浦东建设的钢箱梁桥面铺装技术解决方案.doc

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1、目的现代意义的钢桥面是指在桥面板的底面用纵肋和横肋补强的钢桥面板，它直接承受汽车轮胎的荷载，同时作为主梁、横肋、纵肋的组合体而发挥作用，是一种效率很高的结构，因主梁、横肋、纵肋在垂直方向互相交织，形成网络状承重结构物，与上部的钢板共同称为正交异性钢箱梁桥面板。其具有自重轻、箱梁侧向抗风能力强的优点，在现代桥梁建设特别是大跨径桥梁建设中被广泛采用。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

2、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

3、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，要求铺装层有更高的热稳性要求。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

4、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，铺装层防腐油漆等材料被腐蚀，也会导致铺装的损坏。此外，如果水长期存在于路面孔隙中，也会严重损坏铺装层沥青混凝土的性能，导致铺装层产生松散、坑槽等病害。⑤由于钢板变形量大，铺装层对桥面板变形的追从性要求更高。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

5、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，如不能追从于桥面板的变形，铺装层与钢板间会产生脱层病害，铺装在荷载作用下也会产生纵，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

6、集中变形的部位，反复变形下，裂缝会再次产生。因此，作为钢桥面结构保护层和交通相关功能层的沥青铺装难度较大。钢桥面铺装层的研究是目前整个钢桥结构的重要组成部分，国内外对此都付出了大量的努力。但国内有部分钢桥面铺装在实际使用一两年内就出现了病害，钢桥面铺装的研究依然具有研究价值。若桥梁跨度不长，总体铺装层的预算有限的情况下，就必须选择一种相对廉价并耐久的铺装形式与结构形式。上海浦东路桥建设股份有限公司结合国内外成功与失败的钢桥面铺装经验，制定了一种以双层特种沥青马蹄脂混合料（SMA）为核心的，辅以完整桥面防水措施的铺装体系，

7、为钢箱梁的桥面铺装提供了完善的解决方案。钢箱梁桥面铺装各方案对比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，其使用效果值得肯定。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环氧沥青产生气泡，另外还有其它温度、运输等苛刻的使用要求。并且在施工完成后需两个月左右的时间才能开放交通，目

8、前在我国使用过程中，因施工时控制问题造成的环氧沥青铺装失败占了近半数。本项目钢桥面通车时间较短，无法使用此技术。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本项目的小跨度钢桥面。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速度不一，