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湖北良好钢桥面铺装施工

来源: 发布时间:2023年03月09日

国内钢桥面铺装经过20多年的发展,形成了3类典型铺装材料,分别是浇注式沥青混合料GA10、环氧沥青混合料EA10和改性沥青混合料SMA。其中,环氧沥青混合料具有良好的路用性能,尤其是强度高、高温抗车辙能力优异,非常适用于高温重载地区。近年来,环氧沥青混合料被应用于大跨径钢桥面铺装工程,如沪苏通长江大桥、五峰山长江大桥、南沙大桥等。根据施工温度的不同,可将环氧沥青分为温拌环氧沥青、热拌环氧沥青和冷拌环氧沥青。热拌环氧沥青具有更长的施工容留时间和较短的养护时间,近年来更受市场青睐。然而,环氧沥青混合料生产工艺复杂,且由于其热固性特性,施工中对时间和温度要求极高,施工质量较难保证。在施工中必须严格控制施工工艺及材料配比,保证环氧沥青混合料的质量满足要求,以便顺利完成摊铺碾压。钢桥面板由于柔度较大导致自身的变形、位移和振动幅度较大,会对铺装层的工作状态产生不利影响。湖北良好钢桥面铺装施工

美国自1967年开始引入正交异性桥面板结构形式,桥面板及桥面铺装设计规范主要是参考借鉴德国相关规范。1967年美国学者MetcalI对环氧沥青桥面铺装材料进行了模拟疲劳对比试验,比较普通沥青混凝土与环氧沥青混凝土的疲劳性能,试验数据表明,环氧沥青混凝土抗疲劳性能明显优于普通沥青混凝土,该试验开始了环氧沥青铺装在美国的应用。 1973年美国AASHTO桥梁设计规范列入正交异性钢桥面设计条款,但在此规范及后续版本和技术文献中几乎没有关于桥面铺装的要求、设计指导的信息。美国1994年桥梁设计规范(AASHTO LRFD)中对正交异性钢桥设计要求有了重要变化,规定桥面顶板厚度不低于14 mm,在此条件下桥面局部挠度比规定从1/300降为约1/1 200。当然这个挠度标准是针对规定车辆轴载的,如果车辆超载严重会造成桥面铺装强度破坏。1994年AASHTO规范要求桥面铺装作为正交异性桥面板结构体系的一部分进行考虑,根据由试验确定的弹性性能进行设计。湖北良好钢桥面铺装施工施工前应确保桥面板干燥、清洁,且确认施工期间不会出现雨、雾、大风等天气。

随着我国综合实力持续快速的增长,使得以高速公路为的交通运输设施建设得到了飞速的发展,同时也促进了桥梁的发展,桥面铺装新材料、新结构的涌现较好提高了桥梁的建设技术,近几十年来我国建造了数十座大跨径的钢箱梁桥,这些桥梁绝大多数都是设计成正交异性钢桥面板。所谓正交异性钢桥面板较初起源于二战时期的德国,是那时工程师为了节省材料而提出的,它是由横隔板、纵向加劲肋及面板所构成,既能直接承受车轮荷载作用,同时也可作为承力结构分担主梁受力,增加桥梁的抗风性与抗扭刚度。正交异性钢桥面板由于具有自重轻、高、强耐震、易于制造、便于架设和建设周期短等优势,使其在许多大跨径桥梁建设中得到推广和应用。

钢桥面铺装层直接承受着车辆荷载和外部环境的耦合作用。在高温条件下,钢板受温度影响变形较大,铺装层易软化产生塑性变形,逐渐累积形成车辙;在低温条件下,沥青混合料抵抗收缩变形能力差,易发生脆性断裂,形成温缩裂缝;同时,当水进入混合料内部时,在行车动水压力作用下,铺装层易发生松散、坑槽等水损坏;在行车荷载作用下,位于加劲肋上方的铺装层要承受较大的反复拉应力,当拉应力超过混合料的极限疲劳强度时,铺装层就会产生疲劳开裂。钢板表面与铺装结构之间还需要有良好的层间粘结能力,防止剪切推移破坏。

然而,钢桥面铺装尤其是大跨径正交异性钢桥面的铺装技术,在国际上一直是一个难点和热点。主要体现在行车荷载、风载、温度变化及地震等因素影响下,钢桥面铺装的应力及变形复杂;防水粘结层铺装体系不能完善;沥青铺装层结构设计和材料技术参数不够合理;以及铺装层材料的测试和评价方法不够科学。由于存在这些问题,沥青铺装层受到行车荷载和气候环境因素的综合、重复作用,易于过早发生损坏和破坏,影响到钢桥的整体受力功能和交通运输的正常运行。因此,钢桥面铺装层其除了要满足抗变形和其他路用性能的一般要求外,还必须具有与桥面板良好的粘结性、对桥面板的防水防腐作用以及适应桥面板变形的抗疲劳性等。合理和可靠的桥面铺装体系,不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面,而且能作为桥面板的有效防护体系,防止水分的渗透,保证桥梁结构的耐久性。从试验研究、论证决策到施工实施,我国逐步形成了一系列关于钢桥面浇注式沥青混凝土铺装的标准化文件。湖北良好钢桥面铺装施工

环氧树脂具有较强的粘结强度,撒布碎石后能够将钢板粗糙化,提高层间的抗剪切能力。湖北良好钢桥面铺装施工

自2000年成功将环氧沥青应用于南京长江二桥钢桥面铺装工程并取得良好效果之后,国内许多大桥的桥面铺装工程均采用了环氧沥青混合料作为铺装材料。其优越性能相对于其他材料来说很有竞争力,但其技术的复杂性与较高的经济代价又使人望而却步,因此有关该项技术的关键,许多国家都守口如瓶,或者都申请了产品。这对于我国今后环氧沥青混凝土铺装的推广应用是一个较大的障碍,因此,进行国产环氧沥青的研究与开发成为当务之急,国产环氧沥青混凝土铺装技术的成功开发,将会较好降低桥面铺装的工程造价与使用成本,同时拥有自己的环氧沥青技术,也便于在日后生产实践中不断优化环氧沥青铺装性能,其创造的经济效益和社会效益将十分可观。因此,环氧沥青材料的研发与推广对大跨径钢桥面铺装来说具有十分重要的意义。湖北良好钢桥面铺装施工

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