[建筑]南京三桥环氧沥青桥面铺装工程质量控制.doc

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[建筑]南京三桥环氧沥青桥面铺装工程质量控制

南京长江第三大桥环氧沥青桥面铺装工程质量控制 THE QUALITY CONTROL ON EPOXY ASPHALT CONCRETE OF THE NANJING YANGTZE RIVER NO.3 BRIDGE 章登精 南京长江第三大桥建设指挥部 摘 要::Abstract: This article is mainly talks about the epoxy asphalt concrete design and construction. It gives detailed introduction about the quality control measures for the epoxy asphalt concrete , and the experience of the construction. Key words: The Nanjing Yangzi River NO3 Bridge, The epoxy asphalt, the quality control, Experience 前言 环氧沥青混凝土铺装技术首次在南京长江二桥采用,解决了以往桥梁建成后不久出现的大面积推挤、车辙等破坏的问题。目前南京二桥通车已六个年头,经受了日平均近四万辆(绝对数)的大交通量的考验,在同行享有很好的声誉。已建成的浙江舟山桃夭门大桥、润扬大桥、天津大沽桥、广东湛江海湾大桥和平胜大桥等十座也陆续采用了环氧沥青混凝土钢桥面铺装。 环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中,经与固化剂发生固化反应,形成不可逆的化合物。环氧沥青混凝土结合料是热固性聚合物,固化后形成强度高的混凝土结构。与普通沥青混凝土相比,环氧沥青混凝土施工难度大,施工质量控制要求高。在大多数桥梁环氧沥青桥面铺装施工中,都出现过“气泡”引起的局部鼓包乃至裂纹、“死料”及杂物引起的局部坑点等质量通病;一些桥梁通车后还发现桥面铺装局部存在一定规律的裂纹和裂缝等问题。 南京长江第三大桥是沪蓉国道主干线上重要过江通道,主桥为五跨连续双塔双钢箱梁斜拉桥、、、、、、11.91 MPa、14.90 MPa,②断裂延伸率分别为220%、230%;③60℃条件下两种环氧沥青粘结料与钢板的粘结强度分别为2.4 MPa、3.0 MPa;④同等温度条件下类型ID的固化时间仅为IF的67%。考虑类型ID已在国内外多项工程中应用并且使用效果较好,类型IF未应用于任何工程并且需要调整相关施工工艺要求,南京三桥的粘结料选用类型ID的环氧沥青。 2.2 最佳疲劳油石比试验 按基准油石比±0.5%的变化幅度成型3种不同油石比的复合梁试件,以相同的荷载对各试件进行疲劳试验,测试环氧沥青混合料已固化的复合梁试件的疲劳寿命。疲劳试验的荷载波形为无间歇正弦波,荷载8kN,加载频率为10Hz,试验温度为20℃。将各种油石比的复合梁平均疲劳寿命绘制成图,通过内插法选定室温下最佳疲劳性能所对应的油石比,即为“最佳疲劳油石比”。南京三桥实测3种油石比的复合梁疲劳寿命见表1及图2。 试验结果表明,油石比对复合梁疲劳寿命的影响规律与对马歇尔稳定度的影响规律基本一致,并且按疲劳试验所确定的最佳油石比与按马歇尔指标体系所确定的最佳油石比也一致,但油石比对复合梁的疲劳寿命影响更为显著。油石比与复合梁疲劳寿命的关系曲线表明,在实际施工中必须严格控制油石比。 2.3高温超载疲劳试验 高温与超载一直被认为是导致我国钢桥面铺装较早地出现开裂、滑移等病害的重要原因。实测南京长江二桥钢桥面铺装的日平均最高温度超过60℃,极端最高温度则接近70℃。按最佳疲劳油石比制作复合梁试件,测试最佳疲劳油石比所对应的环氧沥青混凝土铺装的高温抗超载疲劳性能。 作用于复合梁上的5kN荷载效应大致相当于轴载为140kN的汽车荷载对钢桥面铺装的作用。南京三桥共完成了60℃时7kN(超载40%)、8kN(超载60%)两种超载荷载的疲劳试验,试验结果见表2。因荷载作用次数达2000万次时复合梁试件仍未破坏,并且其动挠度也未产生显著变化,该试验中止。 2.4 最终疲劳试验 通过测试环氧沥青混凝土铺装在设计工作温度范围与设计轴载状况下的疲劳性能,预测钢桥面铺装在设计使用年限内所表现的性能或铺装层的使用寿命。南京三桥按照铺装工作温度为-15℃~70℃,载重汽车的超载比(超载车辆占总交通量的百分比)为20%,超载量(超载车车的实际超载重量与额定载重量之比)为30%。经过对南京地区多年来月均气温的分析与对交通量及轴载的预测情况,确定按图3所示的温度与荷载循环加载方式进行复合梁疲劳试验,实验结果见表。 相同荷载条件下复合梁动挠度未产生显著变化,复合梁的疲劳寿命超过2000万次。复合梁变温变荷载的疲劳试验结果表明室内设计的环氧沥青混凝土铺装的使用寿命可以满

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