钢桥面铺装技术文献综述
钢桥面铺装现状与发展综述
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钢桥面铺装现状与发展综述摘要在大跨径桥梁工程中钢桥面铺装作为它的重要组成部分,其工程质量和运营状况将直接影响到大桥的通行能力,以及它在通行使用中的安全性、舒适性,及其桥梁结构的耐久性以及社会的整体经济效益。
钢箱梁桥面铺装的实际运营状况与国内钢箱梁桥的快速发展势头爱比,是很不乐观的,本文综合叙述了当今世界几种钢桥面铺装方式,并对其进行比较。
关键词钢桥;桥面铺装;现状0引言由于大跨径桥梁的桥面变形相对较大而刚度相对较小,再次钢桥面铺装层容易受交通荷载、风载、气候条件及温度变化等因素的影响受力和变形复杂,所以,对其在强度、柔韧性、以及高温稳定性和疲劳耐久性上均有更高要求,是一个世界性的技术难题。
由于桥面铺装由于其特殊的位置及功能,对铺装层结构有重量轻、不透水、粘结性能好等特殊性能要求。
被世界上广泛采用的钢桥面铺装层主要分为以下几类:1)浇注式沥青混凝土;2)沥青玛蹄脂混凝土;3)聚合物改性沥青SMA;4)环氧沥青混凝土。
这些铺装层材料我国也都有应用的,并且我们从结构力学分析、材料设计、施工控制中以及积累了较多的成功经验,但多座大桥通车不久即出现车辙、开裂、推移、疲劳破坏等早期病害,引起我们更加重视,可见整体上我国钢桥面铺装病害问题仍然是比较严重的。
1 钢桥面铺装种类介绍1)GA+SMA类铺装欧洲是桥面研究最早,也是应用最为成熟的地区,其中以浇筑式沥青混凝土为主体的钢桥面铺装铺装是其典型方案,占有其80%以上桥梁结构。
中国包括其它国家的浇筑式沥青混凝土铺装技术都来源于欧洲,在引进和应用的过程结合本国的国情,进行了调整和改进,形成了适应不用条件的典型铺装结构。
在引入中国后,形成了浇筑式沥青混凝土为铺装下层(保护层)、热拌沥青混凝土为面层(磨耗层)的典型铺装方案,热拌沥青混凝土一般采用改性沥青SMA。
浇筑式沥青混凝具有流动性,为了保证GA具有一定的流动性,降低施工难度,必须使GA在施工和拌合过程中保持较高的温度。
钢桥面铺装病害力学背景综述
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究、材料研 究和整个铺装体 系研 究近 2 O 年 来的发展 、以及 目 前对 于该领域 的研 究方向进行 归纳综述 。
关键词 :钢桥 面:铺装体 系;结构特性
采用钢箱 梁。
一
的能力强 ,不易产生车辙 ,具有粗糙 的表面构造 ,防滑性 能好 ,施工要求低 ,施
工期短 ,费用较低 ,但是铺装层较厚 ,对集料要求高 ,保质年限短。
3)环 氧 沥 青 混 凝 土
、
国 内外研究现状
周外 对钢桥 面铺装 的研究要早 于国内,如 P . E法 ,其将钢桥面铺装体系分为
斌 、重庆公路科研所 的科 研人员等 ,均作了研究且具有各 自的研究特色。
二、钢桥面铺装板 受力特性
概 念 :纵横 向互相垂直 的加劲肋连同桥面盖板所组 成的共同承受车轮荷载 的 结构 ,由于其刚度在互相垂直的二个方向上有所不 同,造成构造上的各 向异性 。
1 铺装受力分析综述
3 ) 挠 曲破坏 部件 Nhomakorabea钢桥面板焊接处 成为高应力 区,并在这些 位置 处的铺装层产生较 大的负弯 矩 ,即这些位置处的铺装层表面 出现拉应力/ 变集 中区,首先 出现在铺装 层表面,
然后逐渐 向底部 发展 。在纵向加劲肋 、纵 隔板 、主梁腹板顶部 的桥 面铺 装层表面
由于重载和特大交通量 的作用 ,车轮对桥面铺装层的局部 冲击作用 导致在桥 面铺装层薄弱区域 ,如纵缝附近或粘结层薄弱处 ,出现局部碎 裂或 网状裂缝 。
5 ) 粘塑性永久变形
因车载反复作用 以及铺装 材料在一定环境下 ,如车辆超 载 、高温等因素 ,铺
钢桥面沥青混凝土铺装技术浅述
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钢桥面沥青混凝土铺装技术浅述一、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求;2、钢板容易产生锈蚀,对铺装材料的防水性能提出极为苛刻的要求;3、钢桥在使用过程中,桥面板的应力状态较为复杂,钢桥面板一般较薄,同时钢与普通铺装材料的温度膨胀系数存在一定差异,导致钢桥面铺装界面处会产生比混凝土桥面更大的材料应变;二、钢桥面铺装设计要求钢桥面铺装与一般的混凝土桥面铺装存在较大的不同,其所面临的条件更为严峻,在使用过程中出现的问题也更多。
本工程桥梁使用条件(气候、交通荷载等),提出了此桥面铺装的设计要求:根据《乌鲁木齐市克拉玛依路高架道路工程》及《乌鲁木齐市东外环扩容改建工程》综合使用条件,钢桥梁具体铺装沥青混凝土除满足《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》外,一般说来,钢桥面铺装的设计中需要考虑到如下的一些特殊要求:1、设计荷载:公路一级;2、设计车速:40Km/h;3、最大桥面纵坡:4%;4、最大桥面横坡:2%;5、极端最高气温:+47.8℃,极端最低气温:-41.5℃,月平均最高气温:+32℃,月平均最低气温:-20℃;6、桥面沥青铺装工作温度:-45℃~+70℃;7、桥面沥青铺装设计使用年限:15年。
三、钢桥面铺装施工实施细则本工程施工、质量控制、检测及验收必须执行本实施细则。
本实施细则未做明确规定的,可依据我国《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40--2004)执行。
1、喷砂除锈及清理措施喷砂前,应首先检查钢桥面板的外观,确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等,否则必须通过打磨加以清除,锋利的边角必须处理到半径2mm以上的圆角。
用清洁剂或溶剂清洗钢桥面板表面的油、油脂、盐分及其它脏物。
钢桥面SMA铺装技术及试验研究(可编辑)52页word文档
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钢桥面SMA铺装技术及试验研究分类号单位代码密级学号墨麽交通戈硕士学位论论文题目:钢桥面铺装技术及试验研究.研究生姓名: 王祺导师姓名、职称:韩道均教授级高工陈仕周研究员申请学位门类专业名称:论文答辩日期学位授予单位: 重庆交通大学答辩委员会主席: 何兆益评阅人: 何兆益手泽民二七年四月摘要摘要目前国内钢桥面铺装后短短~年内就易发生的车辙、裂缝、推移、泛油,水损害等病害形式,严重影响通车后的正常运营,加大了桥面铺装维护和养护的难度和成本。
为了延长桥面铺装层的使用寿命,本文依托重庆石板坡大桥复线桥的铺装工程,主要从原材料角度研究提高的性能,延长钢桥面使用寿命。
本文首先从钢桥面铺装特点出发得出以下方法及结论:①、通过对国内外的钢桥面铺装的研究发展现状的了解和调查,明确当前国内钢桥面铺装层病害形式主要是车辙、开裂、推移与泛油,病害的主要原因是交通重载、超载;层间粘结不良与防水体系的不良。
②、运用有限元的方法分析钢桥面铺装的受力使用条件,分析出局部荷载作用下钢桥面裸板不利位置的最大横向拉应力与拉应变,并比较说明钢桥面刚度的改变可以明显改善钢桥面的受力及变形条件。
③、以.沥青为基质沥青,配制高粘度改性沥青与高弹性改性沥青、三种沥青,对比进行软化点、延度、针入度、旋转粘度、旋转薄膜等沥青试验,以及马歇尔、浸水马歇尔、劈裂、动稳定度、低温弯曲等混合料试验,确定适宜桥面铺装混合料的沥青结合料为高弹改性。
同时,通过进行删蚰旋转粘度试验以及不同温度的击实试验,确定它们的施工拌和温度和最佳压实温度范围,进一步验证他它们的施工可行性。
④、用爱因斯坦粘度原理分析纤维对沥青粘度、弹模、强度、韧性的影响。
采用海川聚酯纤维、福倍安矿物纤维、肯特莱木质素纤维三种纤维配制混合料,对纤维沥青的热稳定性、吸持性、粘韧性以及微观结构进行相应的对比试验。
同时,通过混合料试验马歇尔、劈裂、动稳定度、低温弯曲试验等,综合分析纤维对其性能的影响,确定适宜的纤维类型及其最佳用量。
钢桥面铺装应用技术简介
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钢桥面铺装应用技术简介钢桥面铺装应用技术简介1、钢桥面之铺装特性1.1钢桥面物理特性钢桥一般在桥面板的底面设有纵肋和横肋等加劲梁起结构补强作用,加劲梁、横肋、纵肋在垂直方向相互交织,形成网络状承重结构物,是一种效率很高的结构。
钢桥面的物理力学性质与普通混凝土桥面不同,对桥面铺装呈现出许多复杂与不利的因素。
首先,钢桥面形变程度大、受力复杂。
钢材本身柔度大,在车辆荷载作用下容易发生形变,这种形变受到钢面板以下的纵横加劲肋及纵横隔板的限制。
在车辆荷载作用下,加劲肋、隔板所围面积中央出现较大的下沉形变,铺装层底面产生很大拉应力;同时,加劲肋与隔板顶部的位置则相应出现反向弯矩,该部位铺装层表面出现相当大的拉应力和拉应变。
钢桥一般建在大江、大河之上,跨度很大。
桥梁结构在风力、微地震等各种不利因素的影响下产生振动作用,导致桥面铺装也跟随桥梁整体结构发生复杂的不规律应变。
可见,与普通混凝土桥面相比,钢桥面形变程度更大,受力状态也远为复杂。
其次,钢桥面温度变化剧烈。
钢桥面板的导热系数要比其他土工材料大,且桥梁架设于空中,不像普通道路下方存在路基的保温作用,因此钢桥面板的温度波动比一般公路路面更加极端,所以钢桥面铺装材料必须经受相当严苛的温度变化。
1.2钢桥面铺装病害根据对我国正交异性板钢箱梁桥面铺装层破坏的调查分析,总结我国钢桥面铺装的常见病害及产生原因如下:纵横向开裂钢桥面在轮胎荷载作用下产生较大的形变,在肋板顶面产生负弯矩,肋板所围面积中部产生正弯矩,导致铺装层受到很大的拉应力。
在钢面板较薄、肋板间距较大时尤为如此。
铺装层反复经受变形后,极易在特定位置产生疲劳开裂,往往首先表现为肋板顶部沿肋板方向出现的裂缝。
图1 钢桥面铺装纵横向裂缝车辙钢桥面铺装层车辙属于失稳性车辙,主要是由于钢桥温度波动大,在极端高温时间,受重载车辆作用,极易发生车辙。
此外,出于防水考虑,钢桥面往往采用偏密实、空隙率小的沥青混凝土材料,增加了发生车辙的可能性。
钢桥面铺装
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一、钢桥面铺装总述1.大跨径钢桥桥面铺装问题研究,王姣兰,国外建材科技大跨径桥梁的钢桥面铺装一直是一个国际性的难题,其原因在于钢桥面的刚度较小,变形较大,要求沥青铺装具有良好的变形随从形;铺装层受力复杂,受温度的影响很严重,尤其是在水平剪应力的作用下,铺装层易于产生各种变形破坏。
概括地说,钢桥面铺装应具备以下基本性能:1) 应具备良好的疲劳抗开裂性能以承受反复复杂变形。
2) 应具备优良高温稳定性,以满足高达70 ℃的高温使用要求。
3) 完善的防排水体系。
以保证钢板不受侵蚀。
4) 良好的层间结合,保证铺装与桥面板的协同作用。
5) 对钢板变形良好的追从性,以适应钢板变形。
6) 良好的平整度与抗滑性能。
钢桥面铺装方案多种多样,就目前来看,钢桥面使用的沥青铺装,主要有浇筑式沥青混凝土、环氧改性沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石(SMA) 。
这3 种铺装材料在材料组成、性能、施工工艺上有很大的区别。
浇筑式沥青混凝土( Gussasphalt ) 源于英国,主要在英联邦国家得到应用。
沥青玛蹄脂混合料(SMA) 源于德国,并在日本和中国得到较普遍的应用。
两者的共同特点是2 阶段高温拌和,拌制的混合料具有一定流动性,浇筑式摊铺(不需要碾压) ,一般使用天然硬质沥青(德国也已开始使用聚合物改性沥青) ,混合料组成相近,混合料结构的强度形成原理一致,但拌制工艺略有区别。
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,形成不可逆的固化物,这种材料从根本上改变了沥青的热塑性质,而赋予沥青完全新的优良的物理力学性质。
从选用的材料和施工方法角度出发,目前国外桥面铺装方案主要有以下3 大类:1) 单层铺装结构以英国的浇筑式混合料为代表,在英国、法国、丹麦、瑞典等国应用较广,国内的江阴长江大桥与香港青马大桥采用了这种方案。
这种单层体系通常为45 cm 厚,对于高低温季节差异并不是很大的欧洲国家来说是较为适宜的。
对于我国高温地区不合适,如江阴长江大桥采用此结构后,出现了严重的车辙。
钢桥面沥青铺装施工技术探讨
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钢桥面沥青铺装施工技术探讨摘要:随着近几年的快速发展,大跨径桥梁越来越多,这些大跨径桥梁为了减轻桥梁自身的重量,大多数采用钢桥面。
我国早期大型钢桥建设中,钢桥面铺装往往很快出现病害,因此钢桥面铺装工程引起了国内工程界的高度重视,考虑到各项影响因素,结合相关标准,采取合理有效的施工方案,做好相关施工质量控制,提高钢桥面沥青铺装施工质量。
下面对此展开探讨。
关键词:钢桥面;防水粘结层;沥青铺装;施工技术1 工程概况某项目位于安徽省合肥市庐江县境内,属于高速公路新建工程。
其中一座钢箱梁组合桥桥面铺装设计为:钢桥面铺装结构总厚度为 80mm,其组成为:40mm厚 SMA13(高弹高粘改性)+改性乳化沥青粘层+40mm 厚 SMA10(高弹高粘改性)+热熔型超高粘改性沥青涂膜防水材+溶剂型沥青粘结防腐涂装层+喷砂除锈。
2 工艺原理钢构桥箱梁架设后,首先对钢桥面进行清洗、喷砂除锈,然后涂刷两遍溶剂型沥青粘结剂防腐层和一层热熔型超高粘改性沥青涂膜防水层,其次撒布硅砂,最后摊铺两层高弹高粘改性沥青混合料,混合料层间撒布改性乳化沥青粘层连接。
混合料在沥青拌合站集中拌合,运输车运输,摊铺采用一台摊铺机半幅全断面一次摊铺,大吨位双钢轮压路机碾压成型。
多层桥面防水粘结层起界面连接作用,阻止水分对钢板的侵蚀;下面层承载和保护下层,与防水粘结层一起组成防水体系;表面层(磨耗层)提供承载和抗滑功能;高弹高粘双层沥青铺装施工,进一步加强钢桥面与铺装沥青层间的粘结性,整体性较好,一定程度上减少了钢桥面病害及养护频次,增长了其使用耐久性。
3 钢桥面沥青铺装施工技术3.1钢板喷砂除锈3.1.1喷砂前,首先检查钢桥面板的外观,确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等,否则必须通过打磨加以清除,锋利的边角必须处理到半径 2mm以上的圆角。
再进行钢桥面板清洗,对严重油污地方,先以化油剂作局部清洗,再采用清洁剂及高压清水作全面清洗,直至无油污、尘垢为止。
桥面铺装发展综述
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桥面铺装发展综述詹㊀金ꎬ潘永林ꎬ刘㊀鹏ꎬ黄㊀菲ꎬ谭红飞(西华大学土木建筑与环境学院ꎬ四川㊀成都㊀610039)收稿日期:2018-05-02作者简介:詹金(1990-)ꎬ男ꎬ四川什邡人ꎬ在读硕士研究生ꎬ主要从事桥梁抗风㊁桥面铺装研究ꎮ摘㊀要:桥面铺装作为大跨径桥梁上部结构的重要组成部分ꎬ施工质量和维修保养一直是桥梁维护和运营的重点ꎬ桥面铺装材料的类型影响着桥面铺装的使用寿命和功能要求ꎮ具体阐述了水泥混凝土桥面铺装和钢桥桥面铺装的材料类型ꎬ最后展望了将来钢桥面用聚合物改性沥青的发展与应用趋势ꎮ关键词:桥面铺装ꎻ发展现状ꎻ病害分析中图分类号:U443文献标志码:A文章编号:1672-4011(2018)10-0153-02DOI:10 3969/j issn 1672-4011 2018 10 0790㊀前㊀言由于桥面变形相对较大而刚度却较小ꎬ而铺装层容易受交通荷载㊁风载等条件以及温度变化等因素的影响ꎮ所以ꎬ对其在强度㊁抗高低温性能上和疲劳耐久性上均有很高的要求ꎮ常用的沥青铺装层材料主要包括浇筑式沥青混凝土㊁改性沥青(SMA)和环氧沥青混凝土这三种类型ꎮ这些铺装层材料在我国也都有应用ꎬ并且我们从中积累了很多工程经验ꎬ但有很多大桥在通车后即出现车辙㊁开裂和鼓包等早期病害ꎬ引起了广泛的重视ꎮ1㊀桥面铺装国内外发展现状在我国 十二五 规划期间末ꎬ高速公路里程要达到10.8万km[1]ꎬ而桥梁又在路桥中占到了很大部分ꎮ我国香港特区引用英国的GA(MA)ꎬ从1997年通车的青马大桥开始ꎬ在多个项目中得到应用且取得了很好的效果ꎬ但我国大陆地区交通条件比较恶劣ꎬ与青马大桥同期在江阴长江大桥应用的GA(MA)没有取得预想的结果ꎮ而且同期国内其他沥青铺装结构的钢桥面也都出现了不同程度的破坏情况ꎬ先后引进了美国和德国的相关技术ꎬ同时通过对沥青胶结料进行改进ꎬ于2003年ꎬ在胜利黄河大桥取得了预想的成果ꎮ国外在钢桥研究上已经有近半个世纪的研究ꎬ但钢桥的铺装却没有得到彻底的解决[2]ꎮ很多国家都对桥面铺装作了研究ꎬ但是因为不同地区的各种条件不同ꎬ从而得出不一样的结果ꎮ在20世纪ꎬ西方发达国家正处于大规模公路建设初期阶段ꎬ正是由于对桥面铺装的重要性考虑欠佳ꎬ才于桥梁的后期使用过程中付出了沉重的维修养护代价[3]ꎮS.BILD等[4]ꎬT.NISHIZA}A等[5]对钢桥面沥青铺装层进行过较为深入的探索ꎻA.R.MANGUS[6]通过对挪威㊁俄罗斯㊁瑞典等国家多座桥梁的研究ꎬ发现混凝土桥在低温地区施工时存在一定的局限性ꎬ而钢桥面更加适应于低温地区ꎮ当前ꎬ对桥面铺装材料的研究主要是改性方面的ꎬ但技术仍未从根本上得到解决ꎬ其原因在于桥面系统㊁铺装层材料和结构设计之间没有形成有效的连接ꎬ并且通过设计确定桥面系统与铺装层材料的合理尺度还需要进一步的研究ꎮ2㊀桥面铺装材料的类型桥面铺装是铺筑于桥面板上的一个结构层ꎬ其作用是保护上部结构的桥面板ꎬ防止过往的汽车直接碾压磨损桥面板ꎬ并且还可以分散汽车的荷载ꎮ桥面铺装可以分为水泥混凝土铺装和沥青混合料铺装两种类型ꎬ由于大㊁中跨度的钢筋混凝土桥对材料的高稳定性㊁低温抗裂性和抗疲劳性都有特别高的要求ꎬ而且很多设计荷载高的桥梁桥面铺装还要求具备低自重㊁高粘结强度和防水好等特点[7]ꎮ所以对于大㊁中跨度的钢筋混凝土桥ꎬ一般采用沥青混合料类型ꎬ对于设计荷载偏低的小桥ꎬ一般情况下采用水泥混凝土铺装ꎮ2.1㊀水泥混凝土桥面的沥青混凝土铺装水泥混凝土桥面的沥青混凝土铺装的基本要求包括:铺筑于大㊁中跨度的沥青铺装层必须要和桥面很好地粘结在一起ꎬ并且还要具备良好的耐热性㊁低温抗裂性㊁良好的防水性㊁抗滑和抗振动冲击的能力和抗疲劳的性质ꎬ并且这类铺装层还要根据相关规范进行专门的设计[8]ꎮ小跨径桥梁的桥面铺装层应该与相接触的桥梁行车道的结构类似ꎮ水泥混凝土桥面的沥青混凝土铺装的构造大致可分为以下几个层次ꎮ1)垫层:为了桥面能够具备拱形的横坡ꎬ先用低强度的混凝土来作为三角垫拱和垫平层的材料ꎬ其厚度需要大于6cmꎮ首先应该整平桥面并且撒布一层透层油ꎬ防止水会慢慢渗入进来ꎬ同时应该使桥面与垫层之间的粘结变得牢靠ꎮ2)防水层:对于立交桥㊁防水要求较高或者桥面板位于受拉区并且可能出现裂缝的桥面ꎬ为提高它们的使用年限ꎬ应该在桥面上增设专门的防水层ꎮ桥面防水层的厚度一般为1~1.5mmꎬ通常采用的类型为沥青涂胶类防水层㊁高聚物涂胶类防水层或沥青防水卷材等ꎬ如表1所示ꎮ表1防水层用聚合物改性沥青胶乳的技术指标技术指标技术要求技术指标技术要求固体率/%ȡ45延伸率>300低温柔韧性板无裂缝涂膜干燥性表干ɤ4ꎻ实干ɤ24透水性无渗透抗裂性涂膜无裂缝耐热性无起泡流淌耐酸性无变化流淌温度不流淌耐久性无变化㊀㊀3)保护层:为了保护防水层免遭破坏ꎬ应该在防水层上面铺设一层保护层ꎮ一般采用AC-10型沥青混凝土ꎬ厚度一般取1cmꎮ4)面层:面层一般分为承重层和抗滑层ꎮ承重层通常采用抗高温性能好的AC-16型中粒式热拌沥青混凝土ꎬ厚度一般取4~6cmꎮ抗滑层应该采用抗滑表层结构ꎬ通常厚度取2~2.5cmꎮ为了能具备良好的抗高温性能ꎬ面层应该采用高聚改性沥青ꎮ3512.2㊀钢桥沥青混凝土铺装钢桥面层铺装应该具备良好的防水性㊁耐久性㊁抗裂性㊁稳定性以及层间粘结性ꎮ钢桥桥面铺装主要由防锈层㊁防水层和铺装结构层组成ꎬ根据不同的设计要求和地理条件来选取单层或者双层铺装结构层ꎮ如果铺装厚度小于40mmꎬ通常采用单层来铺筑ꎬ如果铺装厚度为40~80mmꎬ通常采用双层来铺筑ꎮ2.2.1㊀桥面铺装沥青混合料的类型钢桥面层铺装沥青混合料类型有浇筑式沥青混凝土㊁改性沥青SMA和环氧沥青三类ꎮ1)浇筑式沥青混凝土铺装:最早浇筑式中不含有粗集料后经改良ꎬ在沥青玛蹄脂中加热一定量的粗集料ꎬ再经高温拌和㊁摊铺ꎬ沥青混合料仍然保持流动性ꎮ2)改性沥青SMA:通常情况下SMA是一种热拌式间断级配混合料ꎬ其中的粗集料达70%ꎮSMA的抗高温性能主要源于粗集料的相互嵌挤作用ꎬ沥青玛蹄脂的胶结性能也有很大的影响ꎬ一般认为当胶泥含量达到18%以上时即可获得很好的低温性能ꎮ它的主要优点:柔韧性㊁抗松散能力㊁抗低温开裂ꎬ并且防水性也特别好ꎬ不易产生车辙ꎮ主要缺点:铺装层较厚(大于60mm)ꎬ对集料的颗粒级配要求高ꎬ使用年限较短ꎮ更适于上层的铺装ꎬ如果要铺装下层要注意好孔隙率ꎮ当采用改性沥青制备SMA沥青混合料时ꎬ集料的粘聚力可以得到显著的提高ꎬ尤其是在高温稳定性方面ꎮ3)环氧沥青铺装特点:固化后的环氧沥青混凝土是一种力学性能表现非常好的沥青ꎬ并且它的抗高温和抗低温的性能与普通沥青混凝土有很大的不同ꎬ在摊铺后必须要有成套的养护措施ꎮ沥青铺装层混合料首先应该考虑钢桥面板的受力特征㊁铺装层的功能以及受环境的影响ꎮ当采用双铺层时ꎬ铺装下层的沥青混合料必须拥有良好的形变能力ꎬ能够适应钢桥的变形ꎮ当采用单层进行铺装时ꎬ沥青混合料应满足耐久㊁抗裂㊁抗车辙㊁防水的要求ꎬ沥青混合料类型如表2所示ꎮ表2钢桥面沥青铺装层适应的混合料类型mm结构层次沥青混合料类型最大公称粒径双层结构上层SMA-109.5SMA-13ꎻGA-13ꎻAC-1313.2下层SMA-13ꎻGA-1313.2SMA-16ꎻGA-1616单层式结构SMA-13ꎻGA-1313.22.2.2㊀桥面铺装沥青混合料组成材料的技术要求桥面铺装沥青混合料用结合料应具有较高粘结性㊁柔韧性等优良性能ꎮSMA混合料㊁AC混合料一般采用改性沥青ꎬGA混合料采用硬质沥青ꎮ其中用于沥青混合料的矿料必须符合热拌混合料的要求ꎬ改性沥青和硬质沥青的主要技术指标如表3所示ꎮ表3钢桥面沥青铺装胶结料技术要求(建议参数)试验指标改性沥青硬质沥青针入度(0.1mm)48~8015~30延度/cm>20(10ħ)>10(25ħ)软化点/ħ55~8060~70溶解度/%>9986~91粘度/(Pas)60ħ>4000135ħȡ3回弹率/%>70薄膜加热试验针入度比/%>65质量损失/%<0.3<0.5闪点/ħ>260>240费拉斯脆点/ħ<-253㊀结㊀语无论是钢桥桥面的铺装层还是水泥混凝土桥面板的铺装层ꎬ它们都必须要有较高的铺装层强度及合理的厚度㊁优良的层间粘结性能㊁良好的抗高低温性能㊁较好的耐久性㊁较好的抗老化性㊁抗疲劳特性㊁良好的平整性㊁抗磨性和防水性㊁可靠的施工工艺与质量控制ꎬ并且还要使车辆安全且舒适地行驶在桥面ꎮ一座桥必须要有好的桥面铺装ꎬ否则它的很多性能都无法有效地体现出来ꎮ[ID:006706]参考文献:[1]㊀余涛ꎬ乔墩ꎬ何兆益. 十二五 期间西部高等级公路建设面临的机遇和瓶颈[J].重庆交通大学学报(社会科学版)ꎬ2010ꎬ10(4):11-14.[2]㊀王甫友ꎬ田稳荃.钢桥桥面铺装研究综述[C]//第八届全国现代结构工程学术研讨会.2008.[3]㊀陈冰.高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究[D].北京:北京建筑工程学院ꎬ2008.[4]㊀BILDS.Durabilitydesigncriteriaforbituminouspavementsonor-thotropicsteelbridgedecks[J].CanadianJournalofCivilEngi-neeringꎬ1987ꎬ14(1):41-48.[5]㊀NISHIZAWATꎬHIMENOKꎬNOMURAKꎬetꎬal.Developmentofanewstructuralmodelwithprismandstripelementsforpave-mentsonsteelbridgedecks[J].TheInternationalJournalofGeo-mechanicsꎬ2001ꎬ1(3):351-369.[6]㊀MANGUSAR.Orthotropicdesignmeetscoldweatherchallenges:anoverviewoforthotropicsteeldeckbridgesincoldregions[J]WeldingInnovationꎬ2002ꎬ19(1):1-7.[7]㊀伍必庆ꎬ张青喜.道路建筑材料[M].北京:清华大学出版社ꎬ2006.[8]㊀李立寒.道路建筑材料[M].北京:人民交通出版社ꎬ2006. [9]㊀陈静云ꎬ王京元ꎬ潘宝峰ꎬ等.沥青混凝土桥面铺装早期病害原因分析和结构设计方法综述[J].东北公路ꎬ2013ꎬ26(2):99-101.451。
钢桥面铺装施工技术
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浅谈钢桥面铺装施工技术【摘要】钢桥面铺装施工前,应对各种材料进行调查试验,并对各种施工机械和设备作全面检查。
铺装各层施工前,应进行施工试验。
钢桥面铺装施工时,在一道工序完工之后,下道工序应紧跟或尽快进行,施工前下层应保持干燥、整洁、不得有尘土、杂物、油污或损坏,当不符合要求是应予以处理。
【关键词】钢桥面铺装施工一、一般要求钢桥面板出厂时,应按设计要求涂防锈漆,在桥面铺装前应喷丸除锈。
钢桥面铺装施工前,应对各种材料进行调查试验,并对各种施工机械和设备作全面检查。
铺装各层施工前,应进行施工试验。
在钢桥面铺装施工时,在一道工序完工之后,下道工序应紧跟或尽快进行,施工前下层应保持干燥、整洁、不得有尘土、杂物、油污或损坏,当不符合要求是应予以处理。
除沥青铺装层外,完工后的铺装层表面严禁通行非施工车辆。
在防锈层施工前,必须对钢桥表面进行表面除锈处理,表面处理宜采用喷砂、喷丸或火焰喷射法。
对于不宜采用上述方法的部位,可用电镀砂轮、电动刷或手工除锈方法等进行处理。
表面处理后4小时内应涂上防锈层。
防锈层施工必须严格遵照材料厂家或供货单位提供的施工指南进行,施工指南应包括施工温度和温度条件,材料组分混合比例和混合使用时间、施工方法和机具要求等,涂抹厚度应符合设计要求。
当防锈层为工厂涂布时,在钢梁架设并焊接螺栓栓接好后,对钢桥面板焊接或栓接部位应重新喷砂或用其它方法进行处理,再补补涂上防锈层。
二、防水层的施工防水层施工应符合下列要求:防水层涂层,包括防水层与防锈层间的粘结力,其试验结果应符合设计要求。
施工时气温和湿度应符合材料厂家提出的要求。
树脂防水层宜采用无气喷涂设备喷涂,沥青防水层宜采有沥青洒布车洒布,对于小面积施工,可采用滚涂和刷涂法施工。
防水层材料为多组分现场反应性树脂时,各组分必须按正确的比例混合,并应脚板均匀,材料拌制好后必须立即喷涂,且应边施工边搅拌,对于超过混合使用时间的材料不得采用。
分层涂布时,上层的施工必须在下层防水膜硬化后进行。
钢桥面铺装技术概述
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11Li
钢桥面板铺装技术概述 课程论文汇报
病害及设计要点
图12 横向裂缝
钢桥面板铺装技术概述 课程论文汇报
病害及设计要点
图13 纵向裂缝
钢桥面板铺装技术概述 课程论文汇报
病害及设计要点
• 针对发生的疲劳问题,专家们提出了各种 建设性意见。主要在钢桥面板构造方面进 行改进。对正交异性面板的各部分构造尺 寸进行合理设计、现场焊接组装进行严格 控制、制造加工进行试验总结以减少疲劳 裂纹的产生,提高钢桥面板的耐久性,延 长钢桥的使用年限。
钢桥面铺装技术概述
钢桥面板铺装技术概述 课程论文汇报
简 介 Synopsis
目前,由于经济暴发,车流量和车辆载荷的急剧增长 ,钢桥面板的桥梁出现了诸如疲劳裂缝等多项早期病 害,且伴随着多发、再现等特点。因此如何优化改进 现有钢桥面板的设计施工,避免其与铺装层之间的粘 结破坏,疲劳裂缝等一系列病害,是当下亟需解决的 问题。
• 在桥面结构中,铺装层的作用主要体现在 ,其避免了桥面板直接受到车轮荷载的作 用,传递并分散了汽车荷载的作用,并保
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病害及设计要点
• 2.2防水粘结层破坏
• 随着南京长江二桥、南京长江三桥以及润 扬长江公路大桥等多座大跨径钢箱梁桥的 建成和投入使用,我国的钢桥面铺装的研 究与所取得的技术也口益成熟,桥面铺装 结构中防水粘结层的设置至关重要,其作 用主要体现在一下四点:
钢桥面板铺装技术概述 课程论文汇报
绪 论 Introduction
• 在我国,钢桥面板在大跨度桥梁中也已经 得到了较为推广和应用。最早在1996年, 由国内专家自主设计的西陵长江大桥是我 国第一座全焊接钢箱梁悬索桥,该桥主跨 900m,在当时是突破技术的大跨径桥梁。 此后,我国在钢桥面板大跨径桥梁方面的 研究实践陆续落实,如江阴长江大桥、南 京长江二桥、朝天门长江大桥、南京大胜
大跨径钢桥面铺装施工技术
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增设临时料斗混合料拌和质量与温度的检查
混合料的摊铺
摊铺宽度 1.应根据“每幅应在一个工作日内连续摊铺完成” 的原则选择合适的摊铺宽度。 纵缝宜设置在车道线处,与腹板或纵向加劲肋 的横向间距不应小于10cm。 3.摊铺层侧向若为自由边时,摊铺宽度应比铺装 层设计宽度超宽10cm。
典型铺装结构
环氧沥青沥青混凝土特点与应用
环氧沥青在低温时具有良好的韧性,高温时不熔化,环氧 沥青路面具有更优良的稳定性,具有优异的抗裂性,同时 具有密水性。环氧沥青混合料在高温、低温情况下均表现 出优良的抗疲劳性能,具有良好的耐久性能,在桥面铺装 上有广泛的应用。 环氧沥青作为钢桥面铺装材料与钢板组成较理想的复合结 构,能够对正交异性钢桥面起到增强刚度作用,减小钢桥 面挠度,延长钢桥面板的使用寿命。
压路机组合及碾压遍数
1.碾压紧跟摊铺机进行。 2.碾压过程按初压、复压、终压三个阶段进行。 具体碾压遍数与压路机组合应通过试铺确定,在 正桥施工时可根据现场情况适当调整。 3.使用轮胎压路机时,必须检查各轮胎的磨耗及 压力是否相等,防止因轮胎软硬不一影响面层的 横向平整度。
碾压温度
日本环氧沥青混凝土施工特点
日本大近代化成株式会社的TAF环氧沥青与美国 ChemCo公司的环氧沥青施工过程差别较大,近代 化成株式会社TAF环氧沥青施工过程是先把环氧主 剂与固化剂混合,并在混合料拌合过程中直接加 入拌合仓,与集料、沥青拌合,拌合出环氧沥青 混合料。 一般环氧树脂及固化剂与沥青比例为35:65(或 50:50),混合料拌合温度为160~180℃,可施工 时间约为2h。
几种典型结构病害形式
我国钢桥面铺装使用情况表明,双层SMA铺装出现早期 破坏情况较严重,主要是高温车辙、横向推移、纵向推移、 开裂等病害;浇注式沥青混凝土桥面铺装也出现早期车辙、 开裂损坏,这些桥面铺装大部分在3年内出现病害,4年左 右开始翻修;环氧沥青桥面铺装表现较好,但部分桥梁也 出现了鼓包和开裂病害。 研究目的:通过对钢桥面铺装损伤机理及耐久性养护方面 进行研究,为钢桥面铺装设计和养护提供理论依据和技术 支持。
钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术研究
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钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术研究摘要:超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,简称UHPC)是一种具有非常高强度和耐久性的先进建筑材料。
其具有卓越的抗压强度、抗拉强度、抗冻融性能和耐久性能等特点,使得它在桥梁建设中得到广泛应用。
钢桥面铺装是指在桥梁上铺设一层UHPC作为桥面防水层和行车层。
相比传统的沥青铺装或混凝土铺装,钢桥面铺装具有更好的耐久性和承载能力,可以提高桥梁的使用寿命和抗震能力。
基于此,本篇文章对钢桥面铺装超高性能混凝土施工技术进行研究,以供参考。
关键词:超高性能混凝土;钢桥面;铺装层引言钢桥面铺装是现代桥梁施工中常见的一种技术,它通过使用超高性能混凝土材料进行铺装,能够提供桥梁面的持久耐用性和安全可靠性。
超高性能混凝土具有较高的强度、抗裂性、耐久性和抗化学侵蚀性能,使得铺装后的桥梁面能够承受重载和各种环境条件的影响。
1钢桥面铺装超高性能混凝土的施工原理1.1强度与持久性超高性能混凝土通过在配比中加入优质骨料、粉煤灰等掺合料,提高混凝土的强度和耐久性。
这使得铺装后的桥梁面能够承受重载和恶劣环境条件的影响,具有较高的抗裂性和耐久性。
1.2平整与稳定施工过程中采用脚手架或模板来限定混凝土的形状和厚度,使用振动器和平板器进行振实和平整。
这样可以确保铺装后的桥梁面具有较好的平整度和稳定性,提高行车的平顺度和安全性。
1.3特殊材料与工艺超高性能混凝土采用特殊配比和掺合料,使得其性能在强度、抗裂性、耐久性等方面优于传统混凝土。
同时,施工过程中需要严格按照规范要求进行操作,以确保施工质量和桥梁面的使用寿命。
2钢桥面铺装超高性能混凝土施工遇到的问题2.1材料成本高UHPC相较于传统的混凝土材料成本较高,这在一定程度上增加了施工的成本。
2.2技术难度大施工UHPC需要掌握专门的技术和经验。
UHPC的搅拌、浇筑和养护等环节都有严格的要求,施工人员需要具备相关的专业知识和技能。
钢桥面铺装国内外研究现状论文
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钢桥面铺装国内外研究现状谢甲闰(1.江西省公路机械工程局,江西南昌 330013)摘要:文章分析了国内外钢桥面铺装的研究现状,分析了钢桥面铺装的技术和工艺。
关键词:钢桥;桥面铺装;粘结层AbstractThis paper analysize the status of the research of steel bridge deck pavement at home and abroad. Key Words: steel bridge, bridge deck pavement, asphalt mixture, asphalt concrete由于我国综合经济实力的快速增长和各地区经济大开发战略的实施,使得高速公路为代表的基础设施建设也得到了迅猛的发展。
作为公路建设的一部分,正交异性钢桥面板体系由于其独特的优势而成为钢箱梁桥建设中常采用的桥面板体系,并且得到了越来越多的应用,目前我国已建成并投入使用的大跨径正交异性钢箱梁桥有10多座,如厦门海沧大桥、江阴长江大桥、重庆鹅公岩长江大桥、宜昌长江大桥、军山长江大桥、佛山平胜、昌平南环正交异性钢桥面板形式。
然而,正交异性钢桥面板的桥面铺装问题,国内并没有得到充分解决,钢桥面铺装过早出现高温车辙、横向推移、开裂等病害,这些病害与钢桥面铺装不利的使用条件及我国的交通状况有直接的关系,同时也体现在防水粘结体系不够完善,表现为铺装压实度不够导致铺装层防水性较薄弱。
我国从八十年代开始修建正交异性钢桥面板桥梁,对钢桥面铺装技术的研究也始于这一时期。
研究最早始于广东省肇庆市四会县马房镇的北江大桥。
而我国对钢桥面铺装较系统的研究工作开始于广东虎门大桥,在对该桥桥面铺装课题研究中,在广泛调查世界上各种铺装类型资料的基础上,针对铺装层的变形稳定性、疲劳耐久性、高粘结性、不透水性和良好行驶性能等技术问题进行了系统研究。
在参照德国和日本有关钢桥面铺装材料和混合料技术规范的基础上,结合我国气候和交通荷载特点,较大程度地提高了材料性能和部分技术指标。
钢桥面铺装技术现状与发展
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钢桥面铺装技术现状与发展摘要:为了明确国内外钢桥面铺装技术的研究现状,对钢桥面铺装材料与结构、钢桥面铺装防水材料与防水体系等热点问题的研究进展进行综述和总结。
文章首先对比分析浇筑式沥青混凝土类、环氧沥青混凝土类和组合铺装类三类铺装材料的特性和新型铺装材料,结果表明:浇筑式沥青混凝土类的使用效果优于其他铺装体系,该铺装体系成熟、稳定性好,对桥面的适应能力强。
随后对目前钢桥面铺装使用的热熔型、溶剂型、热固性防水粘结材料的特点以及Eliminator和MMA防水粘结体系进行了简要说明。
最后对钢桥面铺装技术进行总结和展望。
关键词:钢桥面铺装;浇筑式沥青混凝土;施工技术;粘结材料引言改革开放以来,国内的交通建设蓬勃发展,桥梁建设技术水平逐年提高,目前已经承建了许多世界级的大跨径桥梁工程。
其中,钢桥面铺装技术是桥梁建设项目中的重点,受到国内研究学者的广泛关注。
国外在大跨径桥梁的建设相较于国内起步较早,特别是在钢桥面铺装技术方面,积累了大量先进经验,德国、日本等国家制定了钢桥面铺装规范。
如今的钢结构桥梁以结构复杂的正交异性桥面板结构居多,其受力和变形特点远比一般公路和混凝土桥梁的铺装复杂。
钢桥面铺装结构不仅能够将车辆荷载传递到钢桥受力层,同时防止钢桥面腐蚀的保护层,为行车提供舒适度的服务层。
钢桥面铺装质量直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁结构的耐久性,以及投资效益和社会效益。
经过各学者30余年的不懈努力,使钢桥面铺装结构和体系逐渐完善和成熟。
该文主要针对钢桥面铺装材料与结构、防水材料与防水粘结体系两个方面对国内外研究现状进行分析。
1.常见铺装类型的优缺点改性沥青作为混合料的粘结剂,是在基质沥青的基础上引入改性剂,经过化学作用和加工而改良的沥青,根据不同的性能要求,可在基质沥青中引入橡胶类聚合物、树脂类聚合物或其余外掺剂。
浇筑式沥青混凝土本质上也是一种改性沥青混合料,在控制钢桥面铺装低温抗裂、延性及防水性能方面具有良好的作用,其最大的特点是流动性大,浇注式铺装的施工可以通过简单的摊铺和平整来完成,根据组成和工艺的不同,浇注式沥青混合料可分为Mastic Asphalt(MA)和Guss Asphalt(GA)两种类型。
钢构公路桥面辅装技术处理与数据分析

钢构公路桥面辅装技术处理与数据分析钢桥面铺装是大跨径钢桥建设中的一项很复杂的关键技术,钢桥面改性沥青SMA铺装技术是我国自行研发的解决大跨径桥梁正交异性钢桥面板辅装成套技术。
针对这一技术的研发历程,结合实桥应用情况,详细地阐述钢构公路桥面SMA辅装技术处理与数据分析。
标签:钢桥面辅装; 应用技术;数据分析改性密级配沥青混凝土,沥青玛蹄脂碎石(以下称SMA)运用这种材料的铺装技术国外以有应用实例。
十年来,我国积极研发了具有自主知识产权的改性沥青SMA和关材料和铺装技术,不断取得进展,为今后降低成本,提高性能、延长铺装寿命指明了发展的方向。
1 国内外钢构公路桥面技术处理的基本情况钢桥面铺装是大跨径钢桥建设中的一项很复杂、很关键的技术,在当前仍然是世界性的技术难题。
钢桥面的受力状态、铺装材料的基本强度、变形性能、抗腐蚀性、水稳性、高温稳定性、低温抗裂性、粘接性、抗滑性、施工工艺等要求很高。
在我国虽然通过虎门大桥、广东汕头宕石大桥、厦门海沧大桥、武汉白沙洲大桥等的实践,双层SMA钢桥面成套技术,日趋成熟,但是我们也不得不承认,该工艺引入我国时间较短,未经过时间的检验,基本上还不能说有成功的经验,向三峡西陵长江大桥、虎门大桥等几座大桥在竣工后不久,不同程度上都进行了翻修,甚至全面返工。
在国外,尤其是日本及欧洲在长大跨径钢梁斜拉桥、悬索桥的建设已经具有悠久的历史,在桥面铺装方面有许多成功的经验,但是日本、欧洲的气候条件与我国有很大差异。
日本属东亚季风气候并具有海洋性特征,形成较为温和和湿润的海洋性气候,即冬无严寒,夏无酷暑。
欧洲的气候条件就更好。
天津地区属温带半湿润季风气候,具有海洋型与大陆型过渡气候特点,气候温和,四季分明,雨量充沛,春秋季短,冬寒夏热。
夏季降水集中,易出现暴雨造成夏涝。
其余季节雨水偏少。
本地区7~8月份温度最高,最高气温39℃左右,按美国SHRP方法计算,路表最高温度T=Tair+26.3,当气温达到39℃时,路表最高温度达65.3℃。
钢桥面SMA铺装施工工法及应用实例(优秀工程范文)
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钢桥面SMA铺装施工工法及应用实例1 前言钢桥面沥青铺装近几年被大量应用到桥梁建设中,如广东虎门大桥、江阴长江大桥、南京长江二桥和润扬长江公路大桥等一系列著名的大桥.除少数桥梁桥面铺装的运营状况良好外,大部分桥梁的桥面铺装层都出现了车辙、开裂、推移等病害.总结其主要病害原因有:粘结层破坏、铺装层开裂问题、脱层或者剥落破坏、车辙.导致铺装层病害的主要原因有钢箱梁结构设计不当、防水粘结层设置不合理、铺装层性能不佳、铺装施工过程中细节问题、超载现象严重等等.为此我部在施工过程中进行深入研究和大量试验,不断改进施工工艺,加强施工工序质量控制,总结形成该施工工法,为类似桥梁施工提供参考.2 特点2.0.1采用双层防水粘结层,提高抗剪强度、改善防水效果.2.0.2 相对于环氧沥青钢桥面铺装施工,成本较低,施工难度小且质量容易控制.2.0.3在防水层上面设置3~6米米橡胶沥青砂胶,降低了桥面铺装层的弯拉应力,提高防水层与沥青铺装层的抗剪能力.2.0.4 在高弹改性沥青铺装层中添加聚酯纤维,提升抗开裂和耐疲劳能力. 2.0.5 在反应性树脂搅拌过程中掺入一定量的乙醇,可有效隔绝空气,减缓凝固时间,确保了现场施工的可操作性.3 适用范围3.0.1 本工法适用于钢桥面沥青铺装,正交异性钢桥面板U型加劲肋较间距较小且钢板厚度较大的钢桥面铺装.4 工艺原理与普通沥青相比SMA粗集料含量高、在混合料中粗集料是石对石接触、相互嵌锁形成的骨架直接承受了荷载的作用,骨架对高温敏感性较小,含量较高的矿粉与沥青形成粘结力很高的玛蹄脂,是混合料的整体力学性能提高,这两方面的作用提高了混合料竖向和侧向约束导致在车辆荷载作用下,使之产生相对较微小的变化.掺入较多的矿粉和聚酯纤维可有效提高沥青路面的耐久性及抗裂性.SMA 混合料内部被沥青玛蹄脂充分填充,空隙率小、沥青膜较厚,沥青与空气接触少,抗老化能力较强.其次利用环氧树脂在固化反应过程中收缩率小,固化物的粘结性、耐热性、耐腐蚀性和憎水性等性能优良,并针对韧性差的缺点进行增韧改性,使环氧树脂具有适应刚桥面变形能力.为了提高防水层与上层结构之间的剪切强度,在环氧树脂上撒布一定量碎石.再通过设置缓冲层作为弹性中间层,可降低桥面铺装层的弯拉应力,并提高防水层与沥青铺装层的抗剪能力,防止SMA铺装层产生推移.5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图5.1 工艺流程图沥青铺装施工工艺流程见图5.15.2 操作要点5.2.1 钢桥面喷砂除锈钢箱梁由于安装周期较长,桥面沥青铺装先需要对箱梁桥面进行喷砂除锈,喷砂前,先检查钢桥面板的外观,确保表面无焊瘤、飞溅物、针孔、飞边和毛刺等,否则必须通过打磨加以清除,锋利的边角必须处理到半径2米米以上的圆角.用清洁剂或溶剂清洗钢桥面板表面的油、油脂、盐分及其它污物.严格控制表面清洁度,无油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,钢桥面板表面应达到GB8923-88标准Sa2.5的要求.同时为保证防腐层与钢桥面的附着力,要求钢桥面板喷砂除锈后粗糙度达到50u米~150u米.对于自动无尘打砂机不能施工的死角及边缘,可采用手提式打砂机人工打磨.图5-1喷砂除锈5.2.2喷涂环氧富锌漆对划分的施工区域内,除锈后应保持桥面清洁、干燥,为防治受潮湿空气影响再次锈蚀,在喷砂除锈后的4h之内进行喷涂环氧富锌漆作为防腐层,厚度为50~100u米;预埋一定量试柱,拉拔试验满足要求后,方可进行环氧树脂防水层的施工.图5-2 防腐层拉拔试验5.2.3防水粘结层施工要点在每层防水粘结层施工前,需进行吹尘处理,清理附着的灰尘及碎渣等杂物.环氧树脂粘结剂由现场配制,即拌即用.遇下雨、下雪、结露等气候条件时,严禁涂布作业.滚涂环境温度15~40℃, 相对湿度≤85%.层环氧树脂粘结剂用量200~300g/米2,撒布0.3~0.6米米的碎石,用量300~400g/米2, 已涂刷好的区域要进行保护,严禁油、油脂和脏物等的污染. 第一层完全固化后开始进行第二层施工,第二层环氧树脂粘结剂用量400~600g/米2,撒布1.18~2.36米米的碎石,用量500~800g/米2.涂抹反应性树脂要求平整、均匀、无气泡、裂纹、脱落、漏涂现象,若未达到上述要求,•必须重新修整或补涂.碎石撒布要求均匀,不能堆积,与反应性树脂粘结层粘结牢固,应扫除未粘牢的部分.图5-3 环氧树脂刮涂及碎石洒铺5.2.4 缓冲层缓冲层由200~400g/㎡溶剂粘接剂作为底涂层和3~6米米橡胶沥青砂胶组成.待溶剂粘接剂完全固化后即可刮涂橡胶沥青砂胶防水层.溶剂型粘接剂施工,在涂刷过程中对防撞栏杆底座等部位有可能造成污染的地方,应用条布做遮挡防护.已涂刷好的区域用交通管制形式进行保护,严禁油、油脂和脏物等的污染与汽车碾压的破坏.已涂刷好的区域如果发生损伤,视损坏程度在破坏处用溶剂清洗后采用同等材料进行修复.橡胶沥青砂胶施工,由加热搅拌设备cooker生产,先将改性沥青加入cooker,再加入称量好的矿粉并搅拌升温,同时将cooker运输至施工现场.橡胶沥青砂胶温度升至200℃以上后,提起卸料闸,将防水胶砂倒入特制的铁桶中,并置于手推车上加热保温,采用人工刮涂的方式将橡胶沥青砂胶刮平. 图5-4 橡胶沥青砂胶施工5.2.5铺装层SMA101 沥青混合料的拌制每一阶段SMA混合料拌和前,均需对拌和楼进行彻底的检修与维护,避免发生导热油渗漏、沥青泵停机、矿粉掺加速度慢及掺加量不够等问题.同时,对所有计量设备进行检查.混合料拌和温度控制:石料加热200~240℃,混合料拌和后出料温度按170~195℃目标控制,不满足上述温度要求则弃料.拌和时间为干拌5~10s,湿拌30~60s,上述工艺均需现场试拌后确定.拌和过程中应充分注意矿粉掺加、纤维掺加,沥青用量及出料温度控制;同时,冷料仓上料速度的设置应充分考虑到加热鼓风中细集料中的粉料(<0.3米米材料)损失,回收粉不得再次使用.2 运输钢桥面铺装改性沥青SMA混合料运输应采用载重20t以上的自卸车运输,运输车辆数量应足够,保证施工作业的连续进行.运输车辆应先将底盘及车轮清洗干净,防止泥土杂物掉落在铺装施工范围内;为防止SMA粘于运输车车箱底部,在装料之前,应使用专门的沥青混合料隔离剂在车厢底部均匀涂一薄层,不得有隔离剂集中的现象.运输过程中,应加盖帆布保温.运输车辆在摊铺机前被推行时,不得紧踩刹车,防止轮胎搓动下层.同时,向摊铺机料斗中喂料时,禁止将混合料直接洒落在下层混凝土上.因各种原因,车箱中混合料未能完全卸完时,不得倾倒在桥面上,应在钢桥面铺装范围以外清理干净.运输车辆不得在钢桥上急转弯及调头,运输车辆必须按指定路线进入施工现场,在钢桥面上行驶速度不超过10千米/h.运输车辆从装入混合料起至开始摊铺为止,运料及等待时间不超过1.5h.3 摊铺热拌沥青混合料采用福格勒履带式摊铺机进行摊铺,摊铺机在第一次受料前在料斗内涂少量柴油水溶液,以防粘料.面层采用非接触式平衡梁摊铺方式进行厚度和平整度控制.经摊铺机摊铺并初步压实的摊铺层应符合平整度、横坡度的规定要求.4 摊铺控制摊铺开始前1h左右使摊铺机就位于起点,并充分预热摊铺机熨平板.摊铺机摊铺过程中,施工单位应进行仔细研讨,采用适当的控制方式,通过试验验证确保铺装平整度与铺筑厚度.摊铺机行走速度应尽可能放慢,以便与拌和楼拌和能力相匹配.铺装面层混合料摊铺时,摊铺机行走速度依据拌和能力,一般控制在1.5~2.0米/米in范围,最高不超过3米/米in.摊铺机行走时,禁止摊铺机在缓冲层和粘结层面上急转弯和调头.施工管理人员应密切注意拌和楼、运输车辆及摊铺机、压路机之间的协调统一,避免摊铺机长时间停机待料.摊铺最低温度为160℃.5碾压成型SMA沥青混合料碾压必须紧跟摊铺机碾压,初碾、复碾工作长度约30米,不允许超过50米.对此,施工单位应采取适宜的保证措施.•1)初碾初碾采用自重大于10t压路机进行静压.初碾压路机每次前进时,均应前行到接近摊铺机尾部位置.每次前进后均应在原轮迹上(重复)倒退,第二次前进应重复约2/3轮宽,往返一次为碾压一遍,需碾压1~2遍.铺装表面层施工时,初碾压路机行驶速度控制在3千米/h范围内.初碾必须在铺装温度150℃以上完成.2)复碾SMA铺装层复碾采用水平振荡压路机,振荡碾压3~4遍,复碾完成时铺装温度应大于130℃.3)收迹碾压收迹碾压采用钢轮压路机无振动碾压收迹1~2遍,收迹碾压终了温度应大于120℃.压路机严禁在未碾压成型还未冷确的路段上转向、调头或停机等待.若要加油、加水或必须停机的情况下,须将压路机停在已冷却的路面上.振动压路机在已成型的路面上行驶时须关闭振动.4)接缝处理接缝施工要求:在施工缝及构造物两端的连接处必须仔细操作,保证紧密、平顺.纵缝施工:一般情况下不存在纵缝.当施工主线加宽段时,采用两台摊铺机阶梯形铺筑,纵缝为热接缝.收费站加宽处不得不留纵逢,须注重接缝质量.横缝施工:横缝应与路中线垂直,相邻两幅及上下层的横缝应错位1米以上.5.2.6 层间加强层1 在SMA10下层铺筑完毕之后喷洒改性乳化沥青,洒布量控制在300-500g/㎡.2待改性乳化沥青破乳后,铺设网孔大小为38.1×38.1米米自粘式玻纤格栅,要求经向和纬向断裂强度均大于120KN/米.玻纤格栅满铺于下层表面,碾压后与下层表面自动粘合.3 粘层施工后,严禁运料车以外的其它车辆通行.5.3 劳动力组织表5.3 劳动力组织情况表(单位:工日/100㎡)6 材料与设备6.1 材料表6.1 主要材料6.2 设备表6.2 主要机械设备配备计划表7 质量控制7.1 质量控制标准7.1.1 施工时应严格按照下列规范、标准进行施工1《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)3《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000;4《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)5《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》7.2 质量保证措施7.2.1 质量保证措施1 组织保证建立以项目经理、总工程师、项目经理部质检员及班组质量员组成的分级管理网络,加强对质量工作的组织领导和检查落实.2制度保证技术负责人组织各专业技术人员,按照技术规范要求,完善各工序,同时按照各专业的各种规范和条例,加强对上岗人员专业技术和质量意识的教育、培训,严格按招标文件关于现场人员培训的规定执行,积极参加培训.3 做好技术交底每道工序开工和员工上岗前,应进行一次简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责实施,质检工程师讲明质量要求和奖罚规定,使每个员工上岗前人人做到心中有数,以确保工程质量.4落实交接班制度各分项工程的每一道施工工序,特别是隐蔽工程,必须经驻地监理人员的验收合格,方准进行下一道工序的施工.充分发挥内部各级质量检查人员的作用,消除隐患,保证隐蔽工程受检一次合格.8 安全措施8.0.1 施工中严格注意安全防护,确保各工序有效运行.1施工人员安全防护1)参加施工人员是经过安全培训,并考核合格持证上岗者.施工人员进场时或进行具体操作前,须经过施工工长及安全监督员的安全交底.2)施工人员必须遵守现场纪律和国家法令、法规、规定的要求,必须服从项目经理部的综合管理.a、施工人员进入施工现场必须戴符合标准的安全帽及工装.b、施工人员立足本职工作,严禁动用不属本职工作范围内的设备.2 施工安全措施1)现场机械必须由项目机材部进行试运行,检查其运行情况正常后方可参与本项目施工,项目机材部对检查后的机械按公司ISO9001程序文件要求进行标识.2)拌和站、摊摊设备、压实设备,必须满足机械本身护罩完善、电机无病的要求.3)操作人员必须经过培训考核合格持证上岗.4)各种机械要定机定人维修保养,做到自检、自修、自维有记录.5)施工现场各种机械要挂安全技术操作规程牌.6)各种机械不准带病运行.3 消防、安全措施1)施工现场设安全标志,危险作业区悬挂“危险”或者“禁止通行”、“严禁烟火”等标志,夜间设红灯警示.2)施工运输车辆必须严格遵守公路交通规则,文明行车,注意安全.3)治安消防工作坚持“预防为主,以消为辅”的指导思想,加强施工现场的物资、器材和机械设备的管理,防止物资被哄抢、盗窃或破坏.4)开展法制宣传和“四防”教育,项目经理部定期开展以防火、防盗为主的安全大检查,堵塞漏洞,防患于未然,健全现场保卫机构,统一领导治安保卫工作.9 环保措施9.0.1 建立健全环保管理组织保障体系1施工区必须设专职环保管理人员,并明确岗位责任.2 现场施工区规划要对环保设施进行统一安排,以保障其实用的长期性.现场环保人员必须参与施组中环保措施的制订,以确保措施具体、实用,符合现场要求.3 按有关规定建立健全各种组织,做到措施有效,责任到人.4积极配合有关部门的环保检查,对提出的问题必须认真整改,第一管理者抓落实.5采取多种形式进行环保宣传教育活动,不断提高职工的环保意识和法制观念并进行考核.根据现场环保工作管理情况定期召开分析会,制定具体措施.9.0.2 防噪声污染措施1由于工程位置车流量太大,地理位置特殊,现场施工时间一般只能在晚六点至早七点之间,在施工过程我们将尽量降低现场施工音量,保证周围居民的正常休息.2 经常性地对工人进行环保知识教育,加强管理,减少人为噪声扰民.10 效益分析10.1 经济效益10.1.1 本工程主桥钢桥面铺装总面积为6006.1米2,江滨北路互通A、C匝道桥钢桥面铺装总面积为800.6 米2.根据市场调查,如采用ERS树脂组合沥青铺装,每平米费用约1200元,本工程约需增加成本费用约779万元左右;如采用SMA 沥青铺装,每平米费用约800元,本工程约需增加成本费用约507万元左右.在正交异性钢桥面板U型加劲肋较间距较小且钢板厚度较大的情况下,选择该施工工艺,既确保桥面耐久性又可节省大量成本.10.2 社会效益10.2.1该工艺在很大程度上提高了桥面铺装的耐久性,提高使用寿命,确保了行车舒适度,具有显著的社会效益.11 应用实例11.1 泉州市田安大桥工程11.1.1工程概况泉州市田安大桥主桥为上承式梁拱组合桥,桥跨布置为50+160+50=260米.上部采用双幅分离、三跨连续结构体系.上部结构为主梁与拱面组合承载,为钢结构.下部采用钻孔灌注桩基础,为混凝土结构.设计为双幅分离式,双向六车道,两幅桥间距1米,单幅宽度为17.75米,全桥总宽度为36.5米.桥面为正交异性钢桥面板,顶板均采用16米米厚度钢板,并布置U形加劲肋,加劲肋上口宽300米米,下口宽170米米,高280米米,厚8米米.桥面铺装采用双层SMA高弹改性沥青.11.1.2施工情况桥面铺装施工中,采用大中跨径钢桥面SMA铺装施工技术,完成了主桥左右幅及江滨北路互通A、C匝道的钢桥面沥青铺装施工,施工过程中执行施工工艺进行,严格控制各个工序,确保是了施工质量.11.1.3 工程评价该工艺实施后效果良好,试验检测各项指标满足设计及规范要求,未出现车辙、乏油、沉陷及裂缝产生.11.1.4 存在问题无11.2 厦漳跨海大桥工程11.2.1工程概况厦漳大桥北汊主桥位于海门岛和海平渡口之间南汊海域,桥梁设计为双工字型组合梁斜拉桥,索塔采用H型桥塔,钢筋混凝土结构,设置上下两道横隔梁,桥梁总长570米,该段桥梁起止桩号分别为K9+267.99和K9+837.99.11.2.2 施工情况施工钢桥面采用双层SMA改性沥青混凝土铺装,通过加强工序控制和工艺落实,取得较好的施工效果.11.2.3工程评价该工艺实施后效果良好,试验检测各项指标满足设计及规范要求,未出现车辙、乏油、沉陷及裂缝产生,具有较高的推广应用价值.11.2.4 存在问题无11.3 厦门海沧大桥工程11.3.1工程概况厦门海沧大桥主桥为三跨连续全漂浮结构钢箱梁悬索桥,全长1104米,主跨648米,桥面宽31米,行车道宽2 14.75米,中央分隔带宽1.5米,钢桥面铺装面积为32568米2.厦门海沧大桥桥面系为正交异性钢板,钢板厚度12米米.11.3.2施工情况海沧大桥受由于超载车、重车以及车流量急速增多及SMA改性沥青铺装层逐年老化,进岛向重车道已出现较严重车辙和网状裂缝,为满足车辆日益增长的需要,保持良好路况,在2002年和2005年,都进行了全桥翻修.2005年采用的铺装方案为:环氧富锌底漆+环氧粘结层+橡胶沥青砂胶+下层SMA+玻纤格栅+上层SMA+雾封层,使用效果较好,已经运行了五年,桥面铺装有了很大改善.11.3.3工程评价该工艺实施后效果良好,满足车流量日益增长的需要,推迟病害出现时间,确保铺装层的寿命至少6年路况优良.。
国内外钢桥面铺装技术现状分析
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一 浇注式沥青混凝土在我国的应用历程 二 我国与日本的浇注式沥青混凝土比较 三 建议的浇注式沥青混凝土铺装结构 四 我国环氧沥青混凝土铺装存在的主要问题及解决 方法的思考 五 ERS铺装方案存在的问题及解决办法建议
一 浇注式沥青混凝土在我国的 应用历程
◇ 浇注式沥青混凝土在我国的使用现状
◇ 第一阶段桥梁
江阴长江大桥
钢桥面喷砂除锈+环氧富锌漆+粘 结剂+3mm橡胶沥青防水层
+44mmMastic Asphalt沥青混 凝土
钢桥面喷砂除锈+电弧喷锌防 腐层+2.0mmEliminator防 水粘结体系 +38mmMastic
Asphalt沥青混凝土
香港青马大桥
◇ 浇注式沥青混凝土在我国的应用历程
◇ 浇注式沥青混凝土在我国的应用历程
第三阶段(2008年~至今)
这一阶段开发出在具有优良热稳性的前提下,兼顾优良低 温抗裂性的聚合物改性浇注式沥青混凝土,而不再采用TLA 改性沥青。聚合物改性浇注式沥青混凝土应用的桥梁主要有 沈阳尚小桥、贵州北盘江大桥、江阴长江大桥维修、南京过 江隧道右汊夹江大桥、福州鼓山大桥及上海闵浦二桥等。
结合料类型
结合料含量 (%)
聚合物改性 沥青
7.4
复合沥青
(基质沥青 70%+TLA3
7.4
0%)
弯拉强度 (Mpa)
18.41
17.22
弯拉应变 (×10-3)
10.13
9.40
劲度模量 (Mpa)
1816
1938
◇低温弯曲试验结果分析
根据上页表格所列的低温弯曲试验结果来看,聚合物改性 浇注式沥青混合料的低温弯拉应变达到10.13×10-3,具有很 好的低温变形能力,复合沥青浇注式沥青混合料的低温弯拉 应变为9.4,也具有良好的低温变形能力。
南京长江第二大桥钢桥面铺装技术研究
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南京长江第二大桥钢桥面铺装技术研究南京长江第二大桥是中国的一项重要基础设施建设,也是世界上最大的钢桁梁斜拉桥之一。
钢桥面铺装作为其中的一个重要组成部分,对于保障大桥的安全、稳定和长寿命起着至关重要的作用。
本文旨在对南京长江第二大桥钢桥面铺装技术进行研究和探讨。
一、南京长江第二大桥的钢桥面铺装南京长江第二大桥是连接南京市雨花台区和江宁区的一座跨长江的铁路、公路复合交通枢纽大桥。
该大桥全长约6.772公里,桥面宽度为45米,桥梁分为钢桥面和混凝土桥面两种类型。
该桥的钢桥面铺装层由道路表面服务层、粗集料层、粉状物料层和铺底层四层构成。
其中,道路表面服务层通常采用沥青混凝土,可有效增强桥面抗水、抗老化、抗冻融和降噪减振等性能。
二、南京长江第二大桥钢桥面铺装技术的特点1. 高规格南京长江第二大桥是一座超大跨径的斜拉桥,桥面负荷特大.钢桥面铺装技术要满足桥面高强度、高耐磨。
为了提高钢桥面铺装的使用寿命, 钢桥面表面需要特殊的耐磨涂层。
2. 先进技术南京长江第二大桥的钢桥面铺装技术采用了世界领先的先进技术,如三环辊、温度控制和自动化生产线等。
3. 生产标准化为了保证钢桥面铺装的质量和生产效率,南京长江第二大桥钢桥面铺装采用了先进的生产标准化技术,如钢材接头方案严格控制在100个左右,保证了运营过程中的稳定性和安全性。
4. 施工标准化在施工过程中,南京长江第二大桥钢桥面铺装采用了先进的施工标准化技术,如电压梯形焊接技术、气枪抛丸清洗技术、块状路面铺装技术等,保证了施工质量和效率。
三、南京长江第二大桥钢桥面铺装技术的优点1. 轻巧、强度高南京长江第二大桥的钢桥面铺装技术,采用了轻巧、强度高的金属材料,不仅提高了桥面的抗摩擦性能,而且有助于减轻桥梁自重,大大降低了斜拉桥的施工成本。
2. 优异的耐磨性南京长江第二大桥钢桥面铺装采用了特殊的耐磨材料,提高了桥面的耐磨性能,增加了桥面的使用寿命,减小了维护和保养的成本。
3. 操作方便南京长江第二大桥的钢桥面铺装具有轮廓清晰、颜色亮丽、维护方便等优点,桥面易于清洗、维护和保养,能有效地提高桥梁的使用寿命和使用效益。
建筑学毕业论文公路钢桥面板施工技术论文
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公路钢桥面板施工技术论文1正交异性钢桥面板构造的改进钢桥面板是主梁的上边,它在实际的施工中要承受车辆的碾压作用,上文中我们已经提到,钢桥面板由三个部分构成,一个是面板,一个是纵肋,一个是横肋,而且在焊接完成之后,其自身的构造有着非常强的复杂性,如果车辆通过这一部分,轮载会在每个部分都产生非常明显的应力,同时在部件交叉的位置会产生局部应力,而这些部位的变形情况也相对比较严重。
而这一部分的受力也相对比较复杂,所以在钢桥面板设计的过程中,必须要考虑到面板结构疲劳这一重要的因素,只有对其予以充分的考量和重视,才能对薄弱环节予以相应的调整和改进。
在改进之后,面板采用的是陶瓷衬垫单面焊双面成型的技术,U形肋使用的是高强度的螺栓对接拼接的方式。
在改进之后,钢桥面板出现裂纹的现象会大大的降低,同时这种结构在施工的过程中有效的降低了裂纹发生的概率,同时工地头纵向焊接的情况也得到了有效的控制,使得钢桥面板的抗疲劳程度得到了有效的改善,与此同时,这种连接方式也不会对桥面的铺装质量产生不利的影响。
2试件设计和制造在对正交异性钢桥面板刚度和荷载所引起的弯曲效应进行计算的时候,应该对和纵肋共同作用的钢桥面板的有效宽度赫尔纵向的间距予以高度的重视。
钢箱梁工地接头的位置面板通常采用的是单面焊接双面成型的工艺,所以在面板的内侧适当的位置需要设置一个陶瓷衬垫,所以在焊缝下的U型肋侧面的位置必须要打开一个开口,这样就可以让衬垫更容易通过指定的位置,缺口的宽度一定要合适,如果宽度太小,施工的便利性会受到极大的影响,如果开口过大马厩会使得周围局部的应力明显增加。
3试验概况3.1测点布置为研究缺口附近面板上的应力分布情况,在缺口附近面板上密集布置测点,其中面板焊缝附近的12个测点贴双向应变片测量纵、横双向应力。
除了缺口附近布置测点外,在试件跨中及与试件焊栓接头对称的位置,也相应地布置了测点。
3.2疲劳试验选取试件Ⅰ进行疲劳试验,疲劳试验加载位置为焊栓接头处,荷载范围40~90kN,循环次数为200万次。
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(4)提高铺装层与钢板的协同变形能力,保证铺装层与钢板之间形成一个 整体来承受荷载,也能保证铺装层的荷载能够完全传递至钢板。 2.1 环氧沥青钢桥面铺装
目前用于我国钢桥面铺装的环氧沥青铺装结构主要有美国环氧沥青铺装、日 本环氧沥青铺装和国产环氧沥青铺装三种。
铺装进行了相应的研究工作,但相比于竞争对手来说,所做的研究工作相对较少。 《崇启大桥多孔大跨径连续钢箱梁桥面铺装体系研究》(已鉴定,国际先
进) 《双组份环氧沥青钢桥面铺装施工技术规范》地方标准编制 泰州大桥钢桥面铺装施工监理项目(日本环氧沥青铺装) 常州西绕城、南京南站、润扬大桥环氧沥青钢桥面铺装技术服务 鱼嘴大桥环氧沥青钢桥面铺装施工监理 润扬大桥钢桥面铺装科研试验段施工管理 润扬大桥、阳逻大桥、南京三桥环氧沥青钢桥面铺装养护技术咨询
早期我国对钢桥面铺装的认识还处于初步摸索时期,对钢桥面铺装的温度、 力学特性、使用环境、荷载、施工工艺等方面的认识还不够,主要参考路面和桥 面相关研究内容。钢桥面铺装使用不久就出现严重的早期破坏现象,出现了车辙 及推移病害。此后,参照德国和日本有关钢桥面铺装材料和混合料技术规范,结 合我国气候和交通荷载特点,较大程度地提高了国内桥面铺装材料性能和部分技 术指标,对 SMA 结构在钢桥面铺装中应用的关键技术及施工成套技术进行了探 讨和完善,提高改性沥青性能及 SMA 混合料的热稳定性能,取消反应性树脂防 水层,采用改性沥青防水粘结层。并在重庆鹅公岩长江大桥、宜昌公路长江大桥、 武汉白沙洲长江大桥、武汉军山长江大桥、上海卢浦大桥等钢桥面铺装工程中应 用。
值得注意的是,自 2002 年南京长江二桥成功通车以来,至 2010 年,我国新
建桥梁钢桥面铺装中美国环氧沥青铺装所占比例超过 60%,而 2010 年后,我国
新建桥梁钢桥面铺装中美国环氧沥青铺装所占比例大幅下降,已不足 30%。
表 2.1-1 部分采用美国环氧沥青铺装的桥梁
桥名
地点
主梁及桥面板类 桥面钢厚 铺装厚
第三阶段:深入研究和发展阶段。2010 年前后,随着我国钢铁产量的提升, 钢桥建设得到了全面的推进,在吸收前 10 年经验教训的基础上,我国钢桥面铺 装步入了深入研究和百花齐放的阶段。美国双层环氧沥青铺装、浇注式沥青铺装 和 ERS 组合式沥青铺装均在不同的跨江桥梁上得到了应用。此外还有国产环氧 沥青方案、日本环氧沥青方案等一些新材料、新工艺也在进行研究推广。如 2010 年通车的鄂东大桥和荆岳大桥,2011 年通车的崇启大桥,均采用美国双层环氧 沥青铺装结构;2012 年通车的南京长江四桥,2013 年通车的马鞍山长江大桥, 均采用浇注式沥青铺装方案;2012 年通车的泰州大桥,采用下层浇注式沥青+上 层日本环氧沥青的铺装结构;2013 年通车的嘉绍大桥采用 ERS 组合式铺装结构。
40 mm单层大桥
双钢箱梁
2003
GA+SMA
组合式(ERS)钢桥面铺装技术在分析国内早期 SMA 钢桥面铺装发生的主 要病害原因的基础上,充分发挥当前国产材料优点,扬长补短,有针对性的解决 方案。组合式钢桥面铺装方案是我国完全具有自主知识产权的铺装结构形式,组 合式钢桥面铺装主要由 EBCL 层+RA 层+SMA 层三层组成,总厚度为 6.0~ 7.5cm,组合式钢桥面铺装代表了一种新的钢桥面铺装研究思路。
1999 年通车的江阴长江大桥采用英国人设计的单层 MA 铺装,防水粘结层 引用了日本常规的沥青材料,通车一年后即出现了严重的高温稳定性病害,在反 复修补和应用中,2003 年江阴大桥原桥面铺装已基本全部替换。2002 年引入的 GA 浇注式铺装方案经过国内研究部门的深入研究后利用复合改性技术,提高混 合料的综合性能,并相继在一批跨江大桥上得到了推广应用,其中有代表性的有 东营胜利黄河大桥、安庆大桥、重庆菜园坝大桥等。
建成年份
型
度(mm) 度(cm)
南京长江二桥
南京
2000 钢箱梁/正交异性
14
5.0
润扬长江公路大桥
镇江
2004 钢箱梁/正交异性
14
5.5
南京长江第三大桥
南京
2005 钢箱梁/正交异性 14~16
5.0
苏通长江公路大桥
南通
2007 钢箱梁/正交异性
14
5.5
杭州湾跨海大桥
宁波
2007 钢箱梁/正交异性
14
5.0
荆岳大桥
荆州
2010 钢箱梁/正交异性 14/16
5.0
崇启大桥
启东
2011 钢箱梁/正交异性
16
5.0
我院在环氧沥青铺装方面的研究比较全面,在科研、检测、养护等各方面均
有相应的研究工作,并制定了双组份环氧的地方标准和大跨径钢桥环氧铺装的养
护指南。在近几年,我院针对崇启大桥、斜港大桥、南京长江三桥等桥梁钢桥面
与砼桥相比,钢桥拥有诸多优点:自重轻,节约基础投资;制造与基础同步, 工期短;耐候钢解决了防锈养护问题,材质无老化,寿命长;废旧钢材是绿色资 源(回炉低碳),无建筑垃圾等。在国家大力推进供给改革,大力推进绿色环保、 节能减排,全行业大力推行全寿命理念的大背景下,公路行业与钢铁行业联手, 加快钢结构桥梁在公路的推广应用,意义重大。
于浇注式沥青铺装具有良好的防水性能、低温弯曲性能和疲劳性能,同时浇注式
沥青铺装的施工和养护相比环氧沥青铺装来说要更便利,因此,近 5 年内浇注式
沥青铺装的应用要远远多于环氧沥青铺装。
表 2.2-1 部分采用浇注式沥青铺装的桥梁
名称
主梁类型 通车年份
铺装材料
香港青马大桥 江阴长江大桥
钢桁架梁 钢箱梁
1997 1999
二、发展基础
钢桥面铺装是一个世界性的难题,世界各国均对钢桥面铺装投入了较大的精 力,经历了长时间的研究,依据本国的具体气候条件、交通荷载条件以及桥梁的 类型,因地制宜,提出了适合本国国情的钢桥面铺装技术。比如英国提出厚 38mm 的 Mastic 铺装;德国的浇注式铺装技术;日本厚 75~85mm 的浇注式+改性沥 青密级配铺装技术;美国厚 50~55mm 的双层环氧沥青技术。但是我们应该认识 到,任何一种技术都是具有一定的适用性。
2.2 浇注式沥青钢桥面铺装
我国浇注式沥青铺装应用始于 1997 年江阴长江大桥和香港青马大桥,采用
英国单层 MA 浇注式沥青铺装结构。在江阴大桥通车后不久,铺装表面即产生
纵向裂缝和车辙病害。江阴大桥铺装早期病害除了高温重载的影响外,我国早期
对钢桥面铺装的认识不深也是一个原因。2002 年引入了以德国技术为主的 GA
成功的应用。2009 年世界级工程港珠澳大桥在英国单层 MA 浇注式沥青铺装的
基础上,根据我国钢桥面铺装研究经验与使用特点,研究采用了 GMA 浇注式沥
青铺装结构,即采用 GA 的生产工艺来进行 MA 的生产,并于 2017 年成功应用
于港珠澳大桥。
随着材料性能的发展,浇注式沥青混合料的高温性能也得到了明显提升,由
14
5.0
武汉阳逻大桥
武汉
2007 钢箱梁/正交异性
14
5.0
西堠门大桥
舟山
2008 钢箱梁/正交异性
14
5.0
坝陵河大桥
贵州
2009 钢桁架/正交异性
14
5.0
珠江黄埔大桥
广州
2009 钢箱梁/正交异性
14
5.0
鱼嘴大桥
重庆
2009 钢箱梁/正交异性
14
5.0
鄂东大桥
黄石
2010 钢箱梁/正交异性
目前国内钢桥面铺装方案已基本趋于成熟,各大主流铺装方案均已形成具有 中国特色的铺装结构形式。总体上来说,国内钢桥面铺装总体思路主要有以下几 点。
(1)提高界面粘结性能,包括铺装层与钢板之间的粘结性能和铺装层之间 的粘结性能,保证铺装层能够形成完整的整体;
(2)强化铺装下层的功能性,比如浇注式沥青铺装中下层浇注式属于铺装 防水体系的一部分,组合式钢桥面铺装中下层 RA 属于刚性过度和隔热层;
国内钢桥面铺装经过近 20 年的研究和大量的工程实践,钢桥面铺装的技术
力量和科研水平得到逐步提高,逐渐形成了适合于中国国情的、具有中国特色的 钢桥面铺装技术。总的看来,我国的钢桥面铺装研究始于虎门大桥,到目前为止 可以分为三个阶段:
第一阶段:起步摸索阶段,虎门大桥以前,伴随着国内钢桥建设的开始,整 个研究处于起步阶段,对钢桥面铺装的认识不足,通常采用路面用沥青混合料进 行铺筑,桥面铺装的早期损坏较为严重。其中有代表性的有西陵长江大桥(1996 年 8 月)、虎门大桥(1997 年 5 月)。
2002 年通车的南京长江二桥是最早应用美国双层环氧沥青铺装的跨江大桥, 随着南京二桥环氧沥青铺装的成功应用,21 世纪前 10 年,大部分跨江大桥均采 用了美国环氧沥青铺装结构,而美国环氧沥青铺装也随着大范围的应用取得了长 足的进步,截至 2016 年,美国环氧沥青铺装已改进至第 9 代产品。国产环氧沥 青铺装起步较晚,主要是参照美国环氧沥青铺装进行了一系列的本地化改进,价 格优势比较明显,但是在材料稳定性和应用范围存在欠缺之处。日本环氧沥青铺 装结构相比与美国环氧沥青铺装来说,提高了集料加热温度和混合料温度,延长 了施工允许时间,缩短了养生时间,但是价格也有不小的增加。国内日本环氧沥 青铺装的应用较其他铺装结构要少,泰州大桥铺装上层采用日本环氧,2012 年 通车至今,上层使用情况依旧良好。南京二桥北往南方向重车道采用双层日本环 氧沥青铺装进行维修。
装相继由东南大学桥面铺装课题组负责研究和设计,也都获得了成功。2005 年 以后,国内的钢桥建设步入顶峰,一大批世界级的跨江、跨海桥梁建成投入使用, 国内钢桥面铺装的研究也获得较大的突破,取得了一系列的研究成果。美国环氧 沥青技术在众多世界级桥梁上得到应用,其中最有代表性的当数苏通大桥(2007 年 10 月)(世界第一斜拉桥),西堠门大桥(2008 年 10 月)(世界第二悬索桥), 杭州湾大桥航道桥(2007 年 10 月)(世界第一长桥)。