研究论文~钢桥路面混凝土铺装关键技术

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1、钢桥面沥青混凝土铺装关键技术刘瀚飚（广东省公路管理局，广州市510075）摘要：通过介绍广东省肇庆旧马房大桥钢桥面铺装处工程的沥青混凝土铺装层的设计、施工及对钢桥沥青混凝土铺装的关键问题所进行实验和分析，对旧钢桥面铺设沥青铺装层的关键技术做一探讨。关键词：钢桥面沥青混凝土铺装技术1前言钢桥面板的沥青铺装，近二十年来世界各国都在研究修建，主要有以德国、日本为代表使用的高温拌和式沥青混合料，英国为代表使用的碾压式沥青混合料，以及改性沥青密级配沥青混合料等几种类型。我国八十年代开始也修建了这类桥梁，有成功的经验也有失败

2、的教训。本文针对广东省肇庆旧马房大桥钢桥面重新铺设沥青混凝土铺装层的技术做一探讨，为今后修建此类大跨径轻型钢桥梁的桥面铺装积累技术经验。2概况广东省肇庆旧马房大桥是一座公路、铁路两用桥，其上部结构并排分设于同一桥墩上，公路桥采用14孔64米的简支钢箱梁，在正交异性钢桥面板上铺设沥青混凝土的铺装层作为公路桥桥面。全长919.6米，行车道宽9米，两侧各设有宽1.5米的钢筋混凝土预制构件人行道。设计荷载为汽---------20、挂-------100。马房大桥位于珠江三角洲，属热带海洋气候，日平均最高气温30.7℃，

3、平均最低气温10.8℃，50年来极端最高气温38.7℃，极端最低气温-1.0℃，日最大降雨量503.3mm，相对湿度85%左右。从气候条件看当地的温度和湿度对钢桥面沥青混凝土的铺装十分不利。该桥于1985年元旦正式通车交付使用，其桥面铺装方案为：环氧铝粉漆+环氧煤焦油+阿油氯丁胶乳改性沥青混凝土，过了一个雨季后，即出现裂缝、坑槽、车辙、推移等病害，当时分析认为主要是沥青混合料抗疲劳、抗冲击、热稳定不足及与钢桥面板没粘结好引起的。至1989年，重新进行桥面铺装设计，并选择病害最为严重的12孔右半幅铺设试验段，铺装方

4、案为：环氧沥青漆+阿油改性沥青（阿油+PE+20%30目左右的橡胶粉）的粘结层+7cm沥青混凝土（两层），在接头处沥青混凝土中掺加钢纤维，并在钢桥面板上加焊剪力钢筋。试验段修筑一年后使用效果良好，之后进行全桥面重新铺装，但最终效果并不理想，桥面很快又产生裂缝、推移、坑槽等病害，特别是下雨后破坏尤为严重。从第二次铺装的实践可以得到以下经验和教训：（1）试验段至今除了纵向裂缝和泛油外基本完好，可以主为其设计方案基本上是成功的。但是，大规模施工是由于当时需维持通车对施工质量控制不严，整桥铺装效果不理想，说明施工质量是影

5、响铺装质量的关键。（2）马房大桥是双钢箱，从试验段的损坏情况看，纵向裂缝主要产生于腹板顶部，说明腹板顶部是沥青混凝土受力最不利的位置（上面层受拉）；（3）泛油、坑槽、车辙和拥包说明混合料的水稳定性及热稳定性不足，广东地区高温多雨，加之交通量又大，客观上也加快了钢桥面铺装热稳定性病害的产生和发展。为了改善马房大桥钢桥面铺装的使用性能，2000年底决定对桥面铺装进行全面自治，成立课题组进行试验和研究，提出了具体的自治方案。处治工程于2001年6月正式施工，7月底完工。1铺装自治方案的确定3.1钢桥面铺装层的性能要求肇

6、庆旧马房大桥采用的正交异性钢桥面板，这种结构具有强度高、重量轻的优点，但刚度小、变形大，对沥青混凝土铺装层有着特殊的要求：1、装体系具有完防水、防锈系统，保证钢桥面不被锈蚀；2、铺装层具有良好的柔韧性和适应变形的能力，能适应钢桥大变形的特性；3、钢桥面板温度很高，铺装层必须具有良好的热稳定性，避免车辙的产生；4、低温时铺装层对钢桥面板变形有良好的追从性，即要求铺装层在低温下具备一定的柔韧性；5、铺装各层间要有良好的层间粘结力，使各层形成整体在荷载作用和温度变化时的共同作用；6、铺装层具有良好的水稳定性；7、提供安

7、全抗滑表层，具有良好的平整度和粗糙度，保证使用性能及减少车辆的冲击。3.2铺装层结构设计方案针对马房大桥简支、钢箱梁正交异性板、开口肋的钢结构特点和原有钢桥面沥青铺装层的病害特征，课题组进行了大量的室内对比试验和研究，并结合国内外已建钢桥桥面铺装的经验和教训，确定肇庆旧马房大桥钢桥面处治方案的铺装层结构如图1所示：铺装层结构组成分为三个部分：（1）防腐层钢桥面板与铺装层之间设置环氧富锌底漆防腐层，同时防腐层与粘对层、密水性良好的铺装主层和边缘接缝的防水处理一起形成防水系统，保证钢桥面板不被腐蚀。（2）粘结层粘结层

8、分为两个部分：一是钢板与沥青混凝土之间的防水粘结层，由于钢板较平滑，如直接撒铺粘层材料，其与上面粘结层的连接仅仅靠粘层材料的附着力，会形成一个薄弱面，试验也证明了粘结层的剪切破坏大多位于钢板与粘结层之间，为此在钢板上（涂防腐漆后）增设一层碎石胶粘层。防水粘结层由碎石胶粘层和粘层沥青、碎石层组成；二是上下面层同时起防水作用。（3）铺装主层是桥面铺装的主体，直接承受车轮荷载和