正交异性钢桥面铺装的问题及对策
桥面铺装质量通病及预防措施
昌吉回族自治州交通运输局2017年重点公路工程政府和社会资本合作（PPP）项目第
四工程包
质量通病文件(桥面铺装施工质量通病及防治措施)
新疆路桥建设集团有限公司
二○一七年七月
桥面铺装施工质量通病及防治措施
桥面铺装常出现质量通病主要有厚度不足、砼强度不够、表面收缩裂纹、表面坑槽、平整度合格率偏低等。
一、质量通病分析：
桥面铺装质量检验时发现的质量通病主要有厚度不足、砼强度不够、表面收缩裂纹、表面坑槽、平整度合格率偏低等。出现以上质量通病的原因很多，笔者认为主要原因与各施工队伍自身素质、施工工艺操作水平、施工单位管理方面等有较大关系，具体分析如下：
1、桥面铺装层施工厚度不足。在梁板施工过程中，预制标、桥梁标施工单位管理不善及各施工环节把关不严，造成梁板尺寸过高、梁板张拉预拱度偏大、支座垫石标高过高、湿接缝浇筑过高、残留砼未清理等，造成桥面铺装局部厚度不足，导致应力集中，进而引起桥面铺装产生裂缝。
2、新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够。
3、桥面铺装层钢筋网保护垫块密度不足或未设置垫块。桥面铺装钢筋网一般要求在中上部，但在实际施工过程，钢筋网垫高位置不对，采用垫块密度不足，无法发挥钢筋网的抗裂作用；以及在浇注水泥混凝土过程中，由于不能经受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏等因素的影响，导致钢筋网严重变形，严重削弱了钢筋网承受荷载的能力，易出现桥面裂缝现象。
4、对拌合楼的质量控制不重视，配合比设计不当或者施工控制不严，采用的原材料含泥量较大、砂率过大、水灰比控制不严等，从而产生砼强度不够和出现桥面裂缝现象。
正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装施工工法
正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装
施工工法
正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装施工工法
一、前言
钢桥面沥青混凝土铺装是一种常用的桥面铺装方式，其通过使用预制钢板作为桥面覆盖物，将沥青混凝土铺设在钢板上，以提高桥面的承载能力和使用寿命。在桥梁工程中，正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装施工工法是一种行之有效的施工方法，本文将对该工法进行详细介绍。
二、工法特点
正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装施工工法的特点如下：
1. 高强度：采用预制钢板作为基础材料，具有较高的强
度和承载能力。
2. 耐久性强：沥青混凝土铺装对气候变化、酸雨等恶劣
环境具有良好的抗腐蚀性能。
3. 防滑性好：通过预制钢板的异性设计，提高了桥面的
防滑性能，有利于行车安全。
4. 施工质量可控：采用标准化的预制钢板和沥青混凝土，在工厂环境下进行生产，确保施工质量一致性和稳定性。
5. 施工周期短：预制钢板的工厂化生产可以提前准备好，现场施工时间短、效率高。
三、适应范围
正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装工法适用于各类桥梁工程，特别是对于高速公路、城市快速路等要求承载能力和使用寿命高的桥梁更为适用。
四、工艺原理
正交异性板钢桥面沥青混凝土铺装工法的原理是将预制钢板铺设在桥面上，然后在钢板上铺设沥青混凝土层。
在施工工法与实际工程之间的联系上，需要注意以下几个方面：
1. 钢板制造：钢板的制造要符合设计要求，包括板材的
材质和厚度、板面的异性设计。
2. 钢板预埋：钢板预埋时需要注意预埋位置的准确性和
固定牢固性，以确保后续施工的顺利进行。
3. 沥青混凝土浇筑：沥青混凝土的铺设需要注意施工的
浅谈钢桥面铺装
桥面 铺装 层直接 承受 行 车荷载 、梁 体变 形及环境 因素的 作用 ， 其变 形和 应 力特 征与主 梁及 桥面 板结 构形式 密切 相关 。近 ｌ年 来 ， ０ 我 国加快 了大跨 径钢 桥的 建 设步伐 ，黄 河上 建造 的大跨 径桥 梁越 来越 多 ，这些桥 梁 几 乎 部采 用正 交异性 钢桥 面板 和沥 青铺 装体 系作 为桥 面系 。但 是 ，很 多正 交异性 钢桥 面 板上 的沥 青铺装 层 在通车 运行 一到 两年 后 ，出现 横向 或纵 向裂缝 。到 目前 为止 ，我 国正 交异 性 钢 桥 面 铺 装 设计 与施 工 还 未 完 全 取 得 成 功 ，仍是大 跨径 钢桥 亟待 解决的 关键 技术 之
一
ｏ
２ 钢桥面铺装方案技术原理 ． 钢 桥面 铺装 一直 是桥 梁工程 中的 一项技 术难题 ，与 混凝 土桥 面铺装 相 比 ，其 难 点正 是 因 为钢桥 面板 存在 对铺装 材料 不利 的恶 劣 环境造成钢桥 面铺 装的易损性。 １ 钢桥 面 板 与铺 装界 面 处较 为 光滑 ， ） 普 通铺 装材 料无 法满 足铺装 界面 的抗 滑移 要
层施 工，第一层２ ｍｍ，第二层２ ｍｍ，总 厚 铺 装材 料息 息相 关 。因此要 了解 不同钢桥 面 ０ ５ 度 为５ｍ ｍ。 钢板 表 面要求 进 行防 腐涂装 ， ５ 铺 装方 案 的施工特 点 ，就必 须 了解 其所 采用 钢板 与第 一层 沥青混 凝土 之 间刷涂 沥 青粘结 的材料 的特 点。 层 ，第一 、二 层沥 青混凝 土之 间刷 涂沥 青结 （） 氧沥青混 凝土 方案 １环 合层。 环 氧沥 青混 凝 土 从 原 材 料 加 工 成 混 合 料 ，到 最终 形成铺 装 层 ，需 经历 一个化学 反 菇丽 应 过程 。这 个过程 中 ，首先要 把环 氧沥青 混 合料加 热 至 １ ０ ： Ｅ 左右 ，然 后 在混 合料 趁热 ２ 处 于流 动未硬 化状 态 ，具 备摊 铺条件 前 ，将 铺 装材料 碾压 成形 。通 常要求 初压终 了温 度 ≥８ ￣ ２ ｃ；终压 终 了温 度 ≥６ ℃。沥 青混合料 ５ 拌 合时温 度过 高和 过低都 是不 允许的 ，过 高 则 沥青化 学 反应时 间越短 ，过 低则 由于温 度 损耗 造成 施工 时间减 少 ，可以 说沥青 混凝 土 出料 的温 度 已经决 定 了其 可施 工的时 间 ，理 想的 出料 温度 是１２ １ ℃，可保证其作业 ｌ℃ ｌ８ 时 间在５～０ Ｏ９ 分钟左 右。沥青混凝 土铺设完毕 后 ，还 需继续 自 养生３ ０ ，期 间禁止一 然 ０４ 天 切车 辆通 行 ，使 其最 终完 成化学 反应过 程 。 环氧 沥青 混凝 土摊铺 过程 中一旦 有水 或气泡 进 入 ，则 会在环 氧铺 装层 中出现 空洞鼓 包 ， 成为 后期 环氧沥 青 质量缺 陷的根 源 ，因此施 工过 程要 严格控 制 人员以 及施 工车辆 的产生 水和粉尘对铺装的污染。 通 过 前 面 对 环 氧 沥 青混 凝土 材料 的 分 析 ，就容 易理 解环氧 沥青混 凝土 施工 的主要 特点 ： １ 环氧沥青混凝土是 热拌 施工 ，混合料 ） 拌 合时需 严格控 制 出料 温 度 ，因此对设 备的 要 求较 高 ，需 要 专门 的拌合 站设 备 ，专 用的 进口 摊铺车辆 ； ２ ）环 氧沥青混凝土从 出料 、运输 到摊铺 全过程 要求控 制 温度 损失 ，因此对 环境 的温 度 、风速有 着苛 刻的要 求 ，通常要 求环 境温 度不 低于２ ℃ （ ０ 冬季 禁止施 工 ），风速 不大 情 况 下施 工 ，同时在运输 环 节要 求将时 间控 制 在最低限度 － ３ 由于要求摊铺碾压时 间控 制在最短 ， ） 同时 对新铺路 面 不得 有任何 触碰污 染 ，因此 环 氧沥 青混 凝土 施工时 通常 根据摊 铺机 的宽 度 ，一次摊 铺宽 度为４５ ｍ。 由于 一般桥 面宽 度较宽 ，如嘉绍大桥单幅桥面宽度达２ｍ，这 ０ 要 求施 工单位 施 工前要制 定周 密的摊 铺路 线 计 划 。另外这 种施 工特 点也带 来 了一 个特殊 施工环节 ，即施工缝的处理 ｔ ４ 施工过程 中任何水或空气进入环 氧铺 ） 装 层都会 造成 严重 的 质量 缺 陷，因此 对施 工 圈２ 树脂 沥青组 合体系 （ ＲＳ Ｅ ）铺 装方 人 员的 饮水 、流汗 以 及施 工车辆 产生 的水 都 案 要严格控制 。 与环氧 沥青混 凝土 体系 不 ，ＥＲ 铺装 Ｓ 从 上 面几 点 可 以 看 出环 氧 沥 青 混 凝土 体系是 一项 完全 中 国 自主 知识 产权钢 桥面 铺 在 设备 、施 工组织 、现场 管理 等方面 都有较 装技 术。 高的 要求 ，只有将 各个施 工环 节严格 控制 到 ３ 钢桥面铺装方案施工特点 ． 位 ，才能 发挥环 氧沥 青混 凝土优 异的 材料性 不同钢 桥面铺 装体 系具 有迥 异的 施工要 能 。现阶 段环 氧沥青 混凝 土铺装 的施 工技术 求 和特 点 ，这 种施 工特 点主 要 与其所 采用的 在 国内 已经发 展较为 成熟 ， 目前 有众 多施工
正交异性钢桥面板路面结构行为及设计考虑
正交异性钢桥面板路面结构行为及设计考虑
编译 万田保1,唐翠兰2
(1.中铁大桥勘测设计院有限公司,湖北武汉430050;2.山东省济南市南郊热电厂,山东济南250021)
摘 要:正交异性钢桥面板的路面与桥面板共同作用,应被当成桥面系统的不可缺少的组成部分。路面材料一般为粘弹性—塑性,仅在低温时表现为弹性。多数情况下,路面材料的弹性模量随温度而定。在半塑性条件下,路面厚度范围内弯曲应变呈非线性分布。当粘结层较软时,剪切滑移发生在层间交界面。路面对桥面板刚度有实质性贡献,桥面板局部弯曲时路面内存在可观的应力。讨论影响路面性能的关键性的桥面板应力产生的部位及原因。通过正交异性板上的应用实例,介绍两种典型路面材料—沥青和聚合材料的特征。要使路面更让人满意,桥面板的局部柔度应得到更严格的限制。
关键词:正交异性桥面;桥面铺装;结构性能;材料;桥梁设计中图分类号:U443.33
文献标识码:A
文章编号:1671-7767(2005)02-0075-04
收稿日期:2004-11-03
编译者简介:万田保(1966-),男,高级工程师,1988年毕业于西南交通大学,工学学士;1992年毕业于西南交通大学,工学硕士。
1 概 述
大跨桥梁采用正交异性钢桥面板很有必要,因
为这种桥面板自重轻、强度高、结构连续、可采用无断缝路面,从长远看比较经济。正交异性钢桥面板在中等跨度桥梁上已经广泛应用,在需提高承载能力而重修桥面时极为有效。随着正交异性板先前出现的疲劳问题在很大程度上得到解决,目前,特别是在工程文献频繁报道诸多正交异性板路面失效实例的背景下,迫切需要有性能良好的路面。上述失效多源于对柔性钢桥面板上路面认识的不足及使用了与桥面板结构及当地的气候条件不协调的材料。2 变形和应力
桥面铺装的施工工艺中的一些问题及对策_secret
桥面铺装的施工工艺中的一些问题及对策
桥面铺装即行车道铺装，亦称桥面保护层，桥面铺装的作用在于防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板，保护主梁免受雨水侵湿，并对车辆轮重的集中荷载其分布作用。桥面铺装层是直接承受汽车荷载的桥梁表层，除受汽车轮载的直接作用外，还受环境因素(温度和湿度等)的影响，受力状态极为复杂。设计、施工稍有不当，容易造成铺装层的早期损坏。据专业调查，桥面铺装层的损坏率远远超过路面损坏率。桥面产生坑洞有其发展过程，先发生裂缝唧浆，接着形变、网裂，最后演变成坑洞。
行车道铺装可采用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青表面处治和泥结碎石等各种类型。水泥混凝土和沥青混凝土桥面铺装用得较广，能满足各项要求。装配式桥梁的水泥混凝土铺装层内宜配置钢筋网。
桥面铺装层直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用,其变形和应力特征与主梁及桥面板结构型式密切相关,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构的共同受力层,所以具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。
近年来我国公路桥梁建设快速发展,桥梁结构不断创新,大跨桥梁已很普遍,但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计算分析。随着交通量和重型车辆的增加,桥面铺装问题普遍[1-6]。这不仅妨碍了正常交通,
影响了桥面的美观,更易造成交通事故,也给维修工作带来了很大困难。近年来,人们对于因桥面铺装问题造成的直接和间接的经济损失给予了足够的重视。桥面
正交异性钢桥面结构装配偏差影响分析及对策研究
正交异性钢桥面结构装配偏差影响分析及对策研究近年来,正交异性钢桥面板凭借其特殊的结构,在大跨度桥梁中的应用越来越普及。然而,正交异性钢桥面结构在其现场装配过程中不可避免地会出现错边变形,在错口处产生应力集中,加剧钢桥面板的疲劳。
本文将对正交异性钢桥面结构存在装配偏差时疲劳性能进行探讨并对疲劳寿命进行研究。为避免由于装配偏差产生过大应力集中现象,本文还将开展相应对策的研究来减小局部应力。
本文不仅具有非常现实的工程背景,而且有着重要的理论意义和实用价值,主要工作如下:1.阐述了正交异性钢桥面结构的研究现状,回顾了钢桥面板的疲劳理论,归纳了钢桥面板抗疲劳设计方法,介绍了现有的疲劳寿命评估方法,总结了应力集中系数的概念和应力集中对疲劳强度的影响。2.针对正交异性钢桥面结构疲劳关注点开展应力历程分析,找出各关注点最不利加载位置;借助ANSYS子模型技术,建立顶板纵缝错台实体模型,对3种不同的错台宽度分别采用5种不同的坡度进行焊接,研究关注点处应力变化规律,基于S-N曲线探讨错台宽度和坡度对顶板疲劳寿命的影响;对顶板横缝错台采用直接对接的形式,分析对顶板疲劳寿命的影响。
3.借助ANSYS子模型技术,建立U肋装配偏差实体模型,探讨U肋装配偏差宽度对U肋底部和拐角处关注点应力和疲劳寿命的影响;对U肋与桥面板连接处进行网格尺寸讨论,确定最优网格化分尺寸,在最优网格尺寸条件下,研究U肋对接偏差宽度对关注点应力的影响。
4.针对正交异性钢桥面板出现的装配偏差问题进行对策研究,对顶板装配偏差采用铺装MPC和粘贴CFRP材料两种方法进行加固,研究加固材料厚度对关注点应力的影响;对U肋装配偏差问题采用U肋内部填充
桥面铺装层常见质量问题分析、预防与处理方法
桥面铺装层常见质量问题分析、预防与处理方法
1、水泥混凝土桥面铺装层的裂纹和龟裂
1.1原因分析
①砂石原材料质量不合格：
②水泥混凝土铺装层与梁板结构未能很好地连结成为整体，有“空鼓”现象；
③桥面铺装层内钢筋网下沉，上保护层过大，钢筋网未能起到防裂作用；
④铺装层厚度不够：
⑤未按施工方案要求进行养护及封闭，桥面铺筑完成后养护不及时，在混凝土尚未达到设计强度时即开放交通，造成了铺装的早期破坏。
1.2使防措施
①严把原材料质量关，各类粗细骨料必须分批检（试）验，各项指标合格后方可使用。混凝土配料时砂子应过筛，石料也应认真进行筛分试验，拌合时确保计量准确，以保证混凝土质量：
②为使桥面铺装混凝上与行车道板紧密结合成整体，在进行梁板顶面拉毛或机械凿毛，以保证梁板与桥面铺装的结合；
③浇筑桥面混凝土之前必须严格按设计重新布设钢筋网，以保证钢筋网上下保护层；
④严格控制桥梁上、下部结构施工标高，以保证桥面铺装层的厚度；
⑤水泥混凝土桥面铺装施工完成后必须及时覆盖和养护，并须在混凝上达到设计强度之后才能开放交通。
2、沥青混凝土桥面铺装层的开裂和脱落
2.1原因分析
①设计标准偏低。厚度偏薄；
②沥青混凝土铺装层漏水，在沥青混凝土与水泥混凝上中间形成一层水膜，在车辆荷载的反复作用下，两层分离，产生龟裂。造成脱落；
③上下粘层油未渗人到混凝土面层中，未起到粘结作用；
④施工碾压压实度不够。
2.2预防措施
①在设计时应保证沥青混凝土铺装层的厚度满足使用要求，对于高等级路（桥）面，厚度应大于9cm；
②沥青混凝上配比应采用密级配。确保沥青混凝土不渗水。同时在泄水孔的设计、施工时，保证泄水孔的顶面标高低丁桥面水泥混凝土铺装层标高，确保一旦渗水可将渗下的水排出，以防止渗下的水浸泡沥青混凝土；
桥面铺装质量通病及预防措施
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四工程包
质量通病文件(桥面铺装施工质量通病及防治措施)
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二○一七年七月
桥面铺装施工质量通病及防治措施
桥面铺装常出现质量通病主要有厚度不足、砼强度不够、表面收缩裂纹、表面坑槽、平整度合格率偏低等。
一、质量通病分析：
桥面铺装质量检验时发现的质量通病主要有厚度不足、砼强度不够、表面收缩裂纹、表面坑槽、平整度合格率偏低等。出现以上质量通病的原因很多，笔者认为主要原因与各施工队伍自身素质、施工工艺操作水平、施工单位管理方面等有较大关系，具体分析如下：
1、桥面铺装层施工厚度不足。在梁板施工过程中，预制标、桥梁标施工单位管理不善及各施工环节把关不严，造成梁板尺寸过高、梁板张拉预拱度偏大、支座垫石标高过高、湿接缝浇筑过高、残留砼未清理等，造成桥面铺装局部厚度不足，导致应力集中，进而引起桥面铺装产生裂缝。
2、新浇砼时有桥面积水、遭到雨淋和表层浮浆未进行处理的，使砼性能受到影响或厚度不足而引起强度不够。
3、桥面铺装层钢筋网保护垫块密度不足或未设置垫块。桥面铺装钢筋网一般要求在中上部，但在实际施工过程，钢筋网垫高位置不对，采用垫块密度不足，无法发挥钢筋网的抗裂作用；以及在浇注水泥混凝土过程中，由于不能经受施工人员人为踩踏、运输机具碾踏等因素的影响，导致钢筋网严重变形，严重削弱了钢筋网承受荷载的能力，易出现桥面裂缝现象。
4、对拌合楼的质量控制不重视，配合比设计不当或者施工控制不严，采用的原材料含泥量较大、砂率过大、水灰比控制不严等，从而产生砼强度不够和出现桥面裂缝现象。
桥梁施工中的常见质量问题及解决方法
桥梁施工中的常见质量问题及解决方法
引言：
桥梁作为重要的交通设施，承载着人们的出行和交流需求。然而，在桥梁施工
过程中，常常会出现一些质量问题。本文将介绍桥梁施工中常见的质量问题，并提供相应的解决方法，以确保桥梁的安全和可靠性。
一、基础施工问题
1.混凝土浇筑不均匀
在桥梁的基础施工中，混凝土的浇筑质量对于基础的稳定和强度具有至关重要
的影响。不均匀的混凝土浇筑容易导致基础不平整或者强度不均匀，进而影响整个桥梁的承载能力。
解决方法：施工前要进行充分的技术交底，明确混凝土浇筑的要求和施工工艺。在施工过程中，要加强现场管理，保证混凝土的配合比例准确，并通过振捣和钢模具的合理使用，确保混凝土的均匀浇筑。
2.基础沉降不均匀
基础沉降问题可能会导致桥梁的不稳定，甚至造成桥梁的倾斜和变形。常见的
原因包括地质条件不同导致的土体差异沉降、基础工作不规范等。
解决方法：在施工前，应进行详细的地质勘探和地质灾害评估，选择适宜的桩
基础、地基处理方案。在基础的施工过程中，严格控制施工质量，包括土方开挖、桩基施工等，确保基础的均匀沉降。
二、梁体施工问题
1.模板拆除不及时
梁体的施工中，模板拆除的时机十分关键。如果模板拆除过早，梁体会失去支撑，导致变形和开裂；如果模板拆除过晚，会导致施工周期延长。
解决方法：在设置模板施工方案时，要考虑梁体混凝土的浇筑和硬化时间，以确保混凝土的完全硬化和强度达到要求后再进行模板拆除。
2.钢筋绑扎不牢固
钢筋是梁体的主要承力构件，钢筋绑扎的质量直接影响梁体的强度和稳定性。如果钢筋绑扎不牢固，容易出现钢筋脱落或者断裂现象。
桥面铺装常见病害分析及预防措施有哪些
2023-10-30
•桥面铺装常见病害分析
•桥面铺装病害原因分析
•桥面铺装病害预防措施目录
•桥面铺装病害治理措施
•结论与展望
01
桥面铺装常见病害分析
由于温度变化、混凝土收缩等因素导致桥面铺装层内产生拉应力，当拉应力超过材料的抗拉强度时，就会出现横向裂缝。
裂缝
横向裂缝
由于车辆的严重超载或施工缝处理不当，导致桥面铺装层承受的剪切力超过其抗剪切力，从而产生纵向裂缝。
纵向裂缝
由于桥面铺装层厚度不足或沥青混凝土配合比不当，导致其承载能力不足，从而产生网状裂缝。
网状裂缝
车辆超载
车辆超载会对桥面铺装层产生过大的压力，从而形成坑槽。
施工不当
在桥面铺装层施工时，没有严格控制沥青混凝土的配合比或者没有均匀搅拌，导致沥青混凝土的粘结力不足，容易形成
坑槽。
自然因素
长期的风吹日晒、雨雪侵蚀等自然因素也会导致桥面铺装层
老化、松散，最终形成坑槽。
坑槽
在桥面铺装层施工时，没有严格控制沥青混凝土的配合比或者没有均匀搅拌，导致沥青混凝土的粘结力不足，容易形成车辙。
施工不当
车辙
车辆超载会对桥面铺装层产生过大的压力，从而形成车辙。
车辆超载
长期的风吹日晒、雨雪侵蚀等自然因素也会导致桥面铺装层老化、松散，最终形成车辙。
自然因素
松散
材料问题
如果使用的水泥混凝土强度不足或沥青混凝土的粘结力不足，就
会导致桥面铺装层松散。
施工不当
在桥面铺装层施工时，没有严格控制沥青混凝土的配合比或者没
有均匀搅拌，或者没有做好防水层处理，都会导致松散问题的出
现。
自然因素
长期的风吹日晒、雨雪侵蚀等自然因素也会导致桥面铺装层老化、
松散。
材料问题
如果使用的沥青混凝土中沥青含量过高或者沥青的粘度不足，就会导致泛油问题的出现。
新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法
新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法
一、前言在大家工作、学习、生活中，都会遇到需要铺设钢桥面板的情况。而钢桥面板在使用一段时间后，很容易出现疲劳断裂，从而导致严重的安全事故发生。此时，需要一种抗疲劳的新型钢桥面板来规避这些危险。本文将介绍一种新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法，该工法能够有效地提高钢桥面板的使用寿命，保障人们的财产安全和生命安全。
二、工法特点新型抗疲劳正交异性钢桥面板U肋双面组焊修施工工法具有以下几个特点：
1. 该工法采用正交异性钢板作为钢桥面板的主体，U形肋骨加固，使得钢板强度提高，防止疲劳断裂。
2. 该工法采用双面组焊工艺，钢板与肋骨之间的焊接更加牢固，保证了钢桥面板的承载能力。
3. 该工法采用悬挂式施工，避免了对原有桥梁的破坏，减少了施工难度，提高了施工效率。
4. 该工法还采取了一系列的技术措施，如精细施工、严格质量控制、安全措施，保证了施工质量和工人的安全。
三、适应范围该工法适用于现有桥梁增强、新建桥梁、特别是在交通频繁的场所预制钢桥面板，使用正交异性钢板和U
肋骨，采用双面组焊修施工工法，提高了钢桥面板的使用寿命和承载能力，能够保障人们的行车安全。
四、工艺原理本工法主要从施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释。
1. 施工工法与实际工程的联系：施工工法是针对实际工程中的问题进行的总结和优化，比如在现有桥梁上增加钢桥面板，原有桥面的破坏、施工难度大等问题需要一套行之有效的改进方法，而本工法能够满足这一要求。
2. 采取的技术措施：该工法采用的材料和工艺都具有先进性和可靠性，采用了正交异性钢板和U肋骨，并采用双面组焊工艺，使得钢桥面板能够承受更大的荷载，具有更高的安全性和使用寿命。而在施工方面，工艺精细、质量严控、安全措施到位等是确保工程施工质量的重要保障。
正交异性板钢桥面(3.14)2
正交异性板钢桥面结构应用技术工艺的探讨
The structural characteristics and manufacturing craft of steel
box girder with an orthotropic steel bridge deck
叶翔叶觉明
（ Ye Xiang Ye Jue-ming ）
中铁大桥局武汉桥梁科学研究院武汉 430034
（ Bridge Science Research Institute, Major Bridge Engineering Bureau of China Railways,
Wuhan 430034）
摘要：
正交异性钢桥面板是钢结构桥梁的重要结构件，正交异性钢桥面板由钢板、U肋和横隔板组成。以钢箱梁正交异性钢桥面板为例，介绍正交异性钢桥面板结构特点和组拼、
焊接和工地连接工艺特点，探讨在目前焊接和组装工艺条件下，延长正交异性钢桥面板
使用寿命的加工技术和工艺。
abstract:
The orthotropic steel bridge deck is important structural of the steel structure bridge, the orthotropic steel bridge deck made is composed by the steel plate、 the U-shaped stiffener and the cross spacer . Taking the steel box girder deck plate as research object, the orthotropic steel bridge deck unique feature and craft characteristic for assembling、welding and site connection of the plate elements was deal with。 under the condition of the current welding and assembling workmanship， technology and technique to prolong the service life of orthotropic steel bridge deck was researched and discussed.
正交异性钢桥面铺装的力学分析
［ 图 分类 号 ］ｕ４ ３ ３ 中 ４ ．３
［ 文献 标 识 码 ］Ａ
［ 章 编 号 】１７ — ６ ０ ２ １ ） ６ ０４ — ５ 文 ６ ４ ０ １ （ ００ ０ — ０ ９ ０
Ｍ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌＡｎ ｌ ｓｓ ｏ ｖ ｍ ｅ ｔｏ ｒ ｈ ｔ ｏ ｉ ｔ ｅ ｉ ｇ ｃ ｃ ａ ｉ ａ ａ ｙ ｉ ｆＰａ ｅ ｎ ｎ Ｏ ｔ ｏ ｒ ｐ ｃ Ｓ ｅ ｌＢｒ ｄ ｅ Ｄｅ ｋ
［ ｓｒｃ ］Ｔ ｅｍｅｈ ｎｃｌ ｅｐ ｎｅｒｇ ｌ ｉｅ ｎ ａ ａ ｅｍ ｃａ ｉ ｓ ｆ ａｅ ｅ ｔ ｎｏｔｏ ｏ Ａｂｔａ ｔ ｈ ｃ ａ ｉ ｓｏ ｓ ｅｕａ ｔ ｓ ｄｄ ｍ ｇ ｅｈ ｎｓ ｖｍ ｎ ｏ ｒ ｔ ． ａｒ ｒｉ ａ ｍ ｏｐ ｈｒ
ｐｉ ｔ ｅ ｒｄ ｅ ｄ ｃ ｄ ｒｗｈ ｅ ｏ ｄ ａ ｅ ｓｕｄ ｅ ｙ ｕｓｎｇ ｆ ｔ ｌｍ ｅ ｔｍｅ ｈ ｄ． Ｔｈ ｒｔｌ ａ ｏ ｉ ｅ ｓｅ ｌｂ ｉ ｇ ｅ ｋ ｕｎ ｅ ｅ ｌｌ ａ ｒ ｔ ｉｄ ｂ ｉ ｉ ｅ ｅｅ ｎ ｔ ｏ ｎｉ ｅ ｗｏ ｓ ｏ ｄ ｐ ｓ—
第３ ５卷 ， ６期 第 ２０１０年 １２月
公 路 工 程
Ｈ ｉ ｈ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｇ ｗａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
Ｖ０ ． ５．Ｎｏ ６ １３ ． Ｄｅ ｃ． ， ２ ０ １０
正 交异 性 钢 桥 面 铺 装 的力 学分 析
大跨径正交异性板钢桥面铺装方案选择研究
势 ， 筑式沥 青混合 料优 于 改性 沥青 Ｓ 浇 ＭＡ 混合 料 。 高 温 稳定 性 指 铺装 材 料 抵抗 高 温 车辙 、 变形 的
能力 ， 夏季炎 热地 区 、 主梁 为钢 箱梁 的桥梁应 重点考 虑这一 指标 。浇 筑式 沥 青 砼 高 温稳 定 性 较 差 ， 夏 在 季高温 地 区以及桥 面车 辆超 载严 重 的情况下 易 出现 车辙 ， 不宜作 铺装 上层 。 变 形追从 性考 虑铺 装层 与 大桥钢 桥面板 协 同变
沥 青含 量高 、 集料 含量 低 ） 粗 使其具 有 优 良的变形能 力 ， 氧沥青砼 弹性 模量 高其 变形 追从 性不 够理想 ， 环 改 性沥青 Ｓ ＭＡ变形 追从 性 居 中 。 抗裂 性能考 虑铺 装材 料 的低 温抗裂 性和抗 拉能 力 。正交 异性板 钢桥 面在 车辆 荷载 作用 下产 生负弯 矩 ， 装层 上表 面 出现拉应 力 ， 铺 钢箱 梁桥 挠 度大于钢 桁架桥 ， 铺装 面 层 也更 易 出现 应 力 集 中 。环 氧沥 青
摘 要 ： 绍 了 国 内外 典 型 钢 桥 面 铺 装 情 况 ， 析 了 影 响 钢 桥 面 铺 装 方 案 选 择 的 六 个 主 要 指 介 分
标 ， 出 了评 价 铺 装 方 案 优 劣 的 ＡＨＰ 模 糊 综合 评 判模 型 ； 提 一 结合 重 庆 朝 天 门 长 江 大桥 进 行 实例 研 究 ， 过 分析 评 价 得 到 了最 优 铺 装 方 案 。 通
桥面铺装常见病害成因分析及其防治措施
桥面铺装常见病害成因分析及其防治措施
桥面铺装是指在桥梁上铺设的道路表面。它对桥梁的正常使用和长期运行起着重要作用。桥面铺装也会面临各种病害的困扰，如裂缝、龟裂、脱落等。这些病害不仅影响了桥梁的使用寿命，还可能对行车安全造成威胁。对桥面铺装的常见病害成因进行分析，并采取有效的防治措施是十分重要的。
一、裂缝病害
1.成因分析：裂缝病害是桥面铺装常见的病害之一，其成因主要有以下几个方面：
（1）基础不牢固：桥面铺装的基础层如果没有进行充分的加固和处理，容易受到外部环境的影响而产生裂缝。
（2）材料质量问题：如果使用的铺装材料质量不佳，容易出现内部应力不均匀，从而导致裂缝的产生。
2.防治措施：
（1）加强基础处理：在进行桥面铺装之前，应该对桥面进行充分的基础处理，确保其牢固耐用。
（2）使用高质量材料：在选择铺装材料时，应该选择质量好且具有一定弹性的材料，以减少裂缝的产生。
（1）季节变化：气温的变化会对桥面铺装造成一定的影响，如果温差过大，容易引起龟裂病害。
（2）施工工艺不当：如果在施工过程中没有按照标准的要求进行处理，也容易导致龟裂的产生。
（2）进行施工前的认真检查：在进行施工之前，应该对桥面进行认真的检查，确保表面没有明显的缺陷和隐患。
三、脱落病害
（1）材料粘结不牢固：如果在铺装过程中材料的粘结不牢固，容易导致脱落的产生。
（2）外力冲击：长期的车辆行驶会对桥面铺装造成一定的冲击，如果材料本身不具有一定的强度和韧性，容易导致脱落。
（2）定期检查和养护：桥面铺装在使用过程中应该定期进行检查和养护，及时处理发现的脱落现象，防止事故的发生。
钢桥面铺装病害成因研究及防治措施
钢桥面铺装病害成因研究及防治措施
摘要：本文针对几种典型的钢桥面铺装中出现的问题，通过调研、分析对破坏类型及原因进行了分析并提出减少钢桥面铺装病害的手段。
关键词：钢桥面铺装破坏类型防治措施
引言
我国已投入使用的大跨径钢桥中许多桥面铺装都出现了车辙、开裂等病害，个别桥梁甚至进行了多次大修。要在以后的工程中做好桥面铺装并保证其良好的使用性能，就必须总结已有铺装结构出现的问题，本文初步分析其破坏的原因并提出解决办法。
2 我国钢桥面铺装的主要结构形式
目前，大跨径钢箱梁桥桥面的主要铺装材料有：高温拌和浇注式沥青混合料、改性沥青SMA、环氧树脂沥青混合料。
3 典型钢桥面铺装结构的破坏类型
钢桥面铺装使用过程中出现主要破坏类型可概括为两大类：一是结构性破坏，如疲劳开裂、低温开裂、粘结层失效或脱层等；二是功能性破坏，如车辙、推移、隆胀。
3.1 改性沥青SMA混合料
SMA混合料为间断级配。从改性沥青SMA 桥面铺装层的使用情况来看，主要病害表现为开裂、推移和脱层等病害。
3.2 浇注式沥青混凝土
浇注式沥青混凝土的特点是在较高施工温度( 2 2 0 ~2 5 0℃) 下具有较好的流动性和施工和易性；同时，浇注式沥青混凝土变形能力强，整体性优良，具有优良的抗低温开裂与抗疲劳开裂性能。近年来在钢桥桥面铺装中的得到较多的应用。浇注式钢桥面铺装病害主要包括裂缝、车辙、层间滑移和推挤。
3.3 环氧沥青混凝土
环氧沥青混合料是一种热固性混合料，它的性能受成型时温度、时间等因素变化的影响很大, 对施工质量控制体系的要求相当高, 并且在摊铺后必须保证有足够长的养护期以确保环氧沥青混合料能够基本完成固化。其路用性能比普通沥青混合料优异得多, 是一种使用效果较好的铺装材料。从使用的效果来看部分环
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拉
52.67
35.64
0.68
压
-68.76
-53.50
0.78
拉
89.66
49.61
0.55
压
-79.28
-50.83
0.64
100.00
加劲肋与横隔板连
80.00
接部横隔板侧应力
60.00
降到60%~80%，加
40.00
应力幅/MPa
劲肋侧应力降到
20.00
50%~70%，基本都
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超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
2.3、不同铺装层的比较计算
应力幅 编号
位置
1
2
外侧
3
顶板下
4
缘
5 加劲肋
内侧
6 与顶板
7 连接构
8
造
外侧
9
加劲肋
10
侧
11
内侧
12
100.00
加劲肋与面板连 接处面板底缘应 力 降 到 20%~40% ，加劲肋侧应力 降 到 50%~70% ， 基本都降到常幅 疲劳极限以下。
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沥青+12mm 沥青+14mm 沥青+16mm 沥青+18mm 常幅疲劳极限 常幅疲劳极限
沥青+12mm 沥青+14mm 沥青+16mm 沥青+18mm 常幅疲劳极限 常幅疲劳极限
超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
1.2、病害原因分析
铺装层病害原因分析
超高性能混凝土系列研究之
——正交异性钢桥面铺装的 问题及对策
中铁大桥科学研究院有限公司 2016年05月
超高性能混凝土系列研究之——正交异性钢桥面铺装的问题及对策
目录
1、正交异性板和铺装层病害及原因分析 2、正交异性钢桥面铺装解决方案 3、模型试验研究
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超高性能主要体现在两个“超高”上：超高的力学性 能和超高的耐久性能。
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
超高性能形成机理
利用最紧密堆积理论，合理调配各原材料的粒径，
使之形成最紧密堆积。
去掉粗骨料、减小内部缺陷。
骨料
利用纤维增加强度和韧性。
1）钢桥面板的刚度不足，局部变形大。 2）钢桥面板表面光滑，与铺装层间粘结力不足。 3）钢桥面板疲劳开裂引起铺装层损坏。
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2、正交异性钢桥面铺装解决方案
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应力幅/MPa
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 -20.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-40.00
-60.00
-80.00
-100.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
-20.00
1
2
3
4
-40.00
-60.00
-80.00 -100.00
沥青+12mm 高性能+12mm 常幅疲劳极限 常幅疲劳极限
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2.3、不同铺装层的比较计算
应力幅 编号
13 加劲肋 14 与横隔 15 板连接 16 构造
位置 横隔板侧 加劲肋侧
沥青铺装层 超高性能混凝 超高性能/
+12mm面板 土+12mm面板 沥青
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1.2、病害原因分析
实桥钢箱梁正交异性板节段模型
4节段有限元模型
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1.2、病害原因分析
荷载： 1.5倍设计荷载
加载工况：
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1600
UHPC
C50
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
28d
56d
龄期
5 UHPC C50
4
3
2
1
0
28d
龄期
56d
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收缩（10-6）
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
收缩
400
350
参照GB/T 50082-2009中第8
-14.61
68.53
24.45
19.44
13.31Fra Baidu bibliotek
-48.85
-15.38
63.27
23.37
56.91
36.46
-76.29
-51.24
87.02
52.64
47.66
32.55
-71.84
-41.26
88.33
50.36
7 8 9 10 11 12
超高性能/ 沥青
0.76 0.26 0.36 0.68 0.31 0.37 0.64 0.67 0.60 0.68 0.57 0.57
扩展度试验
工作性能较好，可满足自密实成型
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
力学性能
龄期
7d
抗压强度（MPa） 139
抗折强度（MPa） 18.1
弹性模量（GPa） 41.8
断裂韧性（kJ/m2） 23
抗折破坏示意图
钢桥面 铺装极 易损坏
钢结构易 出现疲劳
开裂
通常5年就开裂
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1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
钢桥面铺装病害
开裂
推移
坑槽
车辙
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1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
1、正交异性板和铺装层病害及原因分析
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1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
虎门大桥
江阴长江大桥
苏通长江大桥
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杭州湾大桥
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1.1、正交异性钢桥面板和铺装层病害
应力幅/MPa
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00 123456
-20.00
-40.00
-60.00
-80.00
-100.00
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拉 压 拉-压 拉 压 拉-压 拉 压 拉-压 拉 压 拉-压
沥青铺装层 超高性能
+12mm面板 +12mm面板
17.08
13.06
-55.53
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1.2、病害原因分析
1、采用柔性铺装 时，正交异性板 各构造细节应力 水平较高，很多 细节应力幅远大 于其常幅疲劳极 限，在我国当前 荷载条件下必然 发生疲劳开裂。
2、增大面板厚度 可以一定程度上 降低应力水平， 但仍无法解决问 题。
应力幅/MPa
4 具有超高的体积稳定性能，长龄期干燥收缩仅为普通C50高性能 混凝土的50%。
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
技术特点 超高性能混凝土在桥梁结构中应用的技术特点
抗压强度和抗拉强度高 结构形式多样化、轻型化、薄壁化 缺陷少、耐久性能好 全寿命周期内成本较低 超高韧性 有利于提高结构的抗震和疲劳性能 工作性能好 施工、养护方便
试验结果 6个试件加压至4.0MPa（仪器最大压 力）并持荷8h，6个试件表面均未渗 水，抗水渗透性能良好。 我国高铁耐久性混凝土抗渗性能的要求是在2.1MPa下持荷8h不渗水。
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
耐久性能（抗冻性能）
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
优点
1 具有良好的工作性能，对养护条件无特殊要求，按照常规养护即 可。
2 具有超高的力学性能，抗压强度为普通C50的3倍，抗折强度为普 通C50的4～6倍。
3 具有超高的耐久性能，氯离子渗透性能为普通C50的0.3～0.6， 抗冻等级和抗渗等级远高于C50。
正交异性钢桥面板的疲劳裂缝
钢面板疲劳裂缝
横隔板焊缝疲劳裂缝 面板
纵肋
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1.2、病害原因分析
钢桥面板疲劳开裂原因分析
1）构造细节应力影响线短、应力循环次数多。 2）桥梁超载严重、构造细节应力幅过大。 3）部分构造细节处理不当 。
14d 148 22.1 / /
28d 161 24.9 44.6 28
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
抗压强度（MPa）
180
160
UHPC C50
140
30
UHPC
C50
25
抗折强度（MPa）
120
20
100 15
15
10
弹性模量（GPa） 43.0 40～45 约1倍
5
0
7d
龄期
28d
断裂能（J/m2） 23 0.12 约200倍
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弹性模量（GPa）
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
耐久性能（抗水渗性能）
试验方法
采用GB/T50082-2009 6.2逐级加压法 。水压从0.1MPa逐级加至4.0MPa，每 8h加一次。
80
60
10
40
20
5
0
0
7d
14d
28d
7d
14d
28d
超高性能混凝龄期土有超高力学性能，特别是韧性较普龄期通高性能混凝
土有较大幅度提高。
45
UHPC
C50
40
35
混凝土类型 UHPC C50 UHPC/C50
30
抗压强度（MPa） 161 50～55 约3倍
25
20
抗折强度（MPa） 24.9 4～6 约4-6倍
50
100
150
200
龄期（d）
徐变系数
从试验结果看：比普通C50徐变低。
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
疲劳性能
已完成应力幅为8～14MPa的疲劳试验，最高加载次数为 1000万次。
12MPa 1000万次后
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相对动弹性模量（% ）
与抗冻性能良好的C50对比情况
120 100 80 60 40 20
0 0
UHPC
C50
100
200
300
400
500
600
700
800
冻融循环次数
高铁对混凝土抗冻 性能实验要求是完 成200次冻融循环后 相对动弹性模量要 ≥60.0%。
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300
章，试件成型后带模养护
250
200
24h拆模，然后移入养护室
150
，养护至3d龄期，即移入徐
100
UHPC
C50
变室开始测试。
50
0
0
50
100
150
200
龄期（d）
超高性能混凝土干燥收缩 仅为C50的一半,干燥收缩 方面性能比C50优越.
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
C50砼 冻融试抗验前冻性能非常优C越50砼 500次后
超高砼 冻融试验前
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超高砼 700次后
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
耐久性能（抗氯离子渗透）
电通量（库仑） 扩散系数（× 10-6）
水泥
掺合料
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
工作性能
参数 出机
坍落度（mm）
1h 出机
扩展度（mm）
1h 容重（kg/m3） 凝结时间 初凝 （h：min） 终凝 含气量（%）
试验结果 250 250 600 550 2400 9:40 13:50 2.4%
2.2、超高性能混凝土材料性能研究
受压徐变性能
参照GB/T 50082-2009中第10章，试件成型后 带模养护24h拆模，然后移入养护室，养护至 3d龄期，即移入徐变室开始加载，加载的徐变 荷载为300kN。
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
UHPC C50
2.1、桥科院提出的解决方案
桥科院研究的新对策
磨耗层
UHPC薄层
钢筋网 焊钉 钢面板
正交异性板钢桥面板
可同时解决正交异性板疲劳开裂和铺装层损坏 两个问题！
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2.2、超高性能混凝土材料性能研究
简介
超高性能混凝土是一种从材料组成、配合比设计、微 观结构等各方面均不同于普通高性能混凝土的一种新 型水泥基材料，是近三十年来最具创新性的水泥基工 程材料，实现工程材料性能的大跨越。