楊穎
摘 要:文章以某大橋橋面鋪裝工程為實例,對瀝青混凝土的氣泡及鼓包現(xiàn)象進行了說明,另外將瀝青混凝土外觀、彎曲應變以及空隙率為評價指標,對優(yōu)化方案進行了詳盡的探索與研究,可以為相關(guān)人士提供參考。
關(guān)鍵詞:橋面鋪裝 防水粘結(jié)層 優(yōu)化設(shè)計
1.工程概況
文章以某工程大橋為例,該工程大橋橋面鋪裝方式為澆注式瀝青混凝土GA10,橋體施工分為兩個部分,分別是淺水區(qū)非通航孔橋施工和深水區(qū)通航孔橋施工。其中,淺水區(qū)非通航孔橋施工過程涉及厚度為85m跨組合連續(xù)梁的建設(shè)。通過對設(shè)計方案進行分析,組合連續(xù)梁橋面的鋪裝應該選擇厚度為45mm改性瀝青SMA-13、厚度為35 mm的澆注式瀝青GA10、經(jīng)過改良的乳化瀝青粘結(jié)層以及玻璃纖維加筋溶劑粘結(jié)劑,這樣的結(jié)合方式會使得效果更佳。
2.原設(shè)計方案實施過程及結(jié)果
2.1原設(shè)計方案實施過程
組合連續(xù)梁混凝土按原有計劃進行施工,在施工過程中,必須充分地對施工工藝、人員機械設(shè)備組合的方式以及施工組織情況進行驗證。在對連續(xù)混凝土基面進行處理的過程中,應用的機械設(shè)備是車載式拋丸機。將其行走速度設(shè)置為15m/min,完成拋丸后,相關(guān)參數(shù)例如粗糙度等必須要符合相關(guān)設(shè)計文件的要求。在進行玻璃纖維溶劑型粘結(jié)劑施工的時候,需要應用溶劑型粘結(jié)劑自動噴涂機,但是需要等待粘合劑完全凝固后,方可以進行施工。
2.2原設(shè)計方案實施結(jié)果
澆注式瀝青混凝土GA10施工過程中,發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土表面產(chǎn)生了大量的氣泡、鼓包現(xiàn)象。對產(chǎn)生氣泡、鼓包的瀝青混凝土進行現(xiàn)場取樣,發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部出現(xiàn)明顯的氣孔,不符合澆注式瀝青混凝土GA10密實、空隙率幾乎為零的要求。
將彎曲應變和空隙率當做混凝土評價指標,為澆注式瀝青混凝土GA10的鼓包以及氣泡現(xiàn)象進行驗證,施工現(xiàn)場取樣產(chǎn)生鼓包和氣泡的混凝土樣本,然后將樣本的相關(guān)指標和室內(nèi)樣文章件進行比對,對空隙率進行測試,測試結(jié)果如表1所示。依據(jù)相關(guān)規(guī)程中標定的試驗方法,對產(chǎn)生鼓包和氣泡的混凝土的彎曲性能進行測試,如表2所示。
3.防水粘結(jié)層優(yōu)化措施
3.1相關(guān)措施
為了防止?jié)沧⑹綖r青混凝土GA10產(chǎn)生鼓包和氣泡的現(xiàn)象,保證其能充分發(fā)揮其原有的性能,通過以下幾種措施對其進行改進,并在后續(xù)試驗路段加以試驗驗證。
①用環(huán)氧樹脂封閉層、溶劑型粘結(jié)劑以及碎石或者機制砂制成防水粘結(jié)層。
②憑借高滲透高粘結(jié)性能乳化瀝青制作防水封閉層。
③在完成澆筑施工后,干燥處理混凝土面板,有利于避免氣泡和鼓包現(xiàn)象的產(chǎn)生。
④憑借甲基苯烯酸樹脂充當防水材料。
依據(jù)以上4種改良措施,在試驗路段進行了27種優(yōu)化方案的試驗,其中,環(huán)氧樹脂選來自5種不同廠家的產(chǎn)品。3.2澆注式混凝土GA10外觀狀況表現(xiàn)
在優(yōu)化方案形成后,進行混凝土澆筑,完成澆筑施工后,對鋪筑效果進行分析發(fā)現(xiàn),如果采用更為合理的優(yōu)化方案,可以在一定程度上避免混凝土鼓包和氣泡現(xiàn)象的產(chǎn)生。有效地延長了混凝土的使用壽命,確保其可以充分發(fā)揮其原有的性能。所有優(yōu)化方案的外觀表現(xiàn)如圖1所示。
經(jīng)過優(yōu)化方案的改善后,為了能夠更為直觀地對優(yōu)化方案的效果進行驗證和測試,對試驗路段進行鋪筑,完成鋪筑后進一步進行了檢測,通過對檢測結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn),某些優(yōu)化方案對澆注式瀝青混凝土GA10的改良效果更加,在完成澆筑后,并沒有產(chǎn)生鼓包和氣泡的現(xiàn)象。這就證明:通過環(huán)氧、玻璃纖維以及碎石的優(yōu)化方案原則上是可以實施的,可以防止混凝土產(chǎn)生鼓包和氣泡的現(xiàn)象。但是部分這類優(yōu)化方案的改善結(jié)果并不理想,在完成鋪筑后,仍然存在較多的鼓包和氣泡現(xiàn)象。經(jīng)過對調(diào)查結(jié)果進行詳細的分析后,發(fā)現(xiàn)澆注式瀝青混凝土GA10表面之所以會出現(xiàn)大量氣泡、鼓包的現(xiàn)象,這是因為該混凝土在施工過程中,其攪拌溫度以及攤鋪溫度較高,甚至超出了部分環(huán)氧樹脂的高溫極限值,從而就會造成環(huán)氧樹脂封閉層出現(xiàn)破裂甚至融化的現(xiàn)象。
所以,在施工過程中,如果選擇環(huán)氧樹脂,就不僅需要對其常規(guī)性能進行檢測,還必須充分考慮環(huán)氧樹脂的耐高溫性能。另外,為了使環(huán)氧樹脂類材料在混凝土澆筑的過程中,其相關(guān)參數(shù)更能配合施工工藝,在生產(chǎn)或者配置環(huán)氧樹脂類材料的過程中,不管是憑借物力方法,還是憑借化學方法,要盡量提高其耐高溫的性能。
3.3澆注式瀝青混凝土GA10空隙率狀況
不同的優(yōu)化方案,對澆注式瀝青混凝土GA10的空隙率有著不同的影響,為了對這種影響進行詳細的探索,對施工現(xiàn)場的澆注式瀝青混凝土GA10進行取樣,取樣的方法應該為水中稱重法。因為澆注式瀝青混凝土GA10的施工溫度較高,在所有的優(yōu)化方案中,有些方案因為防水粘結(jié)層不能有效地對混凝土中的水蒸氣的蒸發(fā)進行隔絕,導致大量的鼓包和氣泡現(xiàn)象的產(chǎn)生,不僅如此,還會造成澆注式瀝青混凝土GA10內(nèi)部產(chǎn)生大量的縫隙,因為混凝土完成澆筑后,要求空隙率≤1%,但是這類優(yōu)化方法通常會造成混凝土的空隙率較大,不能滿足相關(guān)要求。
4.試驗結(jié)論
經(jīng)過對組合連續(xù)梁澆注式瀝青混凝土GA10優(yōu)化方案的具體探究,得出以下結(jié)論:
(1)沒有經(jīng)過優(yōu)化方案進行改良,如按原施工方案進行澆注式瀝青混凝土GA10施工,由于施工工藝本身的溫度相對較高,繼而會產(chǎn)生大量的鼓包和氣泡現(xiàn)象。連續(xù)的高溫作用,會進一步將沒有參加化學反應的水變成水蒸氣,促進了鼓包和氣泡現(xiàn)場的產(chǎn)生。
(2)通常情況下,混凝土澆筑完成后,要求縫隙率≤1%,但是澆注式瀝青混凝土GA10一旦產(chǎn)生鼓包和氣泡現(xiàn)象,其空隙率通常為2.4%,另外,通過對這類混凝土的相關(guān)參數(shù)進行詳細的研究后,發(fā)現(xiàn)其彎曲應變也有所損失。這就證明了,如果澆注式瀝青混凝土GA10發(fā)生鼓包和氣泡的現(xiàn)象,對其空隙率以及彎曲應變能力都十分不利,同時也證明了,鼓包和氣泡現(xiàn)象的發(fā)生,對完成鋪筑后路的使用壽命有著十分不利的影響。
(3)防水粘結(jié)層如果以環(huán)氧樹脂、溶劑型粘結(jié)劑以及碎石進行充當,可以有效防止?jié)沧⑹綖r青混凝土GA10的氣泡、鼓包的發(fā)生,但是環(huán)氧樹脂的耐高溫性能不佳,在選擇的過程中,應該盡量選擇耐高溫性能好的環(huán)氧樹脂材料。
(4)為了更好地解決連續(xù)注漿式混凝土的氣泡和鼓包現(xiàn)象,防水粘結(jié)層以環(huán)氧樹脂+碎石+溶劑型粘結(jié)劑進行結(jié)合,效果更佳。
5.結(jié)束語
綜上所述,文章提出了相關(guān)的改進方案,通過對改良效果進行研究發(fā)現(xiàn),這些改良措施可以有效降低澆注式瀝青混凝土產(chǎn)生鼓包和氣泡的現(xiàn)象,進而延長的其耐久性能,因此值得推廣應用。
參考文獻:
[1]張純.澆注式瀝青混凝土鋼橋面鋪裝配合比設(shè)計及其性能優(yōu)化研究[D].重慶:重慶交通大學,2014.
[2]張順先.江陰長江大橋鋼橋面鋪裝層改性瀝青澆注式砼的組成與性能研究[D].重慶:重慶交通大學,2009.