专利名称：一种抗推移混凝土桥面铺装方法
技术领域：
本发明属于道路工程领域，具体涉及一种抗推移水泥混凝土桥梁桥面铺装方法。
背景技术：
近年来，虽然我国公路桥梁建设发展迅速，桥梁结构不断创新，大跨桥梁已很普遍，但是，作为桥梁结构(尤其是水泥混凝土桥梁结构)重要组成部分的桥面铺装方面的有关研究却略显滞后，桥面铺装的设计与施工仍沿用传统的习惯做法，在进行桥梁结构设计时，对桥面铺装层一般不作专门的设计分析。随着我国大载重车辆的日益增加，桥面铺装层过早的出现了一些病害，而这些病害中又尤以混凝土桥面上沥青混合料铺装层的推移、拥包病害最为严重。铺装层推移、拥包病害的产生主要是因为沥青铺装与桥面混凝土铺装层间界面还是采用传统的处理工艺，层间的粘附力过小，使铺装层在高温、车辆荷载的作用下内部产生较大的剪应力，从而引起不确定破坏面的剪切变形，或者由于沥青混合料铺装层与桥面混凝土铺装层间结合面粘结力差，抗水平剪切能力较弱，在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏。铺装层间的推移、拥包病害不但影响了桥面的美观，给维修工作带来了很大困难，同时妨碍了正常交通，更易造成交通事故。
根据研究，影响层间抗剪能力的因素主要有二个方面，一是桥面混凝土铺装表面的粗糙程度(表面纹理深度)，二是桥面混凝土铺装与沥青混合料铺装间的防水粘层油；桥面混凝土铺装粗糙的表面纹理提供层间摩阻力，防水粘层油提供沥青铺装层和桥面混凝土铺装间的层间粘结力。在车辆荷载作用下，层间的摩阻力随着车辆竖向荷载的增加而增加，而层间防水层的粘结力变化不大，而且，层间的摩阻力往往在提高层间抗剪能力方面占主导作用。所以可以通过对桥面混凝土铺筑表面进行粗糙处理(即增大纹理深度)的办法提高层间摩阻力，以达到提高层间抗剪能力的目的。使桥面混凝土铺装层形成集料外露，即露石混凝土桥面铺装层，就是提高层间摩阻力最有效的办法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述传统技术不足，提供一种抗推移水泥混凝土桥面铺装方法，防止沥青混合料桥面铺装在荷载作用下产生推移、拥包等病害，提高沥青混合料铺装与桥面混凝土铺装间的摩阻力，减小层间的相对滑移。
本发明的技术方案是这样实现的首先，水泥混凝土桥面铺装经过摊铺、振捣、抹面后，待5～30分钟桥面板表面水膜消失后，且混凝土表面温度为10～50℃时，在其表面露石剂，之后用覆盖塑料膜进行养生，在温度为20～40℃，养生时间7～15小时即可；当温度为10～20℃时，养生时间12～18小时；当养生后主体混凝土达到一定强度(3～5MPa以上)，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露出深度为3～4mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石水泥混凝土桥面铺装进行常规的养生，再按普通水泥混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层。
露石剂的用量为250～300g/m2。
所述的露石深度为3～4mm，用铺砂法测得的构造深度对应为2～3mm。
选用的露石剂为液态，固体质量含量为10～20％，细度小于70um，粘度35～45s，PH为6～9。
通过露石剂延缓桥面混凝土铺装表面砂浆的凝结但不影响主体混凝土的正常凝结硬化，当主体混凝土硬化后，再除去表面层沙浆，露出粗集料。露石混凝土因其外露的粗集料，具有粗糙的宏观构造，在对桥面板混凝土自身强度没有任何不良影响的情况下，大大提高了界面间的摩阻力，从而提高了混凝土桥面板上沥青混合料铺装层的使用寿命。本发明可提高层间的抗剪能力，大幅提高沥青路面的使用性能和桥梁的使用寿命。
采用本发明方法处理的桥面混凝土铺装可大幅提高混凝土桥面铺装的宏观构造，增加桥面铺装层间界面纹理，因此，必将达到有效防止桥面沥青铺装层在高温和荷载作用下产生推移、拥包等病害的目的，并最终提高桥面沥青铺装的路用性能和延长桥梁的使用寿命。本发明施工简易、可操作性强、机械化程度高的特点。
具体的实施方式抗推移桥面混凝土施工工艺大部分与普通混凝土相同，抗推移混凝土桥面的具体施工工艺如下1、混凝土的拌合混凝土的拌和采用中心工厂集中制备后用车辆运送到摊铺地点。
2、混凝土的运输与普通水泥混凝土相同；3、混凝土的摊铺与振捣与普通水混凝土桥面铺装的施工工艺相同；4、混凝土的收水抹面收水抹面是在混凝土桥面铺装浇捣成型、并经过整平后的一道表面处理工艺，对于抗推移桥面混凝土的抹平既是为使表面的砂浆密实、平整，而且还为了防止露石剂喷洒不均匀。
5、露石剂的喷洒经铁抹收面、待桥面板表面水膜消失后，可喷洒露石剂。
1).喷洒方式采用专用的露石剂喷洒车或人工喷洒；喷洒出来的液体要成为雾态，以便对新混凝土表面不会产生扰动；喷洒要均匀。
2).喷洒剂量根据设计的露石深度以及施工时的天气情况，拟定喷洒剂量，一般为250～300g/m2，当设计的露石深度较大、施工现场温度高、风速大时取高限，反之取低限。
喷洒量必须严格控制。每次喷洒前，要严格称量露石剂的重量，并测量好喷洒的面积。避免喷量过多或过少，导致冲洗时路面的构造深度太深或太浅。
6、桥面混凝土第一次养生喷洒后约10分钟，覆盖塑料薄膜。如温度较高，可立即覆盖。塑料膜必须把混凝土表面封严，边缘用重物压实，以防止露石剂在天气和水化热作用下蒸发损失。
7、刷洗工艺达到混凝土的适宜刷洗时间，就该揭去塑料薄膜，对混凝土表面进行刷洗，除去表面砂浆以露出集料。刷洗工艺既可采用专用的露石混凝土刷洗机，也可采用人工刷洗。机械化刷洗速度快、刷洗后的露石纹理均匀；人工刷洗方便、经济，但人为因素可能影响施工质量。
适宜的刷洗时间可以通过室内试验和现场实际刷洗来确定。室内试验相应的水泥种类、不同养生温度下的刷洗时间，现场根据室内的试验结果，在大致估计的刷洗时间前后，进行混凝土表面小面积的试刷洗，以确定大面积刷洗的适宜刷洗时间。
8、养生(第二次养生)冲洗完毕后，为保证水泥水化过程的顺利进行和避免水分蒸发出现收缩裂缝，应对水泥混凝土进行二次养生，此第二次养生与普通混凝土养生相同，目的是保证混凝土强度增长过程中提供足够数量的水份，一直养生到混凝土达到所要求的强度。
9、防水层及沥青铺装层的施工防水层及沥青铺装层的施工与普通混凝土桥梁铺装层的施工工艺相同。
实施例一首先，水泥混凝土桥面板经过摊铺、振捣、抹面后，混凝土表面温度为10℃时，待30分钟桥面板表面水膜消失后，在其表面按照250g/m2剂量喷洒露石剂，露石剂选用长安大学海威公司生产的露石混凝土缓凝剂——HS-露石剂，该露石剂是一种液态的高效缓凝剂，固体质量含量为10％，细度小于70um，粘度35s，PH为6。之后用覆盖塑料膜进行养生，在环境温度为10℃，养生时间30小时左右即可；当养生后主体混凝土达到强度4MPa，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露石深度为3mm的粗集料，即形成露石混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石水泥混凝土桥面板进行常规的养生，再按普通混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层，即形成抗推移水泥混凝土桥梁桥面铺装。
实施例二首先，水泥混凝土桥面板经过摊铺、振捣、抹面后，混凝土表面温度为20℃时，待20分钟桥面板表面水膜消失后，在其表面按照250g/m2剂量喷洒露石剂，露石剂选用长安大学海威公司生产的露石混凝土缓凝剂——HS-露石剂，该露石剂是一种液态的高效缓凝剂，固体质量含量为15％，细度小于70um，粘度40s，PH为8。之后用覆盖塑料膜进行养生。当环境温度为20℃时，养生时间15小时；当养生后主体混凝土达到3MPa强度，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露石深度为3mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石水泥混凝土桥面板进行常规的养生，再按普通水泥混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层，即形成抗推移水泥混凝土桥梁桥面铺装。
实施例三首先，水泥混凝土桥面板经过摊铺、振捣、抹面后，混凝土表面温度为20℃时，待10分钟桥面板表面水膜消失后，在其表面按照300g/m2剂量喷洒露石剂，露石剂选用长安大学海威公司生产的露石混凝土缓凝剂——HS-露石剂，该露石剂是一种液态的高效缓凝剂，固体质量含量为20％，细度小于70um，粘度45s，PH为8。之后用覆盖塑料膜进行养生，在环境温度为20℃，养生时间15小时即可；当养生后主体混凝土达到5MPa强度，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露石深度为4mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石水泥混凝土桥面板进行常规的养生，再按普通水泥混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层，即形成抗推移水泥混凝土桥梁桥面铺装。
实施例四首先，水泥混凝土桥面板经过摊铺、振捣、抹面后，混凝土表面温度为30℃时，待10分钟桥面板表面水膜消失后，在其表面按照270g/m2剂量喷洒露石剂，露石剂选用长安大学海威公司生产的露石混凝土缓凝剂——HS-露石剂，该露石剂是一种液态的高效缓凝剂，固体质量含量为15％，细度小于70um，粘度35s，PH为9。之后用覆盖塑料膜进行养生，在环境温度为30℃，养生时间10小时即可；当养生后主体混凝土达到3MPa强度，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露石深度为3.5mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石水泥混凝土桥面板进行常规的养生，再按普通水泥混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层，即形成抗推移水泥混凝土桥梁桥面铺装。
实施例五首先，水泥混凝土桥面板经过摊铺、振捣、抹面后，混凝土表面温度为40℃时，待5分钟桥面板表面水膜消失后，在其表面按照300g/m2剂量喷洒露石剂，露石剂选用长安大学海威公司生产的露石混凝土缓凝剂——HS-露石剂，该露石剂是一种液态的高效缓凝剂，固体质量含量为10％，细度小于70um，粘度40s，PH为8。之后用覆盖塑料膜进行养生，在环境温度为40℃，养生时间7小时即可；当养生后主体混凝土达到4MPa强度，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露石深度为4mm的粗集料，即形成露石水泥混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石水泥混凝土桥面板进行常规的养生，再按普通水泥混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层，即形成抗推移水泥混凝土桥梁桥面铺装。
按照上述发明的内容，我们在实验室进行了有关的试验研究。成型152mm×80mm的圆柱形水泥混凝土试件并在表面上分别采用刻槽、凿毛、光滑和露石四种处理方式，之后在其表面喷洒SBS改性热沥青作为防水粘结层，再在防水粘结层上静压沥青混合料，以模拟界面采用不同处理方式的混凝土桥面铺装结构。对上述四种不同的试件在25℃、5mm/min、0.2MPa竖向力的条件下进行层间直剪对比试验，其试验结果如下表，从表中的试验结果可以看出，当混凝土铺装采用露石界面时，层间的剪应力有明显的提高，因此，采用本发明所述的方法可以得到抗推移的混凝土桥面铺装结构。
表1直剪试验结果表
权利要求
1.一种抗推移水泥混凝土桥面铺装方法，其特征在于，按以下步骤进行首先，水泥混凝土桥面铺筑经过摊铺、振捣、抹面后，待5～30分钟混凝土表面水膜消失后，且混凝土表面温度为10～50℃时，在其表面喷洒露石剂，之后用覆盖塑料膜进行养生，在环境温度为20～40℃，养生时间7～15小时即可；当温度为环境10～20℃时，养生时间15～30小时；当养生后主体混凝土达到一定强度，即3～5MPa以上，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面未凝结砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的、露石深度为3～4mm的粗集料，即形成露石混凝土桥面铺装；最后，对形成的露石混凝土桥面铺装进行常规的二次养生，再按普通水泥混凝土桥梁桥面铺装桥面方法铺筑沥青罩面层。
2.根据权利要求1所述的一种抗推移水泥混凝土桥面铺装方法，其特征在于，露石剂的用量为250～300g/m2。
3.根据权利要求1所述的抗推移水泥混凝土桥面板铺装方法，其特征在于，所述的露石深度为3～4mm，用铺砂法测得的构造深度对应为2～3mm。
4.根据权利要求1所述的抗推移水泥混凝土桥面铺装方法，其特征在于，选用的露石剂为液态，固体质量含量为10～20％，细度小于70um，粘度35-45s，PH为6～9。
全文摘要
本发明涉及一种抗推移混凝土桥面铺装方法，即在水泥混凝土经过正常的摊铺、振捣、抹面后，在其表面喷洒露石剂，延缓表面砂浆的凝结但不影响主体混凝土的正常凝结硬化。在覆盖塑料膜养生、主体混凝土达到终凝并具有一定强度后，再揭开塑料膜、刷除混凝土表面砂浆，使混凝土表面露出均匀分布的粗集料。通过这种界面处理方法可以增加混凝土桥面的构造深度，从而增强混凝土铺装和沥青混合料铺装的层间摩阻力，提高铺装层层间抗剪能力，有效地防止沥青路面铺装产生推移、拥包等病害，最终达到提高沥青混合料铺装的使用性能和桥梁使用寿命的目的。
文档编号E01C7/14GK1821491SQ200610041948
公开日2006年8月23日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者韩森 申请人:长安大学