低吸热沥青路面在人行天桥上的应用.pdf
《低吸热沥青路面在人行天桥上的应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《低吸热沥青路面在人行天桥上的应用.pdf(6页珍藏版)》请在文库网上搜索。
1、No.3202328上语么路收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 8道路工程SHANGHAI HIGHWAYS-低吸热沥青路面在人行天桥上的应用陈辉上海公路桥梁(集团)有限公司,上海2 0 0 433摘要:新江湾城三门路空中连廊横跨淞沪路、闸殷路和三门路形成的五路交叉口。作为一座可漫步、宜休憩的“城市客厅”采用新型遮热型低吸热铺装技术,降低了路面温度,缓解了城市热岛效应。现依托新江湾城三门路空中连廊低吸热铺装工程,对低吸热铺装结构的关键原材料控制、施工工艺、施工控制要点进行总结和分析,以实现精准把控工程品质,为后续其它人行天桥的铺装建设提供参考。关键词:人行天桥;低吸热沥青铺装;遮热层0引言人
2、行天桥一般为轻型钢结构桥梁,承载能力较弱,无法使用大型设备。且人行天桥一般没有便道,施工过程中的所有材料和设备均需吊装。通常,沥青混合料的拌和温度为1 7 0 1 8 0,摊铺温度为1 6 0 1 7 0。材料属性、施工设备等因素,均使得沥青铺装难以在人行天桥上应用。另外,施工过程中的轻型钢结构振动、天桥沥青摊铺失温速度快等问题,易造成沥青铺装病害(开裂、脱落)丛生,在降雨等情况下,容易引发下方钢结构的次生安全问题沥青路面属于黑色路面,吸热能力较强。在夏日高温直射的情况下,温度对道路的物理性能产生了很大影响 2 ,同时对桥上行人的出行也造成了不友好的感受。研究表明 3-5 ,热反射涂层可以通过
3、涂层内部微粒子的作用,将红外光线反射出去,达到降低沥青路面温度的效果。本文依托新江湾城三门路空中连廊路面工程,从低吸热涂料、硅砂、沥青混合料、防水黏结层等原材料的质量控制,以及施工工艺、施工关键要点,研究低吸热沥青路面在人行天桥上的应用。1铺装结构设计新江湾城三门路空中连廊主体结构为钢结构,平面呈钻石形状,横跨淞沪路、闸殷路和三门路形成的五路交叉口,被称为“钻石连廊”。整个连廊标准段宽5.5m,总建筑面积42 0 0 m。设计方案经过数次调整,最终,桥梁铺装结构如表1 所示,主要采用灰色调的低吸热路面材料、水性环氧沥青混合料以及双层防水黏结层。表1 低吸热路面铺装结构设计遮热层(磨耗层)2mm
4、灰色低吸热材料(0.35 kg/m)+2040目硅砂结构层3070mm沥青混合料防水层热熔型高黏高弹防水材(1.2 kg/m),撒粒径1 2 mm的硅砂,撒布量0.5 1.0 kg/m防水黏结层黏结层溶剂型沥青黏结剂(0.4L/m)桥梁钢结构除油、除盐分,除锈等级Sa2.5级,粗糙度Rz50100m2低吸热沥青路面降温原理沥青路面升温的主要原因是黑色沥青路面容易吸收太阳光中的可见光和不可见光。阳光照射时,路面快速升温。低吸热路面的表层为遮热层,采用具有热反射的特种树脂材料+硅砂组合而成。本特种树脂低吸热材料能够将太阳光中波长40 0 7 5 0 nm左右的可见光吸收或较低量地反射出去;将波长7
5、 5 0 2 5 0 0 nm的红外光大部分反射回去,有效反射率达7 0%9 0%,从而达到降温的目的。因此,低吸热路面降温的根本2023No.29上渴么缘SHANGHAITWAY(道路工程)原理,是将阳光中的大部分不可见光线反射,避免路面吸收后形成热能,导致路面增温。温度越高,低吸热路面的效果越好。当常规黑色沥青路面的地面温度达到5 0 6 0 时,低吸热路面可降低1 0 左右,其降温效果见下图1。3低吸热路面结构原材料控制3.1遮热/磨耗层原材料控制遮热/磨耗层采用的是上海某公司自主研发的本土化低吸热系列产品与2 0 40 目规格的硅砂,性能满足表2。其中,添加硅砂以提高路面的抗滑性能。参
6、5646图1 低吸热沥青路与常规沥青路面温度对比图表2 低吸热材料性能指标项目单位指标要求容器中状态/搅拌后呈均匀状态、无硬块涂抹外观/表面平整、无明显可见的缩孔、浮色、发花、起皱、针孔、开裂等现象表干时间8干燥时间h实干时间12耐水性(1 6 8 h)水泥板/不起泡、不剥落、允许轻微变色,2 h后恢复耐碱性/2 0%Na0H,72h/不起泡、不剥落、允许轻微变色耐化学性耐酸性/1 0%HS04,48h/不起泡、不剥落、允许轻微变色(水泥板)耐油性/1 2 0#溶剂油,7 2 h不起泡、不剥落、允许轻微变色耐人工气候老化(5 0 0 h)不起泡、不剥落、无裂纹,粉化1 级,变色2 级拉伸强度M
7、Pa6断裂伸长率%30撕裂强度kN/m40照交通部彩色防滑路面标准(JTT7122008)的相关技术指标要求,其质量应符合表3的规定。表3硅砂技术要求技术指标单位要求试验方法粒径mm0.5-2JTGE42-2005T0327含水率%1JTGE42-2005T0330密度g/cm2.6JTGE42-2005T03300.075mm颗粒%1JTGE42-2005T0310含量(水洗法)莫氏硬度级7硬度计PH6.57.5PH计3.2沥青路面结构层材料控制铺装结构层采用常规AC-10沥青混合料和具有排水特性的OGFC沥青混合料。其中,OGFC-5沥青混合料技术要求如表4所示3.3防水黏结层材料控制钢结
8、构人行天桥防水黏结层的要求与其他路面有所不同,既要保证满足钢桥面黏结层的抗剪切要求,又要保证上层常温水性环氧混合料的黏结性能。采用溶剂型沥青黏结剂+热熔型高黏高弹防水材料,可满足以上要求。故本桥防水黏结层采用该设计方法。2023No.330上海么缘(道路工程)SHANGHAI HIGHWAYS-表4OGFC-5沥青混合料特性和性能要求指标单位要求测试方法马歇尔试件击实次数一双面击实7 5 次T 0702谢伦堡沥青析漏损失率%0.3T0732肯塔堡飞散损失率%5T0709浸水马歇尔试验残留稳定度%85T 0709冻融劈裂试验残留强度比TSR%80T0729动稳定度次/mm2500T07195.6
9、6.0/千法油石比%6.16.5/湿法一4施工工艺及质量控制4.1木桥面处理及防水黏结层施工人行天桥的彩色沥青铺装施工流程,基本上按照彩色沥青铺装结构层的顺序,从下而上施工的。其中,铺装施工前,需进行桥面处理。针对空中连廊等钢结构桥面,采用喷砂除锈施工工艺处理。喷砂施工过程中,人行天桥采用带吸尘装置的移动式自动无尘打砂机,以及S390型号的钢丸和钢质棱角砂(其中,钢质棱角砂的添加比例控制在2 0%30%。)。保证除锈作业后的清洁度达到Sa2.5,粗糙度达到5 0 1 0 0 m。抛丸处理后的表面应注意保护,避免二次污染,并在4h以内,进行下道防水黏结层的施工工序。人行天桥钢结构桥面与沥青铺装直
10、接接触,故桥面不设置剪力钉等抗剪措施。桥面防水黏结层采用人工施工工艺,其流程为:涂布溶剂型沥青黏结剂涂布热熔型高黏高弹防水材料一撒布硅砂。采用滚筒刷布,分两次均匀涂布溶剂型沥青黏结层,每次0.2 L/m,总涂布量标准为0.4L/m。随后,均匀散布粒径为1 2 mm的硅砂,撒布量控制在0.5 1.0 kg/mi。防水黏结层涂布见下图2。图2 溶剂型沥青黏结层涂布施工4.2结构层施工控制方法结构层施工主要分为以下这几个步骤:清洁一拌和一混合料运输摊铺碾压养护清理杂物撤封。其中,重点为施工组织和天桥上的摊铺碾压。4.2.1施工组织管理施工面积约42 0 0 m,所有设备放置在规定区域内,桥上供料及设
11、备均采用5 0 t起吊机吊装。根据工程周边交通条件,在工程区域划分7 个工程节点,分别如图3中的节点1 7。为尽量保障桥上沥青摊铺的施工质量,避免对沥青铺装产生影响,桥上沥青施工采用逐步后退的施工组织管理方法。即在桥梁6 号节点的桥下位置设置基地,作为材料和设备的中转站。沥青摊铺施工顺序依次为节点1 一节点7,节点2 一节点7,节点3一节点7 一节点6,节点3一节点4一节点5 一节点6。桥下设备堆放与材料吊装位置华6IKEA国华中心725三月路胜锁置业3上海萌煌金黑材料有限公司图3施工节点位布置图连廊天桥上空间狭窄,且天桥承载力有限,因此,只能选择小型设备上桥。施工中,桥下使用运输车2台、5
12、0 t吊车1 台(配吊装斗2 个)、3t叉车1 台。桥上2023No.331上渴么路SHANGHAUIHWAYS(道路工程)使用3t小型钢轮压路机1 台、0.5 t平板夯3台、1.7 t三轮自卸车2 台,见图4。其余设备为喷火枪与液化气罐4套、铺装用工具若干。人员配置为1 5 人(桥上)+6 人(桥下)。图4小型钢轮压路机4.2.2摊铺施工控制方法摊铺细节处理及高程控制如下:桥上沥青混合料施工采用人工摊铺,一边摊铺一边用刮板刮平。过程中,摊铺厚度按照施工人员的经验进行控制,沥青混合料松铺系数取1.2 5 1.5 0。摊铺过程中,要随时检查摊铺厚度和平整度,如发现有不妥之处,应及时修整。沥青混合
13、料摊铺见图5。图5 结构层沥青混合料摊铺碾压施工4.3遮热磨耗层施工控制方法遮热磨耗层摊铺是低吸热路面施工过程中最关键的一个环节。低吸热材料、硅砂撒布量和施工均匀性直接影响到使用效果。磨耗层需要在结构层沥青道面养护完全后再施工。天桥磨耗层施工借鉴了城市地面道路的施工经验和施工工艺。首先,采用专用的喷枪,先在沥青结构层上喷涂一层厚度约为0.5 1 mm的低吸热隔热层,并快速将2 0 40 目的防滑硅砂均匀撒布在涂层表面,来确保道路的抗滑性能。养生后,进行第二层涂刷,并同步喷洒硅砂。在给道路表层着色的同时,又能包裹住防滑硅砂。整个过程中,涂层用量控制在0.35 0.4kg/m。完工后的路面需养生4
14、h。待路表干燥,并具有一定的强度后,即可开放交通,在养生期间,不能有车辆在其表面上作业或通行。5实施效果新江湾城三门路空中连廊桥面铺装采用了低吸热沥青桥面铺装。相比混凝土、面砖等刚性铺装,沥青铺装的触感柔和很多,可降低行人长时间行走对脚踝的损伤。该铺装的遮热层可有效降低热量吸收。在夏季40高温阳光的直射下,与普通沥青路面相比,采用遮热层的路面最大降温达1 2.5,综合降温效果优于日本的同类低吸热路面效果(6 此外,遮热磨耗层使用的可降温环氧树脂可调配成各种颜色,让桥面铺装表面呈现出各种各样的色彩,提高了桥梁的美观。但不同颜色的热反射性能不同。一般颜色越深,热反射性能越差。通常,蓝色的热反射性能
15、最好。新江湾城三门路空中连廊采用降温性能较好的蓝灰色,不仅改善了夏季高温的问题,还改善了黑色与整体桥梁装饰不协调的问题,见图6。图6 空中连廊夜景与桥面铺装现状No.3202332上语么路上接第9 页)(道路工程)SHANGHAI HIGHWAY6结语沥青材料价格低廉,以其制成的桥面铺装为柔性路面,平整度较好,触感柔和,具有良好的行走舒适度。然而,长期以来,受限于沥青混合料的制备流程复杂、机械设备较大、设备摊销成本高等原因,天桥等承载力较弱、宽度较小的桥梁无法使用沥青桥面铺装。另外,沥青铺装为黑色,几乎没有选择颜色的余地。如采用沥青铺装,会造成天桥桥面铺装很难与周围的环境、天桥装饰相融合。近年
16、来,随着科技的发展,道路工程材料设备不断推陈出新,使得沥青桥面铺装无论在施工工艺上、还是在实施效果上,都得到了圆满的解决。因此,发展形成了人行天桥低吸热沥青铺装的设计和施工方法。本文依托三门路人行天桥低吸热沥青铺装工程的实施,阐述了低吸热沥青桥面铺装各环节的施工控制复杂因素进行量化和标准化,使人工判断和仪器检测获得的信息转换为具体的评价指标数据,再通过模糊综合评价,确定最终的湿和污染道面等级。整个计算评价过程合理清晰,可为跑道道面湿和污染状况评价提供重要依据,保障机场安全运行。本文针对湿和污染跑道道面状况评价,提出了新的方法,但局限于数据样本,并未对此方法的适用性进行广泛性评估。未来,应大量采
17、集各种机场道面类型和气象条件下的机场道面数据,通过推广应用,对该评价方法进行优化,提高其适用性和实用性。参考文献1中国民用航空局.运输机场跑道表面状况评估和通报规则:民航规 2 0 2 1 32 号 A/0L.2021-09-03.http:/ 2 0 2 1 38 号 A/0L.2021-11-17.http:/ Yager Thomas J.The joint winter runway friction measurement要点,可为后续工程的实施提供参考,也为城市人行天桥铺筑沥青路面提供借鉴。参考文献1陈诚,赵云,岳晓文.热反射涂料在钢桥面铺装预防养护中的应用研究 J.公路交通技术,
18、2 0 2 2,38(0 4):1 9-2 3.2孙斌祥,黄尹泰,沈航,等.沥青路面热反射涂层的降温性能研究综述 J.科学技术与工程,2 0 2 1,2 1(0 9):3446-345 6.3张国庆.沥青路面热反射涂料研究进展 J.公路交通科技(应用技术版),2 0 1 6,1 2(1 0):5 7-5 8.4】赵春红.探析沥青混凝土路面热反射涂层施工工艺 J.中国公路,2 0 1 5(2 1):1 30-1 31.5任瑞.沥青路面热反射层材料与性能研究 J.中外公路,2018,38(06):67-70.6陆广衍.低吸热路面施工技术在绿色环保路面中的应用 J.上海公路,2 0 2 2(0 3)
19、:1 6-1 9+1 6 3.program-NASA perspective C.Quebec:The 1st InternationalMeeting on Aircraft Performance on Contaminated Runways,1996:6-10.4 Wambold James C,Heney John J,Yager Thomas J,et.Interna-tional runway friction index(IRFI)versus aircraft braking coef-ficient(Mu)RJ.Canada:Transportation Developm
20、ent Certre,2003:8-16.5 International Civil Aviation Organization.Assessment,mea-surement and reporting of runway surface condition R.ICAOrganization,2019.6倪明.大型客机污染跑道起降性能适航审定方法研究 D.南京:南京航空航天大学,2 0 1 8.7 Accident Investigation Board Norway.Friction Measurementsand Condi-tions for Friction Predictions
21、R,2011.8吴仁彪,何宇翔,贾云飞.基于改进层次分析法的重点人员风险评价方法 J.中国安全科学学报,2 0 2 1,31(1 0):1 1 2-1 1 8.9刘浩然,汤少梁.基于TOPSIS法与秩和比法的我国基本医疗服务均等化现状研究 J.中国全科医学,2 0 1 6,1 9(2 5):3078-3081.10于涵,张和生.基于模糊综合评价的动车组牵引传动系统改进FMECAJ.铁道学报,2 0 2 2,44(0 9):33-41.11臧成君,瞿园,高旭.基于风险管控的煤矿安全绩效评估方法 J.中国安全科学学报,2 0 2 2,32(S1):29-33.:YOU Guanghui,ZHENG
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 吸热 沥青路面 人行天桥 应用