低了成本。
产品目前已经符合推广应用的条件,如果在寒冷地区桥梁建设中大范围推广应用,必将会为建设和管理养护部门带来较大的经济和社会效益,同时,为更大跨度的桥梁伸缩缝研究积累一定的理论基础。
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