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1、高架桥无缝桥面养护改进方案与技术分析范文1既有无缝桥面现状成仁高架桥伸缩缝采用高黏弹性沥青混合料，主要由高分子改性沥青及玄武岩骨料等材料拌合而成。弹塑体采用标准宽度50cm，厚度10cm，位于下层桥面混凝土层，上层沥青混凝土则完全连续铺筑；跨缝处采用的钢板厚度25cm（横桥向），厚度2.0cm，长度50cm（横桥向）。伸缩缝材料结构示意图见图1。图1伸缩缝结构示意图对伸缩缝进行调查表明，弹塑体伸缩缝表面上覆沥青层存在不同程度的开裂现象，裂缝通常有23条，最大开裂宽度可达5mm左右，位于重车道表面的沥青层多存在一定的车辙痕迹，表面最大凹陷或凸起的不平整尺度达2cm左右（见图2所示）。将代表性伸缩
2、缝体材料凿开（解剖）检查，发现伸缩缝上覆沥青混合料及下层弹塑体混合料，总体状况较好，未发现开裂、破碎或疏松等情况，底部支撑钢板存在不规范施工导致的钢板间隙过大、局部钢板缺失的情况1，见图3所示个别伸缩缝存在开裂、下陷变形等病害，分析认为，产生此类病害的主要原因包括以下几个方面：（1）伸缩缝沥青胶结料高温稳定性不足，伸缩缝沥青混合料层温度收缩或温度疲劳应力大于其抗拉强度，再向上反射使面层产生横向裂缝；（2）伸缩缝处面层沥青混凝土与下层的沥青伸缩缝混合料弹塑体模量差异大，在温度应力或车D辆荷载的作用下，面层沥青混凝土底部弯拉应变过大，从而产生裂缝；（3）伸缩缝沥青与桥面的粘结强度不足，沥青伸缩缝与
3、梁端连接处界面产生开裂；（4）施工质量不佳，桥面伸缩缝处与路面的连接处平整度、压实度控制不足，混合料级配控制不佳等。2弹塑体材料性能试验材料性能试验包括高弹改性沥青粘结料基础参数试验、性能参数试验、集料性能试验、伸缩缝混合料配比与性能试验、粘结剂性能试验等42个试验项目。通过试验得出以下结论：（1）为优选无缝伸缩缝沥青胶结料类型，提高无缝伸缩缝弹塑体高温稳定性，分别开展了沥青基本性能试验、动态剪切温度扫描试验和多应力蠕变恢复试验，采用软化点、车辙因子与相位角，以及蠕变恢复率和不可恢复蠕变柔度等指标，来评价无缝伸缩缝沥青胶结料的高温性能。试验结果表明，受沥青胶结料聚合物掺量高及高延迟弹性恢复能力
4、的影响，国内外现行关于无缝伸缩缝沥青胶结料规范采用的软化点、车辙因子等指标，对无缝伸缩缝沥青胶结料高温性能评价的一致性存在偏差，而基于多应力蠕变恢复试验的黏弹特性指标有较好的一致性，且区分度明显，因此推荐用多应力蠕变恢复试验作为评价无缝伸缩缝沥青胶结料高温性能的关键控制指标2。（2）为提高伸缩缝沥青胶结料高温稳定性，通过大量室内试验，综合比选了油石比分别为13和14的伸缩缝路用性能（见表1）。试验结果表明，在14的胶结料和集料比例下，可改善弹塑体高温稳定性不足的问题，同时也满足低温弯曲、线膨胀系数、拉伸延长率及水稳定性等性能，明显提高弹塑体上覆沥青面层的抗疲劳裂缝性能和抗车辙性能。（3）界面粘
5、结强度随着温度的升高而逐渐减小，油石比的变化对其影响较小。低温条件下，粘结强度降低的速度较快，并且远低于混合料拉伸强度，约为拉伸强度的50%左右；高温条件下，粘结强度降低的速度较慢，并且较为接近混合料拉伸强度。粘结强度与温度关系曲线见图4所示。（4）与新建工程不同，伸缩缝养护修复工程受空间限制，无法采用大型摊铺和碾压设备，因此在养护过程中，为满足施工拌和与压实黏度，通常实际施工中加热温度达到190，造成材料短期老化严重。为改善这一情况，选用多种温拌剂对高分子聚合体改性沥青胶结料进行改性，对改性前后的胶结料开展旋转平板黏度法和多应力蠕变恢复试验，分别测试胶结料黏度及高温性能。试验结果表明，添加温
6、拌剂后胶结料黏度下降，同时高温性能得到提升。综合降黏效果和高温性能改善效果，推荐基于有机添加剂的温拌改性剂，作为高黏弹沥青胶结料的温拌改性添加剂3。3结构性能改进方案在伸缩缝弹塑性材料内部设置加筋网，主筋直径2cm，可纵向滑动，横向间隔12.5cm分布，主筋两端留有3cm的预留空隙。主筋贯通支撑结构的同时与弹塑性材料无粘结，可在支撑结构与弹塑性材料之间纵向滑动4-5。该结构简单，使用方便，可以有效缓解梁体的位移带来的冲击，大幅提高伸缩装置的承载能力，结构图如图5所示。图5加筋构造示意图经过室内模型试验后，将该种结构应用于现场，且对试验段的伸缩缝变形进行长期观测，监测结果如图6所示。S2022年
7、第4期从图6可以看出，所监测伸缩缝发生的位移变化值为-19.817.4mm之间。伸缩缝实际拉压变形量值与弹塑体伸缩缝的适应变形能力基本一致，可以认为绝大多数情况下，成仁路高架桥所采用的弹塑体伸缩缝能够满足实际使用要求。通过现场调查，该伸缩缝在运营2年后，快车道及重车道均未出现明显车辙以及裂纹，相比前期未设加筋层的无缝伸缩缝，重车道防塌陷效果明显。4养护建议通过该课题的研究总结，形成了高架桥无缝桥面技术的成套养护新技术，并提出以下3方面建议：（1）构造选择方面。随着运营时间的增长，伸缩缝表面沥青层裂缝将不可避免，建议对伸缩缝表面沥青层裂缝，开展定期观测并及时做好灌缝封闭养护；对非重车道伸缩缝，根
8、据伸缩缝体病害程度不同，修复时可采用仅更新上覆沥青层恢复的方案；对重车道缝体车辙情况进行定期观测，如发生较明显车辙痕迹时，建议采用加筋改进型构造伸缩缝进行全面恢复。（2）弹塑体材料配比方面。为提高伸缩缝沥青胶结料的高温稳定性，以及改善伸缩缝弹塑体上覆沥青层的抗疲劳性能，建议弹塑体油石比为14。受养护修复工程的施工空间所限，为提高弹塑体压实度，避免材料过度加热导致的老化问题，建议采用基于有机添加剂的温拌改性剂，作为高黏弹沥青胶结料的温拌改性添加剂。（3）伸缩缝改造施工方面。对因原始施工缺陷发生的伸缩缝病害进行彻底清除，对原有存在缺陷的槽口全面修补、钢支承板全面更换，以行车道为单位对伸缩缝进行重新
9、浇筑施工。施工中应严格遵循施工流程及注意事项，对施工人员进行技术交底，并派专人值守，确保施工质量。开槽后需对槽区进行清理，清除残留的沥青料渣和其它杂物。缝口两边标高保持线形一致，偏差不超过3mm，确保跨缝板与梁体紧密相贴。弹塑体抗压性能明显优于抗拉性能，为充分发挥弹塑体材料较好的受压工作性能，保证弹塑体处于良好的受力环境，建议伸缩缝改造施工的环境温度处于较低水平，如成都地区建议选择在10左右。5结束语本文针对成仁高架桥路面应用的无缝伸缩缝技术，通过伸缩缝的现场调查、不同油石比混合料的比对试验、伸缩缝构造性能的研究，对现有技术提出改进方案和养护建议，以期为今后无缝桥面的运营养护工作提供技术参考。