1990年至1999年的10年问,每年**性桥梁中不论桥梁的座数或延米数上都有2.2%左右的比例成为危桥,也就是说每年全国有4
000座以上约16万延米的危桥在全国的各种等级的公路上出现。如果按每座桥平均3条缝,而每条缝以12m计算,则仅对危桥全国每年就有4
000座桥梁要改建或更换的话就达到48
000m,这就是说,其工作量就不是一个小数。如果把正常使用的桥梁中每年破坏的伸缩装置考虑进去时,则远远大于上述48
000m这个数字。故对这样一批数量的更换或改造所涉及的问题和内容很多,特别是要针对不同类型的桥梁和原来使用的伸缩装置的形式,必须做出合理的工序安排和伸缩装置型式的选择等。
对于伸缩缝装置更换和改造,除了涉及选型和施工程序等问题外,更重要的问题还是如何解决中断交通时间尽可能短的问题。因为,要更换或改造伸缩装置时,就会出现中断正常交通,即使是分车道或分幅施工也会严重影响正常交通,而且施工时问拖得越长对正常交通的影响就越大,并且对施工安全存在一定危险的施工过程。所以,对锚固混凝土(或填料)如何尽可能地缩短这项工作的操作和养护时间及开放交通是至关重要的。在20世纪90年代前后,国外,如英国、美国、德国等国家比较早地研究和应用类似产品,这些产品是由高分子材料构成的快凝、高强度、高黏结力的产品,英国的灌入式的产品曾免费在广深高速公路伸缩量为160mm单缝(代替160mm的双缝)伸缩装置更换时两边的锚固填料试用过,价格比较昂贵,尽管如此,当时的情况下,我国也有些企业开始引进并准备消化开发自己国内的产品,虽然结果不尽如人意,但说明国内工程界已经开始重视这个方面的问题。在那个年代国内为了解决桥梁伸缩装置两边的锚固混凝土加强,一般采用高强的环氧树脂混凝土、钢纤维混凝土,并且进行了不断的努力,做了很多像改性桥面铺装等研究和改进工作。这些材料在强度上可以说是没有多大问题,但考虑快凝早强同时达到的指标要求还是没有很好地实现,即混凝土的养护时间一般还不能少于24h,这样拖长了开放交通的时间。同时操作要求也比较严格,如砂石料要干燥等都与施工现场的实际情况有较大的出入,不但增加了施工的难度,而且也相应地加长了施工的时间。因此,这些措施都存在一定的不足,不能完全解决工程施工的实际需要。鉴于公路桥梁工程在更换或改造伸缩装置时需要的特殊锚固混凝土(或填料)产品,广大工程技术和科研人员进行了不断地探索和努力。我们认为这种产品必须能满足下列力学性能技术指标和实施条件:
(1)混凝土主要力学性能指标(28d):混凝土的抗压强度不低于80MPa,抗拉强度不低于9MPa,抗折强度不低于20MPa。
(2)早期强度要求:早期强度可根据实际工程需要,按lh、1.5h、2h等任意时段的强度应能达到28d力学性能指标的80%,以上,即早期强度是可调的。
(3)超强的黏结力:新老混凝土间的黏结力,要求劈裂试验时不应出现在新老连接面上断开,即黏结力大于新老混凝土的抗拉强度。
(4)收缩率:混凝土凝固时的收缩率基本接近于零,必要时可采用微膨胀的措施,保证在凝固过程中不出现导致漏水的裂缝。
(5)亲水性要求:考虑到施工现场环境条件,在普通混凝土正常施工的条件情况下,即砂石料不需要经过晒干、烘干、不加热等特别措施也能施工,并保证需要的力学性能指标的要求。也就是说此类混凝土不怕水,原材料在正常含水量的情况下能保证强度要求。如果在施工过程中突然遇到不可避免小雨天气时,已浇筑的部分也不至于出现强度大幅度降低的情况,仍能满足使用要求。
(6)耐久性:经老化试验后,明确其老化性能,老化时间不应少于30年。
(7)不污染:要求对施工工具等容易清洗,对环境不产生污染。
(8)防滑性:因为该类混凝土属于高分子材料合成的产品,要考虑其防滑问题,如果其本身不具备很好的防滑性能,只要在其表面上采用简单的措施就能满足正常的使用要求。