钢桥面沥青铺装简介

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1、钢桥面沥青铺装简介李宇峙教授、博导长沙理工大学2005年6月一、钢桥面沥青铺装发展概况现代建筑结构在高度与跨度上不断取得突破，桥梁结构跨径的不断增大充分展示了工程技术人员的聪明才智。钢桥面板有利于减轻恒载和发挥空间结构的特性，是大跨径桥梁首选的结构形式。但同时，钢桥面板光滑、柔韧、局部变形大、动力特性复杂、热容小等特点也对桥面铺装提出了严格的要求。沥青铺装较水泥混凝土铺装具有轻、柔、防水、易修复等特性，是钢桥面，特别是大跨径钢桥桥面铺装的首选材料，在国内外得到广泛应用。在材料上，沥青铺装也从传统密级配混凝土向改性沥青SMA、浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土、橡胶沥青混

2、凝土等多方向快速发展。国外钢桥面铺装方面的研究起步较早，取得了一些适合各自具体国情的铺装结构与材料，国内一方面引进国外的先进经验，一方面深入研究复合我国国情的铺装结构并自主开发研制相关的铺装关键材料。二、钢桥面沥青铺装的特点1.桥梁恒载的限制，铺装层不宜超过7cm2.铺装体系处于随时都在变形的基础上3.钢桥变形直接影响铺装体系的工作状态4.铺装体系更容易受环境温度的影响5.铺装层表面局部承受较大的拉应变6.铺装层内部及层间承受较大的剪应力7.钢板表面光滑，需要特殊的界面材料保证层间连续三、钢桥面沥青铺装基本要求1.应具备良好的疲劳抗开裂性能以承受反复的复杂变形2.应具

3、备优良的高温稳定性能，以满足高达70℃左右的高温使用条件要求3.具有完善的防排水体系。以保证钢板不被侵蚀4.具备良好的层间结合，保证铺装与桥面板的协同作用5.对钢板变形具备良好的追从性，以适应钢板变形6.良好的平整度与抗滑性能四、国内钢桥面铺装使用现状国内钢桥面铺装的尝试研究从上世纪80年代开始。最早是使用普通密级配沥青混凝土，粘层也多用乳化沥青。使用后发现，一般使用寿命只有数十天或几个月。此后，逐步开始采用改性沥青，粘接剂也曾尝试过改性乳化沥青、环氧煤焦油等,因过去钢桥跨径较小，钢桥面铺装未引起足够重视。1989年，由同济大学与广东省肇庆市公路局联合研究对马房北江桥

4、钢桥面铺装进行处治，于1991年采用PE+废橡胶粉改性沥青，粘接剂也采用同样材料，铺筑了厚度5cm的LH-20-I及2cm的LH-10混合料两层式铺装。无损使用时间达两年，后来虽产生了严重推拥、车辙及开裂等病害，也一直使用至1997年才进行再次铺装。汕头海湾大桥桥面采用60毫米厚的金属扩张网钢纤维混凝土铺装。1995年底通车，不久即产生严重龟裂，于1997年11月桥面全面翻修。香港青马大桥铺装40毫米厚的沥青混凝土（一次性湖沥青浇筑式沥青混凝土）。该桥由英国人建造，用英国的铺装材料，1997年通车，通车后不到两年就出现高温稳定性不够的问题。由铁道部大桥局承建的西陵长江

5、大桥，采用改性乳化沥青粘接层、两层PE+SBR的密级配沥青混凝土。1998年进行了约1/3面积翻修，截止去年重新铺装前，出现的病害主要有坑槽、横向开裂、斜向推移、纵向开裂、车辙和推挤。图1西陵长江大桥钢桥面铺装破损实照1图2西陵长江大桥钢桥面铺装破损实照2图3西陵长江大桥钢桥面铺装破损实照31999年完工的厦门海沧大桥钢结构桥梁桥面铺装采用双层改性沥青SMA方案，上层采用SMA13、下层采用SMA10。从目前的使用情况分析，存在不少问题。1999年完工的江阴长江公路大桥桥面铺装采用的浇筑沥青混凝土，从使用效果性来看主要存在的问题还是高温稳定性不够。2000年9月8日建

6、成通车的武汉白沙洲大桥，2003年9月出现局部推移与开裂现象，桥面上出现滑移的沥青混凝土分布在桥面各路段，总计约有600m2，防水粘结层发生破坏，在行车荷载的水平力作用下，铺装层出现明显的滑动与推移现象，影响了交通安全。图4白沙洲大桥铺装典型裂缝远照图5白沙洲大桥铺装典型裂缝Ⅰ图6白沙洲大桥铺装典型裂缝Ⅱ1996年虎门大桥桥面铺装产生了横向推移病害，1998年进行了处治(铣刨一层后，加铺一层SMA10)，使用效果也不理想。图7广东虎门大桥图8广东虎门大桥推移病害由此可见，我国已建大跨径钢桥的桥面沥青铺装使用情况不太理想，国内还缺乏钢桥面铺装的成功经验。长沙理工大学公路

7、工程学院钢桥面铺装课题组是国内较早开展钢桥面铺装研究的单位之一，结合实桥工程进行了大量的室内大型直道足尺疲劳试验与高温浸水试验，取得了丰富的研究成果。国内重庆公路科研所也较早对此开展过研究，其研究成果己应用于虎门大桥、海沧大桥等钢桥面沥青铺装。这些研究为我国钢桥面铺装技术发展提供了宝贵的经验。但从实际大桥铺装使用效果来看，也出现了一些问题，突出的表现的实桥铺装的无损使用寿命不长，有些问题还有待进一步研究解决。一、钢桥面铺装材料的主要型式*传统密级配沥青混凝土*浇筑式沥青混凝土*环氧沥青砼*改性沥青SMA铺装5.1浇注式沥青混凝土浇注式沥青混凝土指在高