浦东建设特种双层sma钢箱梁桥面铺装技术

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1、浦东建设特种双层SMA钢箱梁桥面铺装技术 钢箱梁桥面铺装特点：由于钢桥面板是焊接固定在正交异性结构梁和纵肋上，并且钢桥面体系柔性大、易挠曲，在车辆荷载、温度荷载作用下的变形和受力特点与普通水泥混凝土桥梁具有非常明显的区别，在同一桥梁的不同部位，变形和受力也具有非常明显的区别。 因此，由于钢桥面铺装使用条件更为严酷，钢桥面铺装性能要求的程度与普通路面铺装及水泥混凝土桥面铺装是完全不同的。主要表现在以下几个方面：①钢桥面铺装受力状况更为复杂，铺装中产生的应力也更大。钢桥的桥面为正交异性板结构，钢板的变形及受纵横加筋梁的限制及

2、刚度差异，在车辆荷载的作用下，钢桥面在不同部位产生不同的变形，铺装层在不同部位的受力也不同，铺装的疲劳开裂问题更为严重。②钢板吸热及传热能力强，夏季炎热时，桥面板的温度较水泥砼桥面板高20℃以上。由于钢板吸热及传热快，因此在太阳直射及环境温度较高时，铺装底面、钢板表面最高温度可达60℃以上，加上铺装层所承受的太阳辐射热的积累，桥面铺装最高温度在60~70℃甚至更高的使用温度下，要求铺装层有极佳的热稳性。与传统水泥砼桥面不同的是钢板温度高，对铺装层与钢板间粘接层在高温下的结合力要求也较高，否则在高温下，桥面铺装也会因层间结

3、合力不足而产生横向移动、推拥等病害。这也成为钢桥面铺装一个最为主要病害。③由于钢板的反复变形，对铺装层与刚板的结合力要求也更高。在反复弯曲变形及振动作用下，因钢板的材料特性与铺装材料特性的不一致，界面上易产生法向应力（易引起脱层）及纵、横向剪切应力（易引起脱层及变形），这要求粘接层材料不只确保有较高的结合力而且要有良好韧性，以适应荷载的反复作用。④由于钢板极易快速生锈等原因，钢桥面铺装防护及防排水系统要求更加完善。水渗透到钢板会使钢板腐蚀、生锈，既会损害桥面板，也会引起铺装脱层；同时，铺装层防腐涂层失效，也会导致铺装的损

4、坏。⑤由于钢板变形量大，铺装层对桥面板应具有相适应的变形的追从性。对水泥砼桥面板而言，因沥青混凝土变形能力要大得多，基本上不存在铺装不能追从于桥面板变形而产生破坏的情况。钢桥面铺装则不同，钢箱梁整体变形、吊索及斜拉索之间桥面系的变形、U型加劲肋及横隔板间的钢板变形等，它们的变形量均较大（局部钢板变形可达0.1~0.4mm，横隔板间挠度也可达3~5mm等），铺装刚度大，特别是低温下铺装层变硬，变脆时，不能追从于桥面板的变形，铺装层与钢板间会产生脱层，在荷载作用下会产生纵，横向开裂。⑥钢桥面铺装维修养护更加困难，要求桥面铺装

5、的耐久性应更高钢桥面铺装在产生纵横向开裂以后，采用路面上的封缝方式很难完全封闭，原因是裂缝产生后，裂缝处正好是铺装释放应力集中变形的部位，反复变形下，裂缝会再次产生。 传统钢箱梁桥面铺装方式：对于钢桥面铺装国内外也已经开展了大量的研究，比较成熟的技术分为以下三大类：环氧沥青混凝土铺装、浇筑式沥青混凝土铺装和SMA铺装。毫无疑问，在现有钢桥面铺装技术中，环氧沥青混凝土铺装是国内外较为推崇的技术。然而，其也具有较多地不足之处：由于环氧沥青混凝土在施工过程中要求条件较为苛刻，要求桥面不含任何杂质、尘埃和水分，否则这些物质会导致

6、环氧沥青铺装层产生气泡出现鼓包，尤其是在南方地区，由于南方雨水较多，工人在混合料铺装过程中禁止饮水，在炎热的夏季需防止人体汗水低落到混合料铺装层上，给施工带来不便。另外还有其它温度、运输等苛刻的使用要求。其混合料配合比要求用6档集料，并且要求各档集料洗净烘干并装袋。施工中混合料出仓装车到施工现场摊铺的时间必须控制在55分钟之内。否则当废料处理。为了使环氧沥青与集料粘结牢固，通常混合料配合比采用密级配类型，空隙率控制在3%以内，这却导致环氧铺装层抗滑性能差。并且在施工完成后需两个月左右的时间才能开放交通，目前在我国使用过程

7、中，因受施工进度控制限制，养生期不足问题造成的环氧沥青项目失败概率占了近半数。使此技术的推广受到人为因素的干扰还是有一定的局限性。浇筑式沥青混凝土虽然无须长时间养护，但其必须使用专用设备，其高昂的单次设备使用费也不适应小跨度钢桥面。同时，浇筑式沥青混凝土铺装时温度高达210~260℃，钢板受热变形，冷却时钢板与混合料收缩速度不一，秋冬季施工尤其容易造成结构缺陷。当铺装温度升高或水分渗入铺装层底部时，铺装层在钢板之间的粘结力会降低，在交通荷载作用下会产生结构性破坏。另外，该材料虽然有着良好的低温抗裂性能，但不适应我国南方夏

8、季持续高温的大陆季节性气候与严重超载情况。南方城市夏季钢桥面铺装温度超过50℃的天数占60%。在重载与超载车辆的作用下，轮迹带下浇筑时沥青混合料铺装的玛蹄脂向两侧流动，粗骨料下沉，形成高温剪切流变。随着铺装层中车辙的不断增加与轮迹带下铺装的厚度不断减小，其肋顶铺装的相对挠度逐渐增大。加之因玛蹄脂的散失，导致混合料的抗