钢桥面环氧沥青铺装材料

钢桥面环氧沥青铺装材料
钢桥面环氧沥青铺装材料

钢桥面环氧沥青铺装材料

技术造价

一、环氧沥青材料物理力学性能

二、环氧沥青粘结防水层技术要求

1、粘结力指标

20℃时对钢板的拉拔强度:≥5.0MPa

2、工程用量:

环氧沥青粘结料洒布量:0.65±0.05kg/m2(上层粘结料洒布量0.45±0.05kg/m2)。

3、施工要求

(1)桥面整平层(或桥面板)平整、坚实、清洁、干燥(抛丸或铣刨处理);

(2)环氧沥青洒布温度:115~125℃,洒布后避免下雨;

(3)为防止运料车和摊铺机粘轮、打滑,可在轮迹带洒布适量热混合料;

(4)洒布粘结料后,一般在当天或第二天铺筑面层混合料,最迟应在5天内完成铺装。

二、环氧沥青混合料铺装层技术要求

1、混合料技术指标

稳定度MS≥50kN(固化后),未固化初始值MS≥6kN;

流值FL=2~5mm;毛体积相对密度γt≥2.5

空隙率VV≤3%;饱和度V AF≥75%;

车辙动稳定度DS≥30000次/mm(60℃),或DS≥20000次/mm(70℃);

浸水马歇尔残留稳定度≥85%;

冻融劈裂残留强度比TSR≥85%;

-10℃低温弯曲应变εB≥3.0×10-3。

2、环氧沥青混合料铺筑厚度

环氧沥青混合料桥面铺装的结构一般采用单层式、双层式和复合式(如下图)。

(1)单层式:是在经过凿毛处治的桥面板上涂洒环氧沥青粘结层后一次性铺筑厚度为4.5~5.0cm环氧沥青混合料,经压实成型。

(2)双层式:是在经过凿毛处治的桥面板上涂洒环氧沥青粘结层后,分两次摊铺、碾压而成的铺装结构,并在两层之间涂洒环氧沥青粘结层,结构厚度为3.5+2.5cm 或2.5+2.5cm;

(3)复合式:即双层式的上层改用SMA-13混合料或AC-13改性沥青混合料,其厚度为3.5cm环氧沥青+3.5(或4.0)cm改性沥青混合料,或:3cm环氧沥青+4cm 改性沥青的结构。

单层环氧沥青桥面铺装

复合式(双层)桥面铺装

图3-1 环氧沥青桥面铺装结构示意图

①铺装上层:环氧沥青混合料或:改性沥青混凝土

②粘结层:环氧沥青(0.45kg/m2)

③铺装下层:环氧沥青混合料

④粘结层:环氧沥青(0.65kg/m2)

⑤抛丸打毛、防锈处理桥面板

3、混合料拌合、摊铺、压实温度

混合料拌合温度:115~125℃

混合料摊铺温度:100~110℃

混合料压实温度:初压≥85℃,终压≥65℃

4、施工技术要求

(1)环氧沥青混合料必须在拌合后60分钟内完成摊铺碾压作业;

(2)拌合温度不宜超过125℃;

(3)单层式或双层式结构碾压成型后,15天(气温≥30℃时10天)内禁止一切车辆通行,复合式(上面层为普通改性沥青)结构2天后可以控制性开放交通。

三、环氧沥青材料单价及工程费用

1、环氧沥青材料单价:

水泥砼桥面粘结层用环氧沥青40000~45000元/吨(不含运费);

水泥砼桥面铺装层用环氧沥青38000~42000元/吨(不含运费)。

2、环氧沥青粘结防水层工程造价:

粘结防水层洒布30元/m2(不含桥面防腐处理);

铺装层中间的粘结层20元/m2。

3、环氧沥青混合料及铺装层工程造价:

每吨混合料单价:3100元(集料按300元/吨计算,含施工费);

每厘米厚铺装层工程造价80元/m2(含施工费用,不含粘结层);

7cm(3+4cm)复合式铺装层造价350元/m2(含粘结层50元);

5cm(2.5+2.5)双层式铺装层工程造价440元/m2(含粘结层50元);

4cm单层式铺装层工程造价340元/m2(含粘结层30元)。

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环氧沥青混合料桥面铺装管理过程示意图

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钢桥面环氧沥青铺装技术说明1解析

钢桥面环氧沥青铺装 技术说明 东南大学 南京朝科路桥工程技术有限公司

目录 1.桥面沥青铺装设计要求 (1) 2.钢桥面铺装及材料 (1) 2.1钢桥面铺装结构设计 (1) 2.2钢桥面防排水设计 (2) 2.3铺装材料、混合料组成及性能要求 (2) 2.3.1环氧富锌底漆 (2) 2.3.2环氧沥青防水粘结层 (3) 2.3.3环氧沥青混凝土铺装层 (3) 3.钢桥面铺装施工实施要求 (7) 3.1抛丸除锈 (7) 3.2环氧富锌桥面油漆涂装检测指标 (8) 3.3多组分环氧沥青防水粘结层施工 (8) 3.4多组分环氧沥青混凝土施工与施工质量的控制 (8) 3.4.1施工工艺流程 (9) 3.4.2混合料设计 (9) 3.4.3施工质量控制要点 (10) 3.4.4质量检测 (12) 4.施工质量检测及验收标准 (12)

1.桥面沥青铺装设计要求 (1)沥青铺装层要求具有良好的抗车辙性能 沥青铺装在夏季高温条件和车辆荷载综合作用下,容易产生车辙病害,因此,良好的高温稳定性是沥青铺装的一般要求。 (2)沥青铺装层要求具有良好的抗疲劳开裂性能 交通荷载作用下,桥面铺装层要随同钢板变形而产生反复的挠曲变形,特别是在钢板U 形加劲肋顶部对应的铺装表面将产生反复弯曲应力(应变)而开裂。因此,铺装设计要重点考虑沥青铺装层的抗疲劳开裂性能。 (3)沥青铺装层与钢板之间应具有良好的层间结合能力 交通荷载作用下,桥面铺装层与钢板要同步变形;气候环境作用下,沥青铺装结构层以及钢板要产生不同的温缩变形,这使得各结构层(包括钢板)之间产生较大的弯拉应力和剪切应力,并导致层间脱离,引起铺装层破坏。因此,要求沥青铺装层与钢板之间必须具有良好的层间结合力。 (4)沥青铺装层对桥面板等钢结构应具有良好的保护作用 桥位所在区域雨量充沛,气候潮湿,水分易导致钢板锈蚀,降低铺装结构层的耐久性和桥梁钢结构的使用寿命。因此,在铺装设计中,还要重点考虑铺装结构体系对钢板的保护作用和防腐作用。 (5)沥青铺装具有良好的抗滑性能 桥位所在区域常年雨量充沛,在这种气候条件下,桥面湿滑,面层抗滑性能降低,存在很大的交通隐患,钢桥面铺装设计应考虑其良好的抗滑性能,以确保交通安全。 (6)沥青铺装具有可靠的施工性和质量控制技术 施工质量对于沥青铺装的使用效果具有决定性的作用,低劣的施工质量会让最合理的铺装方案出现严重的早期病害。影响施工质量的因素除了施工队伍的施工水平外,还包括沥青铺装的施工性能及其质量控制,钢桥面沥青铺装要求铺装方案在实施过程中易于达到设计要求,铺装质量易于进行控制。 2.钢桥面铺装及材料 多组分环氧沥青作为一种新型粘结和结合材料,其发生固化反应后形成了典型的热固性材料,从根本上改变了沥青材料的热塑性,使材料的物理力学性能实现了质的飞跃。由于环氧沥青无可比拟的性能优势,该材料日益得到广大工程技术人员的关注及青睐。多组分环氧沥青混凝土具有突出的高温稳定性与低温抗裂性能,以及优异的开疲劳性能和耐久性能,近年来在国内外被广泛用作桥面铺装、高等级路面及其他有特殊要求地面铺装的首选材料。多组分环氧沥青防水粘结材料无论是在粘结能力、变形能力,还是在热稳定性方面,较传统的热熔型防水粘结材料、溶剂型防水粘结材料,都具有明显的优势,实际工程中使用效果最好。 2.1钢桥面铺装结构设计 钢桥面铺装层分多层设计,铺装结构见2.1.1。桥面铺装设计总厚度80mm,结构组成为:钢板喷砂除锈+环氧沥青防水粘结层+40mm环氧沥青混凝土下面层+环氧沥青粘结层+40mm高弹改性沥青SMA10上面层。

主桥钢桥面沥青铺装技术要求

钢桥面沥青混凝土设计 一、钢桥面铺装行车道结构设计 钢桥面行车道铺装层厚度考虑功能要求的不同,分三层设计。总厚度75mm,粘接层和缓冲层总厚度为5mm;铺装下层采用SMA10 厚度35mm;铺装面层采用SMA10,厚度35mm。 田安大桥SMA改性沥青桥面铺装示意图 二、工程数量 沥青混凝土桥面铺装单位数量备注 环氧改性沥青防水粘层m2 6629.160 主桥、北A第2联、北C第6联 SMA-10高弹改性沥青砼(每层厚35mm,共两层) m2 6629.160 主桥、北A第2联、北C第6联 自粘式玻纤格栅m2 6629.160 主桥、北A第2联、北C第6联 缓冲层m2 6629.160 主桥、北A第2联、北C第6联 防腐层m2 6629.160 主桥、北A第2联、北C第6联

三、结构设计 由于钢桥面板在施工过程中一般会发生锈蚀,为保护桥梁结构的耐久性,在去除旧铺装层后对桥面进行清洁、干燥处理后进行喷砂除锈处理。根据喷砂除锈国标GB8923-88,要求钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级,即“非常彻底的喷射除锈,钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑”。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50~150um。 桥面铺装层的使用寿命通常较短,而桥梁结构的设计寿命超过100年,保护桥梁结构不被损坏意义重大。因此,增设防腐层来保护钢桥面板不被锈蚀是很必要的,根据盐雾试验结果,发现环氧富锌漆对钢板有很好的防腐作用。因而,要求在喷砂除锈后4h以,喷涂环氧富锌漆,厚度50~100μm。在达到规定结合力后,进行环氧树脂防水层施工。 环氧树脂作为一种液态体系材料,在固化反应过程中收缩率小,其固化物的粘结性、耐热性、耐腐蚀性和憎水性等性能优良,是一种理想的钢桥面板防腐材料。针对其韧性差的缺点,通过大量的试验研究工作,成功的对环氧树脂进行增韧改性,使得环氧树脂具有良好的适应钢桥面板的变形能力。为了提高防水层与上层结构之间的剪切强度,在环氧树脂上面撒布碎石。环氧树脂防水粘结层固化后,可进行缓冲层的施工。 缓冲层由两层200~400g/㎡溶剂粘接剂作为底涂层和3~6mm橡胶沥青砂胶组成。设置缓冲层的目的和作用有:1).作为弹性中间层,显著降低桥面铺装层的弯拉应力;2).降低上层沥青混凝土温度对环氧防水层的影响;3).可以阻止水份的下渗,有一定的防水作用;4).提高防水层与沥青混凝土铺装层的抗剪切能力,防止SMA 铺装层产生推移。为了增强环氧防水层与缓冲层之间的粘结效果,在铺筑缓冲层之前,涂刷溶剂型粘结剂。 缓冲层固化后,在上部施工双层参加聚酯纤维的高弹改性沥青SMA10,设计空隙率为3.0~4.0%,高弹改性沥青SMA10具有良好密实性和整体性,高弹改性沥青相对于普通改性沥青而言,具有更好的抗开裂能力和耐疲劳能力,且其粘度较小更容易压实以保证空隙率;上下层间设置网孔大小为38.1mm×38.1mm的自粘玻纤格栅,起到防止推移、抵抗车辙的作用;玻纤格栅铺设前撒布改性乳化沥青粘层(用量300~500g/m2)以保证格栅与下层铺装的粘结能力和铺装上下层的整体性。

大跨径钢桥面铺装技术-2018继续教育自测题答案

大跨径钢桥面铺装技术 第1题 我国钢桥面铺装方案应用面积最多的方案是() A.浇注式沥青铺装 B.环氧沥青铺装 C.组合式铺装 D.双层SMA铺装 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第2题 环氧沥青铺装的厚度一般为() A.5-5.5cm B.4.5-5cm C.5-6cm D.5.5-6cm 答案:A 您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 日本环氧沥青混合料拌和温度为() A.120℃ B.130℃ C.150℃ D.170℃ 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 组合式铺装的养生时间为() A.30天

B.15天 C.3天 D.7天 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 组合式钢桥面铺装的简称是() A.ERS B.GA C.EA D.MA 答案:A 您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 铺装使用状况评价结果分为()个等级 A.3 B.4 C.5 D.6 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第7题 钢桥面铺装养护技术分为()类 A.1 B.2 C.3 D.4 答案:B 您的答案:C

题目分数:3 此题得分:0.0 批注: 第8题 我国钢桥面铺装主流方案包括() A.浇注式沥青铺装 B.环氧沥青铺装 C.组合式铺装 D.双层SMA铺装 E.水泥混凝土铺装 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:9 此题得分:9.0 批注: 第9题 钢桥面铺装使用状况检测设备包括() A.激光断面仪 B.多功能检测车 C.探地雷达 D.横向力系数检测车 E.弯沉检测车 答案:A,B,C,D 您的答案:A,B,C,D 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第10题 钢桥面铺装的难点包括() A.钢板表面光滑,界面处理难度大 B.钢板变形较大,需要铺装有良好的变形追随性 C.钢板具有良好的热传导性,铺装长时间处于高温区间 D.钢桥面铺装长期承受荷载 E.钢桥面铺装建设成本高 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:7 此题得分:7.0

钢桥面铺装方案及技术要求(优秀工程方案)

钢桥面铺装方案及技术要求——双层日本热拌环氧沥青 1.钢桥面铺装方案及材料 1.1钢桥面铺装结构设计 1.1.1行车道桥面铺装设计 桥面铺装整体结构采用双层环氧沥青混凝土,结合料采用热拌环氧沥青(KD-BEP,原TAF),上层厚度35米米,下层厚度40米米.环氧沥青混凝土具有良好的高温稳定性和抗疲劳性能,铺装上层、下层均选用环氧沥青混凝土.同时,为了保证环氧沥青混凝土铺装上下层之间的结合力,在铺装上、下层之间涂布环氧树脂粘结剂.中山小榄水道跨线桥钢桥面铺装体系如下: 钢桥面行车道铺装结构见图1.1.桥面铺装设计总厚度75米米,结构组成为:40米米环氧沥青混凝土上面层(EA-10,粗级配)+ 0.6千克/米2环氧树脂粘结层+ 35米米环氧沥青混凝土下面层(EA-10,细级配)+0.4千克/米2环氧树脂防水粘结层. 图1.1 行车道环氧沥青混凝土铺装结构简图 钢桥面板在施工、营运过程中一般会发生锈蚀,为保护桥梁结构的耐久性,在铺装前应对钢桥面进行喷砂除锈处理.根据喷砂除锈国标GB8923-2011,要求钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级,即“非常彻底的喷砂除锈,钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑”.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50~100μ米.环氧富锌漆对钢板有很好的防腐作用,要求在喷砂除锈后4h以内,喷涂环氧富锌漆.

防水粘结层采用环氧树脂粘结剂,该材料是高韧性环氧树脂系的钢桥面防水粘结剂,具有良好层间结合力和水稳性.其特点为两阶段固化反应,在初期硬化后,受经过热沥青混合料的热量影响能迅速融化,通过压路机碾压后,铺装层与钢板形成有效粘结.针对铺装层一体化性能要求,结合铺装结构体系,采用环氧树脂粘结剂作为防水粘结层材料. 1.2铺装材料、混合料组成及性能要求 1.2.1行车道环氧沥青混凝土铺装 (1)环氧富锌漆 钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级、粗糙度达到50-100μ米后,喷涂环氧富锌漆,环氧富锌漆性能指标见表1.1. 表1.1 环氧富锌漆性能指标 (2)环氧粘结剂 环氧粘结剂由环氧树脂(主剂)和固化剂(硬化剂)组成,主剂和固化剂按质量比50:50混合,其基本物理性能和指标应满足表1.2和1.3的相关要求 表1.2 环氧粘结剂主剂的物理性能和技术指标

-沥青桥面铺装施工方案

桥面沥青铺装施工方案 1、防水层的防污染及防破坏保护 1)为了防止防水层受到污染及破坏,我部采用移动三角护栏对未施工,但已完成桥面防水的段落进行全封闭管理,严禁非施工人员及车辆的通行,并派专人进行看管。 2)桥面伸缩缝位置,采用麻袋填装碎石进行填塞,填塞时应注意麻袋的完整性,避免因为麻袋破损而造成路面污染。填塞时应使填塞后的麻袋面略低于桥面,严禁高出桥面,防止沥青摊铺机在摊铺过程中刮破麻袋,造成混合料的污染。麻袋填塞完成后应在其顶面涂抹一层沥青粘层,并覆盖土工布,土工布在覆盖时要保证其顺直平整,不得有鼓包现象发生。 3)在填塞好的伸缩缝位置用两块钢板铺设出车行道,并在两块钢板的外侧摆放锥形标进行标识,防止因行车造成伸缩缝附近防水层破坏。 2、桥面排水口的处理 1)为了防止桥面排水口在沥青施工过程中发生堵塞现象,在桥面沥青铺装前,根据现场排水口的实际尺寸,采用三合板进行挡护(三合板上应安装铁丝弯钩,便于施工结束后拆除三合板) 2)在桥梁两侧各预留15cm宽的碎石盲沟带,盲沟带与排水口相连,便于桥面的排水。碎石盲沟设置于桥面铺装的下面层位置。 3、混合料的拌和 混合料采用玛连尼4000型拌和站进行集中厂,考虑到桥面防水的需要,在设计配比基础上增加0.1%油石比,增强密水性。拌和过程满足规范要求。

4、沥青混合料的摊铺 沥青混合料的摊铺采用2台同型号的ABG7820摊铺机,成梯队一次性摊铺完成。摊铺注意事项: 1)在摊铺开始前,拌和站开始拌和的头两车料应在摊铺开始的第三车料摊铺。 2)积极采取相应措施,尽量做到摊铺机不收斗拢料,以减小面层的离析。 3)保证充分供料,摊铺机连续、均匀地摊铺,避免间歇和停顿。 5、沥青混合料的运输 1)混合料采用大型运输车辆运输,运输车辆采用倒车行驶的方式进入摊铺区域,严禁车辆在桥上调头,对桥面防水层造成破坏。 2)车辆应按照锥形标摆放出的行车路线行驶,禁止车辆在桥面随意行驶。 3)如温度较高、施工时间较长时,应用水在行车道上进行喷洒,以防止防水层 粘结运输车的轮胎。 4)行车道上的水在施工前应采用鼓风机进行风干。 6、沥青混合料的碾压 初压:在摊铺20m后,压路机开始碾压,采用2台 CC622钢轮压路机并排碾压,靠外侧压路机从最外边碾压,采用去静回振(高频低幅)碾压1遍,速度控制在 2~3km/h,最后一轮必须跨缝碾压,内侧压路机起步必须跨缝碾压,去静回振(高频低幅)碾压1遍;之后采用2台CC622钢轮压路机(低频高幅)强振1遍;所有碾压依次成阶梯状向前推进。初压阶段计双钢轮静压1遍,强振1遍。

2018年公路水运试验检测继续教育大跨径钢桥面铺装试题答案

试题 第1题 我国钢桥面铺装方案应用面积最多的方案是() A.浇注式沥青铺装 B.环氧沥青铺装 C.组合式铺装 D.双层SMA铺装 答案:B 您的答案:B 题目分数:4 此题得分:4.0 批注: 第2题 环氧沥青铺装的厚度一般为() A.5-5.5cm B.4.5-5cm C.5-6cm D.5.5-6cm 答案:A 您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第3题 日本环氧沥青混合料拌和温度为() A.120℃ B.130℃ C.150℃ D.170℃ 答案:D 您的答案:D 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第4题 组合式铺装的养生时间为() A.30天 B.15天 C.3天 D.7天 答案:C

您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第5题 组合式钢桥面铺装的简称是() A.ERS B.GA C.EA D.MA 答案:A 您的答案:A 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第6题 铺装使用状况评价结果分为()个等级 A.3 B.4 C.5 D.6 答案:C 您的答案:C 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第7题 钢桥面铺装养护技术分为()类 A.1 B.2 C.3 D.4 答案:B 您的答案:B 题目分数:3 此题得分:3.0 批注: 第8题 我国钢桥面铺装主流方案包括() A.浇注式沥青铺装

B.环氧沥青铺装 C.组合式铺装 D.双层SMA铺装 E.水泥混凝土铺装 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:9 此题得分:9.0 批注: 第9题 钢桥面铺装使用状况检测设备包括() A.激光断面仪 B.多功能检测车 C.探地雷达 D.横向力系数检测车 E.弯沉检测车 答案:A,B,C,D 您的答案:B,D 题目分数:7 此题得分:0.0 批注: 第10题 钢桥面铺装的难点包括() A.钢板表面光滑,界面处理难度大 B.钢板变形较大,需要铺装有良好的变形追随性 C.钢板具有良好的热传导性,铺装长时间处于高温区间 D.钢桥面铺装长期承受荷载 E.钢桥面铺装建设成本高 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:7 此题得分:7.0 批注: 第11题 美国环氧沥青铺装摊铺时需要用到哪几种特殊设备 A.专用脱桶设备 B.环氧沥青专用混合设备 C.侧喂料机或桁架喂料机 D.专用切割设备 E.专用摊铺机 答案:A,B,C 您的答案:A,B,C 题目分数:7

钢桥面浇筑式沥青混凝土施工工艺

钢桥面浇筑式沥青混凝土施工工艺 1概述 钢桥面铺装与公路路面及钢筋混凝土桥面铺装不同。钢桥面铺装指在钢桥面板上铺设的不足10cm的沥青混合料层。在钢桥面板上,由于车辙荷载引起的变形较大,容易产生流动性车辙。同时,受严酷气候条件的影响,钢桥面板容易出现开裂等情况,因此,钢桥面板铺装材料必须能够承受这种变形的反复出现,与钢板变形保持一致,提供一个稳定、耐久、抗滑的路面。浇筑式沥青混凝土起源于20世纪50年代的德国,在欧洲、美国和日本应用十分广泛。 浇筑式沥青混凝土,英文名:GussAs-phalt,简称GA,指在高温下进行拌和,依靠混合料自身的流动性摊铺成型,无需进行碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量、空隙率小于1%的沥青混合物。浇筑式沥青混凝土具有对钢桥面板优良的追从性和粘结性能,在国外广泛的应用于钢桥面铺装,还可用于城市街道人行道的铺面。 浇筑式沥青混合料中的细集料、矿粉和沥青含量比一般的混凝土要高,成型后的空隙率小且内部不连续。在220℃~250℃的施工温度下,具有良好的流动性和和易性,使用摊铺机整平,

无需碾压即可能达到要求的密实度和平整度。 用于钢桥面铺装具有良好的抗低温和抗疲劳开裂性能,特别是耐低温效果比普通沥青混合料好很多,温度越低效果越好。浇筑式沥青混凝土常用作桥面铺装的下层,在重交通条件下,还可以作为基层,上面加铺改性沥青混凝土面层。 使用浇筑式沥青混凝土进行桥面铺装,整体性能和防水性能优良,服务期内的维修量很小,使用寿命在20年以上,具有良好的性价比。在本文中,以常用的“特殊的涂膜类粘结剂+GA +SMA”铺装结构为例,介绍了浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装的施工工艺,以期借鉴。 2施工工艺 浇筑式沥青混凝土属于密级配沥青混凝土,最大优点在于与钢板连接成一体,与桥面变形具有良好的随从性,不会出现其他形式铺装的裂纹。适用于大中型桥梁,尤其是大跨度的斜拉桥和悬索桥及拱桥钢桥面铺装。浇筑式沥青混凝土在桥面铺装的应用上,施工工艺与普通沥青混凝土铺装大相径庭,区别在于浇筑式沥青混凝土需使用专用摊铺机和运输车。

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。 图2 钢桥面铺装车辙 脱空脱空主要是由于钢面板与沥青混合料难以紧密粘结造成的。钢面板柔

钢桥面SMA铺装施工工法

钢桥面S M A铺装施工 工法 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

钢桥面SMA铺装施工工法 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着名的大桥。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 采用双层防水粘结层,提高抗剪强度、改善防水效果。 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。 在防水层上面设置3~6mm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。 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。 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 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 工艺流程 图工艺流程图 沥青铺装施工工艺流程见图 操作要点 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

ERS钢桥面铺装技术简介

ERS钢桥面铺装技术 江苏省交通科学研究院 2013年

1、国内主要钢桥面铺装技术 钢桥面铺装是一项世界性的难题,一直是大桥建设重点和难点。国内对钢桥面铺装技术研究起步较晚,于2000年左右引进了浇注式沥青钢桥面铺装、环氧沥青钢桥面铺装等钢桥面铺装技术,随着国内对钢桥面铺装技术研究的不断深入,国内也自主开发了ERS钢桥面铺装技术,截止目前也主要形成了双层环氧沥青、复合浇注式和ERS三大主流的钢桥面铺装技术形式。 (1)浇注式沥青钢桥面铺装 以德国、日本为代表的高温拌和浇注式沥青混合料(Guss asphalt)方案;以英国为代表的沥青玛蹄脂混合料(Mastic asphalt)方案,也可以归于高温拌和型沥青混凝土,其典型结构见下图。 (1)英国单层浇注式(2)德国浇注式(3)日本浇注式 图1-1浇注式沥青钢桥面铺装典型结构 高温拌和浇注式沥青混合料铺装层和沥青玛蹄脂混合料铺装层的主要优点是:空隙率接近零,具有优良的防水、抗老化性能,无需设置防水层;抗裂性能强,对钢板的追从性较好。 其主要缺点是:高温稳定性差,动稳定度只有300次以上,易形成车辙;且施工需要专用设备,包括专用摊铺机和高温拌和运输cooker车,施工组织较为复杂;施工时混合料的温度达到240℃以上,对桥梁的影响不容忽视。浇注式钢桥面铺装技术适用于夏季温度不太高的国家和地区,如德国、英国、北欧等一些国家,浇注式钢桥面铺装技术在日本的应用也较为广泛。 (2)以美国为代表的环氧沥青(Epoxy asphalt)铺装方案 环氧沥青混合料铺装层主要优点是:铺装强度高、整体性好、高温时抗塑流和永久

变形能力很强,低温抗裂性能很好;具有很好的抗疲劳性能;具有较好的抵抗化学物质侵蚀的能力,其典型结构见下图1-2。 图1-2 双层环氧结构 主要缺点是:环氧沥青价格较高,关键技术多被国外大企业产品控制;环氧沥青混合料的配制工艺比较复杂,施工结束后需要30天左右的养护时间;环氧沥青混合料施工中对时间和温度要求十分严格,对施工环境要求苛刻,施工难度大,易造成破坏,图1-3所示为环氧沥青铺装的典型病害。 此外,环氧沥青铺装养护时间长,修复难度大,目前针对环氧沥青出现损坏后的修复方法还没有;环氧沥青铺装工后表面光滑,宏观构造深度小,特别是雨天行车安全性相对较差。 (1)鼓包病害(2)裂缝病害 图1-3 环氧沥青钢桥面铺装病害 (3)ERS钢桥面铺装方案 ERS钢桥面铺装技术是基于对国内钢桥面铺装破坏机理分析的基础上,提出的基于解决桥面铺装与钢板协同受力的创新型组合式铺装结构,是国内自主创新的研究成果,是更加适合中国国情的创新型组合式铺装结构。

华南地区浇筑式钢桥面铺装MA性能

低温建筑技术2012年第12期(总第174期)櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀櫀 [4]Allen D E,Rainer J H and Pernica G.Vibration Criteria for As-sembly Occupancies[J].Canadian Journal of Civil Engineering,1985,12(3):617-623. [5]张家华,高承勇,秦卫红,等.大跨度楼面人群荷载作用响应分析[J].建筑结构学报,2011,32(11):177-182. [6]GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].[7]JGJ3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S]. [收稿日期]2012-08-08 [作者简介]李敬明(1979-),男,河北巨鹿人,硕士,一级注 册结构工程师,从事建筑结构设计与研究工作。 华南地区浇筑式钢桥面铺装MA性能研究 万涛涛 (华南理工大学,广州510640) 【摘要】浇筑式桥面铺装方案MA是当前钢桥面铺装应用较为广泛的一种铺装方案,然而该铺装方案在我国华南地区应用状况却不是很好。由于目前仍然没有标准的MA混合料设计规范,而MA由于其较小的孔隙率都具有较好的水稳定性。通过大量调查发现MA混凝土在我国华南地区应用的主要破坏形式是车辙和疲劳开裂。通过硬度值、马歇尔试验和车辙试验研究了MA的高温性能,采用四点弯曲试验研究了MA混合料的疲劳性能,结果表明通过调整MA混合料的级配可以改善MA的高温性能和疲劳性能,最后通过试验路段得到验证。 【关键词】浇筑式;桥面铺装;沥青混合料;高温性能 【中图分类号】TU528.42【文献标识码】A【文章编号】1001-6864(2012)12-0066-03 PERFORMANCE STUDY ON CASTING-TYPE STEEL BRIDGE DECK MIXTURE MA WAN Tao-tao (South China University of Technology,Guangzhou510640,China) Abstract:Casting type steel bridge deck pavement scheme MA is a wide range used plan0f the cur-rent steel bridge deck pavement,yet its application situation in China is not very well.According to the investigation of our country’s steel bridge deck applications,the study found the main damage forms of south china steel bridge deck pavement is the rutting and fatigue cracking.Research the high tempera-ture performance of MA through the hardness value test,Marshall test and rutting test.Research the fa-tigue performance of MA through four points bending test.The results show that by adjusting the MA mixture graded can improve the performance of high temperature and fatigue performance of MA.Key words:the cast-type;bridge deck;asphalt mixture;high temperature performance 目前大跨径钢桥面铺装是一个世界性的技术难题,由于我国华南地区特殊的交通、气候等条件导致钢桥面铺装问题尤为突出,钢桥面铺装早期损坏和维修严重影响了大跨径桥梁的交通功能。浇筑式沥青混凝土具有不透水、抗低温开裂性能好、抗老化性能好以及与钢板变形追从性好等主要优点,但是其应用于华南地区往往在高温性能和疲劳性能上表现出很大的不足。 1浇筑式铺装方案概述 浇注式沥青混凝土按照生产工艺可以分为Guss Asphalt (GA)和Mastic Asphalt(MA)两种,GA采用的沥青胶结料主要分为三类:基质沥青、天然沥青复配基质沥青或改性沥青、聚合物改性沥青。MA采用普通沥青[针入度60 80(0.1mm)]与天然湖沥青掺配而成的硬质沥青,湖沥青掺量较高。其中,GA主要应用于德国,MA主要应用于英国,区别在于MA先将硬质沥青与石灰石细集料拌制成沥青玛蹄脂,然后再与40% 50%的粗集料拌制成沥青玛蹄脂混合料,且级配偏向于间断级配。 2高温性能研究 (1)英国MA配比高温性能研究。在英国工程界习惯将浇筑式沥青混合料叫做沥青玛蹄脂(Mastic Asphalt),沥青玛蹄脂由沥青结合料、粗集料、和细集料配置而成。其中沥青结合料由特立尼达和多巴哥产的湖沥青(TLA)和基质沥青(B)按照TLA?B=65?35的比例掺配。TLA沥青和基质沥青B,以及掺配后的沥青结合料的各项指标见表1, 66

钢桥面铺装方案及技术要求----双层日本热拌环氧沥青

1.钢桥面铺装方案及材料 1.1钢桥面铺装结构设计 1.1.1行车道桥面铺装设计 桥面铺装整体结构采用双层环氧沥青混凝土,结合料采用热拌环氧沥青(KD-BEP,原TAF),上层厚度35mm,下层厚度40mm。环氧沥青混凝土具有良好的高温稳定性和抗疲劳性能,铺装上层、下层均选用环氧沥青混凝土。同时,为了保证环氧沥青混凝土铺装上下层之间的结合力,在铺装上、下层之间涂布环氧树脂粘结剂。中山小榄水道跨线桥钢桥面铺装体系如下: 钢桥面行车道铺装结构见图1.1。桥面铺装设计总厚度75mm,结构组成为:40mm环氧沥青混凝土上面层(EA-10,粗级配)+ 0.6kg/m2环氧树脂粘结层 + 35mm 环氧沥青混凝土下面层(EA-10,细级配)+0.4kg/m2环氧树脂防水粘结层。 图1.1 行车道环氧沥青混凝土铺装结构简图 钢桥面板在施工、营运过程中一般会发生锈蚀,为保护桥梁结构的耐久性,在铺装前应对钢桥面进行喷砂除锈处理。根据喷砂除锈国标GB8923-2011,要求钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级,即“非常彻底的喷砂除锈,钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑”。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50~100μm。环氧富锌漆对钢板有很好的防腐作用,要求在喷砂除锈后4h以内,喷涂环氧富锌漆。 防水粘结层采用环氧树脂粘结剂,该材料是高韧性环氧树脂系的钢桥面防水粘结剂,具有

良好层间结合力和水稳性。其特点为两阶段固化反应,在初期硬化后,受经过热沥青混合料的热量影响能迅速融化,通过压路机碾压后,铺装层与钢板形成有效粘结。针对铺装层一体化性能要求,结合铺装结构体系,采用环氧树脂粘结剂作为防水粘结层材料。 1.2铺装材料、混合料组成及性能要求 1.2.1行车道环氧沥青混凝土铺装 (1)环氧富锌漆 钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级、粗糙度达到50-100μm后,喷涂环氧富锌漆,环氧富锌漆性能指标见表1.1。 表1.1 环氧富锌漆性能指标 (2)环氧粘结剂 环氧粘结剂由环氧树脂(主剂)和固化剂(硬化剂)组成,主剂和固化剂按质量比50:50混合,其基本物理性能和指标应满足表1.2和1.3的相关要求 表1.2 环氧粘结剂主剂的物理性能和技术指标

三种钢桥面铺装方案典型破坏形式及维修方法说明

柳州市维义大桥 三种钢桥面铺装方案典型破坏形式及维修方法说明 招商局重庆交通科研设计院有限公司 二〇一〇年十二月

1钢桥面铺装常用三种方案 钢箱梁桥面在世界上已有超过百年的应用历史,相比水泥混凝土结构,具有重量轻、施工快捷、质量可靠等优点,因此在世界上得到了广泛的使用。 钢桥面铺装在使用过程中变形量大、温度高、铺装层与钢板粘结不好,是一个世界性的难题。通常钢桥面铺装都先于路面破坏,特别是一些大型桥梁,通车后往往几年就损坏,造成的损失和影响都非常大。因此,科学家对钢桥面铺装进行了不懈的分析和研究。目前,世界上最常用的,也是使用效果最好的三种铺装方案有以下三种。 (1)方案一:双层改性SMA(图1) (2)方案二:浇筑式沥青混凝土(GA10)+高弹SMA(图2) (3)方案三:双层美国环氧沥青混凝土(图3) 图1 桥面铺装方案一(双层SMA) 方案一面层采用双层SMA结构,具有较好的密水性、抗车辙性能、耐疲劳性能等,下部防水结构层采用国内桥面铺装中应用比较多、相对比较成熟的环氧树脂防水层。防腐层采用环氧富锌漆,上部双层环氧树脂(撒碎石),在起到防水效果的同时,可有效提高结构层间剪切强度。国内早期钢桥面铺装常采用此种结构。 其病害主要有开裂、坑槽、车辙和推移。

图2 桥面铺装方案二(浇筑式+SMA) 方案二铺装采用浇筑式+SMA结构,具有良好的防水性、疲劳性能、水稳性、抗滑性、耐久性等。在国内经过众多工程的实际检验,质量优良,极少发生病害。 防水层常采用丙烯酸树脂(MMA)体系。经过大量实验验证和工程验证,该类防水体系具有很好的密封性、耐久性,在国外,使用寿命甚至已达30年而未重行铺设。 由于上层采用了高弹沥青SMA,病害类型与双层SMA比较相似。 图3 桥面铺装方案三(双层环氧沥青) 方案三采用美国环氧沥青混凝土铺装结构,环氧沥青混凝土综合性能比较优良,车辙动稳定度较高,耐腐蚀性能较好,目前在国内外有大量的实体工程应用。

钢桥面沥青铺装病害处理初探

钢桥面沥青铺装病害处理初探 当前,正交异性钢桥面板应用于中大跨径桥梁结构的工程越来越多,钢桥面沥青铺装的技术在世界上也十分注目,上海卢浦大桥层作为专题研究,在技术上取得了很大进步。中山路三号桥钢桥面沥青铺装工程一九九二年施工,至今已运行十多年。对内环高架路中山西路三号桥钢桥面沥青混凝土铺装层病害维修及养护进行研究和分析,是钢桥面沥青铺装技术研究的一项重要内容。对于上海钢桥面沥青铺装技术进步具有很重要意义。 一、内环线跨苏州河桥面铺装概况 内环高架路跨苏州河的中山西路三号桥桥钢桥面长41米,宽18米,结构型式为在钢桥面板上焊接间距为20厘米φ8防滑钢筋网,厚度为5cm的沥青混凝土作为面层直接铺筑其上。经过5年的使用,在一九九九年桥面沥青铺装层开始产生松散、推移、车辙和坑洞等损坏,且局部有防滑钢筋露出。 二、钢桥面铺装病害原因分析 (一)机械因素 钢桥面沥青铺装有其特有的受力状态和特点,钢梁桥面铺装直接承受交通荷载的反复作用,它不具有水泥砼桥面铺装的刚性底板支撑,也不像道路那样有坚强的路基支撑,而且钢箱梁本身的变形、挠度、振动都直接影响桥面铺装层的工作状态。 当初为防止沥青层与桥面钢板之间的滑移,而在桥面钢板上焊接的防滑钢筋网,使得所铺装的沥青混凝土层在断面上不是一个等高体,在桥面板和防滑钢筋处的沥青层高是不同的。在车轮长期动荷载的作用下,沥青混凝土面层在防滑钢筋网格处会产生应力集中,易发生剪切破坏,在路表上常常表现为网格化龟裂。 (二)温度因素 上海地区夏季钢桥面的沥青铺装层的温度可达60~70oc,除铺装层本身受气温变化的影响外,由于钢材的热胀系数比沥青混凝土大得多,钢桥面结构的季节性变化严重地影响了沥青铺装层的变形。 (三)水作用因素 沥青混凝土材料是一种透水性材料,而钢材没有吸收水的作用,水在钢材表面在没有良好排水系统设置的情况下只能通过蒸发排出,这些状况导致了钢桥表面常有一水层存在。在上海夏季60~70oc高温和冬季结冰的气候条件下,水蒸气高温下的体积膨胀和水的低温冰劈作用都会导致沥青混凝土材料的松散,扩大沥青的空隙,从而导致裂缝的出现。 (四)其他因素 内环线中山西路三号桥钢梁表面在施工中进行过防腐处理,但在焊接防滑钢筋网的接点处未进行防腐处理,因此这些部位必将发生锈蚀,从而影响钢桥面与沥青混凝土面层间的粘接力,导致面层发生推移。

钢桥面铺装典型结构技术手册

钢桥面铺装典型结构 技术手册 2008年12月

目录 一、前言 (3) 1.1 钢桥面铺装的特性 (3) 1.2 钢桥面铺装的基本性能要求 (3) 1.3 合理的钢桥面铺装结构 (3) 1.4 钢桥面铺装各层的作用和要求 (3) 二、推荐的钢桥面铺装方案 (4) 1. 钢桥面铺装结构一: 采用不同防水粘结体系的双层SMA或AC铺装结构) (5) 1.1 采用不同防水粘结体系的双层SMA或AC铺装结构(a) (5) 1.2 采用不同防水粘结体系的双层SMA或AC铺装结构(b) (6) 1.3 采用不同防水粘结体系的双层SMA或AC铺装结构(c) (8) 2. 钢桥面铺装结构二: 采用不同防水体系的国产环氧沥青混凝土(EA)铺装结构 (9) 2.1 国产环氧沥青混凝土(EA)铺装结构(a) (9) …………………………………….....................112.3 国产环氧沥青混凝土(EA)铺装结构 (c) (13) 3. 钢桥面铺装结构三: 使用不同防水粘结体系的浇注式沥青混凝土铺装结构 (14) 3.1 使用不同防水体系的浇注式沥青混凝土铺装结构(a) (14) 3.2 使用不同防水体系的浇注式沥青混凝土铺装结构(b) (16) 3.3 使用不同防水体系的浇注式沥青混凝土铺装结构(c) (17) 4. 重载交通钢桥面铺装方案 (19) 四、典型结构的对比及选择 (20)

钢桥面铺装典型结构技术手册 一、前言 1.1 钢桥面铺装的特性 1)正交异性钢桥面铺装受力模式独特; 2)钢桥面板对防腐要求极高; 3)钢桥面铺装的使用条件往往更加恶劣。 1.2钢桥面铺装的基本性能要求 1)优良的使用性能,包括安全性和行车舒适性; 2)优良的防锈、防水性能,保护桥面板; 3)优良的层间结合状态; 4)优良的抗疲劳开裂性能; 5)优良的抗车辙性能; 6)对桥面变形有良好的追从性; 7)优良的抗老化能力; 8)优良的抗水损害能力。 1.3合理的钢桥面铺装结构 桥面铺装结构层设计与桥梁结构类型、受力的特点、交通量与组成、气候环境条件密切相关。合理的钢桥面铺装结构应如图1.1所示。 图1.1 钢桥面铺装典型结构 1.4钢桥面铺装各层的作用和要求

钢桥面环氧沥青粘结层性能分析

钢桥面环氧沥青粘结层性能分析 发表时间:2009-08-25T16:03:31.293Z 来源:《建筑科技与管理》2009年第7期供稿作者:张嘉林,马琳(河北张家口市交通局河北张家口075000) [导读] 粘结层材料的选择是大跨径钢桥面铺装的关键之一 【摘要】粘结层材料的选择是大跨径钢桥面铺装的关键之一。本文根据公路桥桥面铺装粘结层的设计过程和特性,对环氧沥青粘结层的性能做了较为详细的阐述。其成果对钢桥面粘结层设计具有一定的借鉴意义。 【关键词】钢桥面;桥面铺装;环氧沥青;剪应力;粘结强度 Research on Performance of Epoxy Asphalt Adhesive Layer for Steel Bridge Pavement Zhang Jia-lin,Man Lin (Zhangjiakou city transportation bureauZhangjiakouHebei075000) 【Abstract】The adhesive layer material is one of the key points for the steel bridge pavement. The performance of epoxy asphalt adhesive layer is made out in particular on the basis of the design course and design properties of the LunYang large bridge over the Yangtse River. There maybe the significance to guide the adhesive layer design for long-span steel bridge.【Key Words】Steel deck; Bridge deck pavement; Epoxy asphalt; Shear stress; Binding strength 1. 引言柔性桥梁钢桥面沥青铺装的设计与施工是一项难度较大的技术,属于国际桥梁界的技术难题。其中保证铺装与钢板之间良好的结合是桥面铺装与钢桥面板协同作用的关键,它直接影响到铺装的使用耐久性。因此,铺装与钢桥面板间的粘接是钢桥面铺装技术中需要研究解决的关键技术之一。目前随着我国经济建设的快速发展,跨越大江和海湾的大跨径悬索钢桥和斜拉桥大量修建,解决好这一关键技术难题,对于我国桥梁技术的发展具有重要意义。 2. 常用粘结层材料的比选目前,应用于正交异性钢桥面铺装的粘结层材料按施工方法与材料特性的不同可分为热固性粘结材料、热熔性粘结材料、溶剂型粘结材料三种[1]。热熔型粘结材料由沥青掺加树脂(如松香)和各种聚合物(如EVA、PE、SBR)等组成。这种材料具有一定的变形能力,能够适应在交通荷载下由于局部变形而引起的拉应力的反复作用,也具有良好的防水封闭作用。其最大的缺点是在高温下容易变软,粘结力下降。溶剂型粘结材料一般多指乳化沥青和可溶性的橡胶沥青。乳化沥青粘结层在国内使用较多,如西陵长江大桥。可溶性沥青橡胶在日本使用较多,明石海峡大桥即采用这种材料。这种材料在高温时容易软化,并且材料内部含有热敏性物质,遇摊铺高温时会释放出气体,从而使铺装层产生气泡。热固性粘结材料指环氧沥青,它通过往沥青中掺入一定比例的环氧树脂及固化剂与催化剂后在加热条件下发生复杂物理化学反应而得到。同前两类材料相比,这种材料无论在粘结能力、变形能力,还是在热稳定性方面,都具有明显优势。在调查现有粘结层材料及其工程实践的基础上,对环氧沥青粘结剂、SBR改性橡胶沥青粘结剂两种材料进行重点研究比选[2]。 环氧沥青粘结料的性能研究桥面沥青铺装层在使用期限内提供良好服务的关键之一是确保沥青铺装层与钢桥面板的粘结和共同承受车辆荷载的垂直力和水平力的综合作用。对选定的环氧沥青粘结料必须进行性能研究。检验粘结层性能最常用的试验方法是剪切试验和拉拔试验。粘结层材料受剪性能的加载剪切试验装置如图1所示。当对试件施加荷载P时,试件受剪切面上的剪切强度τ=P/S,其中S为试件受剪切截面积。将试件切割成一定尺寸,测试所能施加的最大破坏荷载 P。试验加载速度为50mm/min。车辆在桥面行驶时对粘结层所施加的水平剪切力,最不利的情况是在高温环境条件下。因此,本研究进行了常温和60℃的粘结层剪切强度试验。试验结果如表2所示。由有限元软件计算所得的大桥铺装层和钢桥表面层间最大剪应力在常温下大约为0.443MPa[3]。 3.2抗拉拔性能。选择实际桥面钢板(16Mnq),经喷砂除锈、防锈涂装处理后,在其上铺装沥青混合料,空隙率控制在3% 以内。待试件完全固化后,用钻芯机在试件上钻取直径为50mm的芯样,用快凝环氧树脂将一个带有拉杆、直径为50mm的圆形钢板粘贴在芯样表面。待环氧树脂完全固化后,将芯样放于拉力试验仪中,以100~200N/s的速度对拉杆加力,直至芯样破坏。除了能检验钢板和粘结层间的粘结强度外,同时也能反映两层沥青混合料铺装间的粘结能力以及防锈涂装层和钢板之间的粘结能力。针对润扬大桥可能采用的三种铺装材料,在常温(23℃)时环氧沥青粘结剂与三种混合料的进行了拉拔试验。环氧沥青具有较强的粘结力,而三种混合料中,环氧沥青混合料的抗拉能力最强,SMA最差,浇注式沥青混合料的抗拉能力比环氧沥青低,但仍满足技术要求。 铺装材料内部铺装材料内部钢板与粘结剂界面——铺装材料内部铺装材料内部拉头脱开——铺装材料内部钢板与粘结剂界面铺装材料内部 ——环氧沥青作为粘结剂,可以满足润扬大桥拟用环氧沥青混合料(上层)和浇注式沥青混合料(下层)这种铺装结构的要求。 5. 环氧沥青粘结料用量和环境变化对粘结层的影响研究粘结料的用量和环境变化对粘结层会产生如何的影响是决定粘结层施工计划的关键问题。因此,针对以下几种情况,进行了复合梁拉拔试验,以得出两者对粘结层的影响关系。(1)以正常用量撒铺下层粘接料,自然养护两天铺混合料;(2)下层粘接料用量较少(只刷一薄层),自然养护两天铺混合料;(3)以正常用量撒铺下层粘结料后,2小时后在粘结层表面洒水,自然养护两天,用电吹风吹干水分后(目测)铺混合料;(4)以正常用量撒铺下层粘结料,自然养护72小时后铺混合料;(5)以正常用量撒铺下层粘结料后,即在粘结层表面撒石屑,自然养护两天铺混合料;复合梁成型后,所有试件在相同的环境下,放置45天后进行了拉拔试验。 由试验结果可以看出,高温时,粘结料用量较少情况下的粘结强度比正常用量的要高;常温时,两者相当。是否可减少粘结层的用量,还应进行多方面试验与研究,要慎重对待[4]。粘结层施工后的较短时间内遇雨,雨停后,若能充分排干水分,不进行粘结料的补洒,在48小时内(以粘结层完工后计时)铺筑混合料,此时的粘结强度与正常情况下的强度,高温时两者相当,常温时有所降低。由室内试验结果表明,在粘结层不被冲刷的情况下,可不进行补洒;如钢板有裸露部分,则一定要进行补洒。因此,实际施工时,应根据具体情况确定是否要补洒和具体的补洒量。 下层粘结层与混合料间由试验结果可以看出,超过规定时间不进行补洒即铺筑混合料,混合料与钢板间的粘结强度,在常温时不能满足技术要求(≥2.75MPa)。为防止料车打滑,在环氧沥青粘结料表面撒布石屑时,混合料与钢板间的粘结强度,在高温时不能满足技术要求(≥1.75MPa)。因此,在沥青混合料桥面铺装的施工中,应尽量避免这两种情况的发生。 6. 结论(1)环氧沥青作为粘结层材料完全符合各项指标,可以推荐作为大桥铺装粘结剂。(2)钢桥面铺装粘结层作为影响桥面铺装

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