钢混结合梁桥面环氧沥青混凝土施工技术
     
    摘　要：针对环氧沥青混凝土铺装技术
    ０　引　言
    环氧沥青是一种将环氧树脂加入沥青，经过与固化剂发生固化反应，形成不可逆的固化物，从而使沥青性质从热塑形转化为热固性的一种路用材料［１］。因此，环氧沥青有着比普通沥青更加优异的物理、力学性能。通过将环氧沥青结合料与级配集料拌和而形成的强度高、刚性大的沥青混凝土，具有良好的耐腐蚀性、高温稳定性、水稳定性和抗疲劳特性。由于具有良好的路用性能，使得环氧沥青混凝土从２０００年开始被引入到国内大跨径钢桥面铺装工程中，并得到成功应用［２］。本文通过对长沙市福元路湘江大桥钢混结合梁桥面环氧沥青混凝土铺装施工技术的研究，提出国产环氧沥青混凝土相关施工技术要点，可为同类施工提供参考。
    １　工程概况
    长沙市福元路湘江大桥位于银盆岭大桥与三汊矶大桥中间偏北的位置，距上游银盆岭大桥约２．９ｋｍ，距下游三汊矶大桥约２．７ｋｍ。该桥主桥、水中引桥及东岸世纪城引桥上部结构均采用钢主梁、混凝土桥面板相结合形式，行车道铺装采用上面层为ＳＭＡ改性沥青混凝土，下面层为环氧沥青混凝土的铺装结构：４．５ｃｍ　ＳＭＡ 改性沥青混凝土＋乳化沥青粘层＋３．５ｃｍ 环氧沥青混凝土＋环氧沥青粘结防水层。
    ２　环氧沥青混凝土施工工艺
    ２．１　环氧沥青混凝土材料选择
    环氧沥青混凝土施工过程中的主要材料为矿料和环氧沥青。为满足桥面沥青混凝土铺装的性能要求，必须选好这两种材料［３］。
    环氧沥青混凝土对矿料的要求较高，矿料中的集料主要采用清洁、干燥、坚硬、耐磨的非酸性矿料。本工程选用表面１００％为破碎面的玄武岩，形状以近似立方体为主，其技术要求见表１。填料采用的矿粉为石灰石粉，其技术要求见表２。
 
    环氧沥青采用国产环氧沥青结合料，由２种组分组成：组分Ａ（环氧树脂）和组分Ｂ（石油沥青和固化剂组成的均质合成物）。两种组分混合后，环氧沥青的技术指标如表３所示。
 
    ２．２　环氧沥青混凝土配合比的确定
    在施工前，需要进行环氧沥青混合料的配合比设计，包括目标配合比、生产配合比和生产配合比验证三个阶段。
    矿料级配确定后，采用马歇尔试验方法进行沥青混合料最佳沥青用量的确定。将使用同一油石比制成的试件分为两组，一组为固化试件，另一组为未固化试件。对于要求固化的试件，成型后即放入１２０℃的恒温箱中养护固化４ｈ，完成后取出冷却，进行试验；对于未固化的试件，成型冷却后即进行试验。
    通过马歇尔试验，同时考虑到在实际铺装过程中环氧沥青混合料的固化过程不同于实验室，综合考查固化及未固化试件的性能后，确定最佳油石比。从而确定目标配合比，并进行生产配合比的调整。
    ２．３　原桥面处理
    ２．３．１　喷砂前准备
    （１）水泥混凝土桥面钢筋露出长度要求不大于３ｍｍ，不满足要求时需进行处理。
    虽然吊耳在桥面板安装后被割除，但通常会留有１～２ｃｍ的短茬，此时须将其切割至与桥面板齐平，并将端部打磨平滑。
    （２）混凝土桥面平整度（尤其是湿接缝处）、高程等应满足规范要求。
    通过测量全桥每１０ｍ 横断面特征点的标高，再根据监控单位提供的理论成桥线型高程，计算出各特征点与理论值的高差。对于大面积偏高的部位，必须进行桥面板铣刨处理。
    （３）桥面垃圾应清理干净，无明显的凸起物。对湿接缝及护栏基座处的混凝土残留块及浮浆需进行凿除。
    ２．３．２　喷砂 
    抛丸机沿桥长方向行走，从排水的上游方向开始施工，工作面搭接宽度为５～１０ｃｍ，如图１所示。
        
混凝土桥梁检测与加固技术的应用
              
    摘要：介绍了混凝土桥梁检测的意义，阐述了混凝土桥梁检测的主要内容和方法，并从桥梁表层面、上部结构、下部结构等方面，论述了混凝土桥梁的加固技术，为桥梁维修加固方法的选择提供了依据。
    关键词：混凝土桥梁，检测技术，加固方法，桥梁结构
   
    0 引言
    公路中越来越多重型车的频繁出现，使得桥梁承重能力逐渐减弱，出现破损的现象，加速了桥梁的老化进程［1］。当前我国大多数的桥梁已经投入使用多年，按照现在的社会经济发展水平来看，它们几乎都不能再满足现代交通提出的新要求。因此对于混凝土桥梁的检测与加固，就成为当前迫在眉睫，急需解决的重点问题。
    1· 混凝土桥梁检测的意义
    1． 1 确定桥梁损伤的程度
    对混凝土桥梁进行检测后，检测人员在对数据进行整理分析后，能够对桥梁当前具体的损伤情况和缺陷有全面的了解，找出桥梁出现这种问题的原因，从而选择最恰当的方法进行维修和加固，延长桥梁的使用寿命。
    1． 2 保障桥梁的通行安全
    重型卡车的超载方面的问题日益加重，得不到根本有效的解决，这也导致了桥梁在投入使用的过程中，时时刻刻都在面临着超负荷工作，桥梁结构遭到毁灭性打击，久而久之，如果没有及时对桥梁检修维护，就很可能发生安全事故。因此对桥梁进行监测，对于桥梁结构出现的开裂等各种问题，就能够及时的去修复，确保桥梁通行安全。
    1． 3 提高桥梁经济效益
    出现破损的桥梁，如果长期没有得到修缮，随着时间的推移，破损程度不断地恶化，最终就会失去维修价值，只能拆除重建，这种情况就使得对于桥梁建设的投入增大，造成资金的浪费。而通过检测，可以发现桥梁结构的破损程度，再经过科学规范的维修和保养施工，只需要花费少量的资金，桥梁就能重新容光焕发，继续正常工作，提高了桥梁的经济效益。
    2· 混凝土桥梁检测技术的主要内容和方法
    2． 1 混凝土桥梁的检测内容
    ，检查混凝土桥梁的承重能力，测试桥梁结构的使用性能。第二，检测混凝土桥梁的抗震防灾能力。第三，测试混凝土桥梁结构中的材料性能，以化学、物理角度的理论进行分析，判断桥梁在生产中出现缺陷的原因。
    2． 2 混凝土桥梁检测方法分析
    1) 结构静载试验检测技术。
    该检测技术主要是检测桥梁结构性能的参数，它是所有检测技术之中比较传统的手段［2］。桥梁在检测前，进行检测技术的准备工作，熟悉了解桥梁的相关文件信息，分析和计算桥梁的资料是设计图纸，另外，还应对桥梁进行力学测验，做好预案。完成这些工作后，正式开始使用结构静载试验检测技术对桥梁实施检测，根据准备阶段的预案，对桥梁的结构做静载试验，运用诸如光学仪器、电测试仪等仪器和设施，得到检测数据。之后进入了数据分析阶段，这一阶段计算桥梁截面应力值、桥梁发生变形的参数值等，对所得结果进行分析比对。最后，对桥梁结构在刚度、强度和抗裂性三方面做出评估。
    2) 结构振动试验测试技术。
    主要研究两种特性: 桥梁结构的自振特性，车辆动力荷载与桥梁结构联合振动的特性。根据结构振动试验测试数据，判断桥梁当前的状况和承载特性。运用这一技术检测时，想要让桥梁产生振动，将桥梁结构自振和强迫振动的数据记录下来，使用专门的测算仪器，对桥梁结构和振动特性进行分析。桥梁检测技术的发展带动了桥梁检测设备的发展。静态应变仪和动态应变仪，在桥梁检测中常常被运用。
    2． 3 检测手段和方法
    在桥梁检测实际操作中，主要是动静载荷试验检验方法。首先，利用自然激励响应，测算数据。运用数据分析软件，对桥梁的整体结构进行分析，做出横向刚度和稳定性评估。其次，通过检测桥梁受到静力荷载所产生的影响，来判断桥梁结构的稳定性与性能的高低，强度的大小［3］。第三，实施动力荷载试验，对混凝土桥梁所受到的动力荷载影响进行判断，满足设计要求。
    第四，依照动静荷载试验检测方法的指导理论，对桥梁结构的承受能力和工作状态进行计算、研究，综合评估。最后，后期处理阶段，对桥梁各个关键点进行数据采集，做好数据分析。
    混凝土桥梁检测步骤见图1。


    3· 混凝土桥梁加固技术的应用
    3． 1 桥梁表层面加固
    桥梁表层面在加固时，通常使用的方法是桥面补强加固法，它的具体施工方法是: 首先清理桥面杂物，完毕后在桥面的表层加铺一层粘合物质材料。补强层具有一定的厚度，加固原理是当桥面的厚度增加后，桥梁的荷载横向分布就会随之发生改变，提升桥梁结构的承受能力。
    3． 2 桥梁上部结构加固
    桥梁上部结构加固时，通常运用改变桥梁结构受力体系加固法来达到加固的目的。该项加固技术通过改变桥梁的受力分布点，来增强桥梁结构整体的承载能力。运用这项技术，要对桥梁的受力点有全面的掌握，找出最重要的受力部分，进行加固施工，减小桥梁的跨径，提升桥梁强度和承载能力。
    3． 3 桥梁下部结构加固
    桥梁下部加固就是加固桥墩，当前的技术环境下，通常使用的方法是钢筋混凝土护套法。这一方法从根本上来说，桥面补强法是同根同源，通过桥墩表面整体设置混凝土护套，增加了桥墩的厚度，加大了受力面积，实现增强桥墩的稳定性和承受能力的增强。在施工时，要对每一个桥墩仔细的检查，全面了解桥墩的整体状况。
    3． 4 桥梁加固的其他常用方法
    当桥梁处于其他特殊环境中时，上述的三种常用方法就可能起不到对桥梁结构的加固作用，针对这种情况，可用以下方法作为替补。粘贴钢板加固法，就是将钢板和混凝土层用胶等连接方式贴合在一起，该技术的优势在于操作简单快速，周边造成的实际影响微乎其微。粘贴碳纤维加固法，仍是将碳纤维粘贴于混凝土表面，从而形成新的受力体，该方法在桥面补强法的材料创新基础之上而来，青出于蓝而胜于蓝。体外植筋法，就是将预应力筋在原有的桥梁结构上再度张拉，从而提高桥梁结构的延展性。
    3． 5 混凝土桥梁加固实例
    某高速六跨箱形桥梁，投入使用多年后，在桥南半幅、第五跨箱梁腹板处出现较多裂缝，第三、第五跨箱梁腹板处的裂缝极为严重，尤其是第五跨贯穿底板处的裂缝最多，裂缝与水平方向的夹角度数在30° ～ 45°之间，其他各个跨的情况较好。出现裂缝的原因是由于主拉应力而引起的混凝土开裂，裂缝的宽度较大。出现在桥北半幅的裂缝，主要分布在墩台处，裂缝与水平方向的夹角度数在30° ～ 45°之间，出现裂缝的原因是由于主拉应力而引起的混凝土开裂，北半幅桥梁的状况要显著好于南半幅，北半幅的桥体有多处混凝土已经崩塌，崩塌原因是由于局部的混凝土出现裂缝，其中的钢筋在雨水的腐蚀下生锈，从而引起了膨胀，最终导致桥体崩塌。鉴于桥梁当前的状况，需要及时的对它实施加固施工。通过对桥梁问题成因的综合对比，在加固中就可选用体外植筋法，改善箱梁腹板的主拉应力，对桥梁墩台附近加固可使用钢筋混凝土护套法，以此来提高桥梁的承载能力。混凝土桥梁加固方法的对比见表1。


    4 ·结语
    我国交通运输行业稳健的发展全赖桥梁技术的发展和成熟，桥梁作为人工建筑，必然要经历“建设—使用—损耗”的生命周期历程，因此对于桥梁的检测和加固工作就必不可少，科学的运用相关的技术，不仅关系到桥梁自身的使用寿命，也是关乎公共交通安全的大事。