郭彥偉
(黑龍江省農(nóng)墾綏化管理局肇源農(nóng)場交通科)
橋梁伸縮縫為橋梁結(jié)構(gòu)非常重要的部分,其質(zhì)量的好壞與行業(yè)舒適性,及橋面本身質(zhì)量有較大關(guān)系。目前,我國橋梁伸縮縫完好率較低,一般2~3年就出現(xiàn)早期破損,還有一大部分5~6年便會出現(xiàn)破損情況,管理單位不斷的維修,但效果并不理想,得不到根本的改善,即便維修后當(dāng)時(shí)效果較好,但是使用一年左右,同樣問題仍然是重復(fù)出現(xiàn),需要重新維護(hù)。但在其中毛勒縫是使用效果較好的,同時(shí)他又存在著工藝復(fù)雜,造價(jià)高,工期長等弊端。
目前,彈塑體改性瀝青橋梁伸縮縫伸縮縫已在國內(nèi)、外溫度較低的地區(qū)的中、小跨徑橋梁上獲得了較成功的使用和推廣。自2000年起,黑龍江省公路局、東北林業(yè)大學(xué)對適于寒區(qū)條件下的改性瀝青填充式橋梁伸縮縫進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,取得了一定的研究成果,有效的解決了該類伸縮縫在寒區(qū)應(yīng)用時(shí)易出現(xiàn)的低溫開裂、界面裂縫問題,為建設(shè)及管理單位節(jié)省了巨額的建設(shè)及養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
彈塑體改性瀝青橋梁伸縮縫施工非常簡便,不需要復(fù)雜工藝及機(jī)具,同時(shí),行業(yè)較適合,便于養(yǎng)護(hù)與維修,維修周期較長,且高低溫穩(wěn)定性較強(qiáng),適合在寒冷地區(qū)中小跨徑橋梁伸縮縫的新建與改建中應(yīng)用。
自2000年起,黑龍江省公路局、東北林業(yè)大學(xué)對適于寒區(qū)條件下的改性瀝青填充式橋梁伸縮縫進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,對改性瀝青橋梁伸縮縫在寒冷地區(qū)應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)破損原因的進(jìn)行了分析,結(jié)合該類伸縮縫的工作原理,通過對基質(zhì)瀝青添加廢舊輪胎橡膠粉及EVA的方式,研制了可自主生產(chǎn)的、符合低溫地區(qū)使用改性瀝青結(jié)合料,使該類伸縮縫的低溫性能有較明顯的提高。同時(shí),改進(jìn)后該類伸縮縫的高溫性能、水穩(wěn)性能、抗老化性能均不低于原進(jìn)口產(chǎn)品,改進(jìn)后的改性瀝青伸縮縫可滿足寒冷地區(qū)中、小跨徑橋梁的使用要求,基本解決了改類伸縮縫在寒區(qū)應(yīng)用時(shí)易出現(xiàn)的低溫開裂等問題。
通過連續(xù)幾年舊有伸縮縫的改造,我們發(fā)現(xiàn)橋梁伸縮縫性能好壞的重點(diǎn)在于瀝青結(jié)合料性能的優(yōu)劣,特別是相關(guān)低溫性能的好壞,直接影響著其使用性能。
通過現(xiàn)場實(shí)踐與性能改善與升極,應(yīng)用于工程實(shí)踐后效果較好得到了眾多建設(shè)和管理單位的支持,通過實(shí)橋改造伸縮縫及后期的追蹤調(diào)查,積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同時(shí)形成了施工指南及施工中注意事項(xiàng)。
(1)確定不同伸縮長度的橋梁的合理開槽寬度。
(2)改性劑的添加、界面裂縫、施工密實(shí)性的問題的解決。
(3)通過動(dòng)測法測試伸縮縫的行車舒適性。(4)形成施工技術(shù)指南指導(dǎo)現(xiàn)場施工。
(1)根據(jù)在建和改擴(kuò)建橋梁,為其量身出具相應(yīng)的施工方案。
(2)參考國內(nèi)外相關(guān)技術(shù),并對其加以改善。
(3)參考國內(nèi)相關(guān)技術(shù)規(guī)范及施工技術(shù)指南,制定橋梁伸縮縫在寒區(qū)的應(yīng)用技術(shù)指南。
我國寒區(qū)一般都屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候,寒暑俱烈,四季分明,早、晚溫差大。部分區(qū)域極端最低氣溫低于-37℃。極端最高氣溫34℃,最大溫差70℃以上。嚴(yán)峻的氣候特點(diǎn)對橋梁伸縮縫的性能指標(biāo)提出了更高的要求。
以黑龍江省“公路三年決戰(zhàn)”為代表的公路建設(shè)高峰期已經(jīng)來臨,并且部分省市已經(jīng)完成,修建及改擴(kuò)建了多條高等級公路,其中有80%以上是新建的橋梁伸縮縫。公路建設(shè)的突飛猛進(jìn)催生運(yùn)輸領(lǐng)域中公路運(yùn)輸業(yè)的比重大幅度增長,即交通量急劇增加,重載車、超載車的比重逐漸增大以及日益嚴(yán)重的交通渠化。在此情況下,路面使用性能顯得明顯不足,很多路面出現(xiàn)了早期破壞,在此同時(shí),橋梁伸縮縫也經(jīng)受著嚴(yán)格的考驗(yàn),在寒區(qū)氣候以及日益增大的交通量雙重考驗(yàn)下,以往傳統(tǒng)橋梁伸縮縫的性能急需改良。
(1)該材料由高粘彈性材料組成,把橋面連成統(tǒng)一體,常溫及低溫情況下呈高彈性,使用后橋面平整、無縫,所以,行駛經(jīng)過此處時(shí)較舒適和平穩(wěn)。
(2)在施工時(shí),不需裝設(shè)專門的特殊構(gòu)件和預(yù)埋件,施工簡潔、快速,2 h左右便可開放交通,在安裝或維修過程中可有效保障公路通暢,減少安全隱患及事故的發(fā)生。
(3)在維修時(shí),不需修筑便道,可半幅施工,可為建設(shè)單位節(jié)約較大的建筑資金。
(4)適宜性較強(qiáng),在維護(hù)過程中,更換舊的伸縮縫時(shí),兩側(cè)橋面為瀝青混合料或水泥混凝土均可。
(5)耐久性及維護(hù)周期較長
該產(chǎn)品的生產(chǎn)原理為,向基質(zhì)瀝青添加EVA及廢舊輪胎橡膠粉,提高其高低溫穩(wěn)定性及耐久性,使該類伸縮縫的維護(hù)周期明顯延長。同時(shí),改進(jìn)后該類伸縮縫的水穩(wěn)性能、高溫性能均不低于進(jìn)口的此類產(chǎn)品,該產(chǎn)品的使用可滿足寒冷地區(qū)中、小跨徑橋梁的使用要求,基本解決了寒區(qū)應(yīng)用時(shí)易出現(xiàn)的低溫開裂等問題,同時(shí)降低了成本。
產(chǎn)品目前已經(jīng)符合推廣應(yīng)用的條件,如果在寒冷地區(qū)橋梁建設(shè)中大范圍推廣應(yīng)用,必將會為建設(shè)和管理養(yǎng)護(hù)部門帶來較大的經(jīng)濟(jì)和社會效益,同時(shí),為更大跨度的橋梁伸縮縫研究積累一定的理論基礎(chǔ)。
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