專利名稱：一種抗推移混凝土橋面鋪裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路工程領(lǐng)域，具體涉及一種抗推移水泥混凝土橋梁橋面鋪裝方法。
背景技術(shù)：
近年來，雖然我國公路橋梁建設(shè)發(fā)展迅速，橋梁結(jié)構(gòu)不斷創(chuàng)新，大跨橋梁已很普遍，但是，作為橋梁結(jié)構(gòu)(尤其是水泥混凝土橋梁結(jié)構(gòu))重要組成部分的橋面鋪裝方面的有關(guān)研究卻略顯滯后，橋面鋪裝的設(shè)計(jì)與施工仍沿用傳統(tǒng)的習(xí)慣做法，在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對橋面鋪裝層一般不作專門的設(shè)計(jì)分析。隨著我國大載重車輛的日益增加，橋面鋪裝層過早的出現(xiàn)了一些病害，而這些病害中又尤以混凝土橋面上瀝青混合料鋪裝層的推移、擁包病害最為嚴(yán)重。鋪裝層推移、擁包病害的產(chǎn)生主要是因?yàn)闉r青鋪裝與橋面混凝土鋪裝層間界面還是采用傳統(tǒng)的處理工藝，層間的粘附力過小，使鋪裝層在高溫、車輛荷載的作用下內(nèi)部產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，從而引起不確定破壞面的剪切變形，或者由于瀝青混合料鋪裝層與橋面混凝土鋪裝層間結(jié)合面粘結(jié)力差，抗水平剪切能力較弱，在水平方向上產(chǎn)生相對位移發(fā)生剪切破壞。鋪裝層間的推移、擁包病害不但影響了橋面的美觀，給維修工作帶來了很大困難，同時(shí)妨礙了正常交通，更易造成交通事故。
根據(jù)研究，影響層間抗剪能力的因素主要有二個(gè)方面，一是橋面混凝土鋪裝表面的粗糙程度(表面紋理深度)，二是橋面混凝土鋪裝與瀝青混合料鋪裝間的防水粘層油；橋面混凝土鋪裝粗糙的表面紋理提供層間摩阻力，防水粘層油提供瀝青鋪裝層和橋面混凝土鋪裝間的層間粘結(jié)力。在車輛荷載作用下，層間的摩阻力隨著車輛豎向荷載的增加而增加，而層間防水層的粘結(jié)力變化不大，而且，層間的摩阻力往往在提高層間抗剪能力方面占主導(dǎo)作用。所以可以通過對橋面混凝土鋪筑表面進(jìn)行粗糙處理(即增大紋理深度)的辦法提高層間摩阻力，以達(dá)到提高層間抗剪能力的目的。使橋面混凝土鋪裝層形成集料外露，即露石混凝土橋面鋪裝層，就是提高層間摩阻力最有效的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述傳統(tǒng)技術(shù)不足，提供一種抗推移水泥混凝土橋面鋪裝方法，防止瀝青混合料橋面鋪裝在荷載作用下產(chǎn)生推移、擁包等病害，提高瀝青混合料鋪裝與橋面混凝土鋪裝間的摩阻力，減小層間的相對滑移。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的首先，水泥混凝土橋面鋪裝經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，待5～30分鐘橋面板表面水膜消失后，且混凝土表面溫度為10～50℃時(shí)，在其表面露石劑，之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生，在溫度為20～40℃，養(yǎng)生時(shí)間7～15小時(shí)即可；當(dāng)溫度為10～20℃時(shí)，養(yǎng)生時(shí)間12～18小時(shí)；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度(3～5MPa以上)，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露出深度為3～4mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石水泥混凝土橋面鋪裝進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)生，再按普通水泥混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層。
露石劑的用量為250～300g/m2。
所述的露石深度為3～4mm，用鋪砂法測得的構(gòu)造深度對應(yīng)為2～3mm。
選用的露石劑為液態(tài)，固體質(zhì)量含量為10～20％，細(xì)度小于70um，粘度35～45s，PH為6～9。
通過露石劑延緩橋面混凝土鋪裝表面砂漿的凝結(jié)但不影響主體混凝土的正常凝結(jié)硬化，當(dāng)主體混凝土硬化后，再除去表面層沙漿，露出粗集料。露石混凝土因其外露的粗集料，具有粗糙的宏觀構(gòu)造，在對橋面板混凝土自身強(qiáng)度沒有任何不良影響的情況下，大大提高了界面間的摩阻力，從而提高了混凝土橋面板上瀝青混合料鋪裝層的使用壽命。本發(fā)明可提高層間的抗剪能力，大幅提高瀝青路面的使用性能和橋梁的使用壽命。
采用本發(fā)明方法處理的橋面混凝土鋪裝可大幅提高混凝土橋面鋪裝的宏觀構(gòu)造，增加橋面鋪裝層間界面紋理，因此，必將達(dá)到有效防止橋面瀝青鋪裝層在高溫和荷載作用下產(chǎn)生推移、擁包等病害的目的，并最終提高橋面瀝青鋪裝的路用性能和延長橋梁的使用壽命。本發(fā)明施工簡易、可操作性強(qiáng)、機(jī)械化程度高的特點(diǎn)。
具體的實(shí)施方式抗推移橋面混凝土施工工藝大部分與普通混凝土相同，抗推移混凝土橋面的具體施工工藝如下1、混凝土的拌合混凝土的拌和采用中心工廠集中制備后用車輛運(yùn)送到攤鋪地點(diǎn)。
2、混凝土的運(yùn)輸與普通水泥混凝土相同；3、混凝土的攤鋪與振搗與普通水混凝土橋面鋪裝的施工工藝相同；4、混凝土的收水抹面收水抹面是在混凝土橋面鋪裝澆搗成型、并經(jīng)過整平后的一道表面處理工藝，對于抗推移橋面混凝土的抹平既是為使表面的砂漿密實(shí)、平整，而且還為了防止露石劑噴灑不均勻。
5、露石劑的噴灑經(jīng)鐵抹收面、待橋面板表面水膜消失后，可噴灑露石劑。
1).噴灑方式采用專用的露石劑噴灑車或人工噴灑；噴灑出來的液體要成為霧態(tài)，以便對新混凝土表面不會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)；噴灑要均勻。
2).噴灑劑量根據(jù)設(shè)計(jì)的露石深度以及施工時(shí)的天氣情況，擬定噴灑劑量，一般為250～300g/m2，當(dāng)設(shè)計(jì)的露石深度較大、施工現(xiàn)場溫度高、風(fēng)速大時(shí)取高限，反之取低限。
噴灑量必須嚴(yán)格控制。每次噴灑前，要嚴(yán)格稱量露石劑的重量，并測量好噴灑的面積。避免噴量過多或過少，導(dǎo)致沖洗時(shí)路面的構(gòu)造深度太深或太淺。
6、橋面混凝土第一次養(yǎng)生噴灑后約10分鐘，覆蓋塑料薄膜。如溫度較高，可立即覆蓋。塑料膜必須把混凝土表面封嚴(yán)，邊緣用重物壓實(shí)，以防止露石劑在天氣和水化熱作用下蒸發(fā)損失。
7、刷洗工藝達(dá)到混凝土的適宜刷洗時(shí)間，就該揭去塑料薄膜，對混凝土表面進(jìn)行刷洗，除去表面砂漿以露出集料。刷洗工藝既可采用專用的露石混凝土刷洗機(jī)，也可采用人工刷洗。機(jī)械化刷洗速度快、刷洗后的露石紋理均勻；人工刷洗方便、經(jīng)濟(jì)，但人為因素可能影響施工質(zhì)量。
適宜的刷洗時(shí)間可以通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)際刷洗來確定。室內(nèi)試驗(yàn)相應(yīng)的水泥種類、不同養(yǎng)生溫度下的刷洗時(shí)間，現(xiàn)場根據(jù)室內(nèi)的試驗(yàn)結(jié)果，在大致估計(jì)的刷洗時(shí)間前后，進(jìn)行混凝土表面小面積的試刷洗，以確定大面積刷洗的適宜刷洗時(shí)間。
8、養(yǎng)生(第二次養(yǎng)生)沖洗完畢后，為保證水泥水化過程的順利進(jìn)行和避免水分蒸發(fā)出現(xiàn)收縮裂縫，應(yīng)對水泥混凝土進(jìn)行二次養(yǎng)生，此第二次養(yǎng)生與普通混凝土養(yǎng)生相同，目的是保證混凝土強(qiáng)度增長過程中提供足夠數(shù)量的水份，一直養(yǎng)生到混凝土達(dá)到所要求的強(qiáng)度。
9、防水層及瀝青鋪裝層的施工防水層及瀝青鋪裝層的施工與普通混凝土橋梁鋪裝層的施工工藝相同。
實(shí)施例一首先，水泥混凝土橋面板經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，混凝土表面溫度為10℃時(shí)，待30分鐘橋面板表面水膜消失后，在其表面按照250g/m2劑量噴灑露石劑，露石劑選用長安大學(xué)海威公司生產(chǎn)的露石混凝土緩凝劑——HS-露石劑，該露石劑是一種液態(tài)的高效緩凝劑，固體質(zhì)量含量為10％，細(xì)度小于70um，粘度35s，PH為6。之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生，在環(huán)境溫度為10℃，養(yǎng)生時(shí)間30小時(shí)左右即可；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到強(qiáng)度4MPa，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露石深度為3mm的粗集料，即形成露石混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石水泥混凝土橋面板進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)生，再按普通混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層，即形成抗推移水泥混凝土橋梁橋面鋪裝。
實(shí)施例二首先，水泥混凝土橋面板經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，混凝土表面溫度為20℃時(shí)，待20分鐘橋面板表面水膜消失后，在其表面按照250g/m2劑量噴灑露石劑，露石劑選用長安大學(xué)海威公司生產(chǎn)的露石混凝土緩凝劑——HS-露石劑，該露石劑是一種液態(tài)的高效緩凝劑，固體質(zhì)量含量為15％，細(xì)度小于70um，粘度40s，PH為8。之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生。當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí)，養(yǎng)生時(shí)間15小時(shí)；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到3MPa強(qiáng)度，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露石深度為3mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石水泥混凝土橋面板進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)生，再按普通水泥混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層，即形成抗推移水泥混凝土橋梁橋面鋪裝。
實(shí)施例三首先，水泥混凝土橋面板經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，混凝土表面溫度為20℃時(shí)，待10分鐘橋面板表面水膜消失后，在其表面按照300g/m2劑量噴灑露石劑，露石劑選用長安大學(xué)海威公司生產(chǎn)的露石混凝土緩凝劑——HS-露石劑，該露石劑是一種液態(tài)的高效緩凝劑，固體質(zhì)量含量為20％，細(xì)度小于70um，粘度45s，PH為8。之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生，在環(huán)境溫度為20℃，養(yǎng)生時(shí)間15小時(shí)即可；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到5MPa強(qiáng)度，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露石深度為4mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石水泥混凝土橋面板進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)生，再按普通水泥混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層，即形成抗推移水泥混凝土橋梁橋面鋪裝。
實(shí)施例四首先，水泥混凝土橋面板經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，混凝土表面溫度為30℃時(shí)，待10分鐘橋面板表面水膜消失后，在其表面按照270g/m2劑量噴灑露石劑，露石劑選用長安大學(xué)海威公司生產(chǎn)的露石混凝土緩凝劑——HS-露石劑，該露石劑是一種液態(tài)的高效緩凝劑，固體質(zhì)量含量為15％，細(xì)度小于70um，粘度35s，PH為9。之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生，在環(huán)境溫度為30℃，養(yǎng)生時(shí)間10小時(shí)即可；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到3MPa強(qiáng)度，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露石深度為3.5mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石水泥混凝土橋面板進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)生，再按普通水泥混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層，即形成抗推移水泥混凝土橋梁橋面鋪裝。
實(shí)施例五首先，水泥混凝土橋面板經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，混凝土表面溫度為40℃時(shí)，待5分鐘橋面板表面水膜消失后，在其表面按照300g/m2劑量噴灑露石劑，露石劑選用長安大學(xué)海威公司生產(chǎn)的露石混凝土緩凝劑——HS-露石劑，該露石劑是一種液態(tài)的高效緩凝劑，固體質(zhì)量含量為10％，細(xì)度小于70um，粘度40s，PH為8。之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生，在環(huán)境溫度為40℃，養(yǎng)生時(shí)間7小時(shí)即可；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到4MPa強(qiáng)度，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露石深度為4mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石水泥混凝土橋面板進(jìn)行常規(guī)的養(yǎng)生，再按普通水泥混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層，即形成抗推移水泥混凝土橋梁橋面鋪裝。
按照上述發(fā)明的內(nèi)容，我們在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了有關(guān)的試驗(yàn)研究。成型152mm×80mm的圓柱形水泥混凝土試件并在表面上分別采用刻槽、鑿毛、光滑和露石四種處理方式，之后在其表面噴灑SBS改性熱瀝青作為防水粘結(jié)層，再在防水粘結(jié)層上靜壓瀝青混合料，以模擬界面采用不同處理方式的混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。對上述四種不同的試件在25℃、5mm/min、0.2MPa豎向力的條件下進(jìn)行層間直剪對比試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果如下表，從表中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，當(dāng)混凝土鋪裝采用露石界面時(shí)，層間的剪應(yīng)力有明顯的提高，因此，采用本發(fā)明所述的方法可以得到抗推移的混凝土橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
表1直剪試驗(yàn)結(jié)果表

權(quán)利要求
1.一種抗推移水泥混凝土橋面鋪裝方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行首先，水泥混凝土橋面鋪筑經(jīng)過攤鋪、振搗、抹面后，待5～30分鐘混凝土表面水膜消失后，且混凝土表面溫度為10～50℃時(shí)，在其表面噴灑露石劑，之后用覆蓋塑料膜進(jìn)行養(yǎng)生，在環(huán)境溫度為20～40℃，養(yǎng)生時(shí)間7～15小時(shí)即可；當(dāng)溫度為環(huán)境10～20℃時(shí)，養(yǎng)生時(shí)間15～30小時(shí)；當(dāng)養(yǎng)生后主體混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，即3～5MPa以上，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面未凝結(jié)砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的、露石深度為3～4mm的粗集料，即形成露石混凝土橋面鋪裝；最后，對形成的露石混凝土橋面鋪裝進(jìn)行常規(guī)的二次養(yǎng)生，再按普通水泥混凝土橋梁橋面鋪裝橋面方法鋪筑瀝青罩面層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗推移水泥混凝土橋面鋪裝方法，其特征在于，露石劑的用量為250～300g/m2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗推移水泥混凝土橋面板鋪裝方法，其特征在于，所述的露石深度為3～4mm，用鋪砂法測得的構(gòu)造深度對應(yīng)為2～3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗推移水泥混凝土橋面鋪裝方法，其特征在于，選用的露石劑為液態(tài)，固體質(zhì)量含量為10～20％，細(xì)度小于70um，粘度35-45s，PH為6～9。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗推移混凝土橋面鋪裝方法，即在水泥混凝土經(jīng)過正常的攤鋪、振搗、抹面后，在其表面噴灑露石劑，延緩表面砂漿的凝結(jié)但不影響主體混凝土的正常凝結(jié)硬化。在覆蓋塑料膜養(yǎng)生、主體混凝土達(dá)到終凝并具有一定強(qiáng)度后，再揭開塑料膜、刷除混凝土表面砂漿，使混凝土表面露出均勻分布的粗集料。通過這種界面處理方法可以增加混凝土橋面的構(gòu)造深度，從而增強(qiáng)混凝土鋪裝和瀝青混合料鋪裝的層間摩阻力，提高鋪裝層層間抗剪能力，有效地防止瀝青路面鋪裝產(chǎn)生推移、擁包等病害，最終達(dá)到提高瀝青混合料鋪裝的使用性能和橋梁使用壽命的目的。
文檔編號(hào)E01C7/14GK1821491SQ200610041948
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者韓森 申請人:長安大學(xué)