湖北大跨径钢桥面铺装技术规范

铺装层与钢板两者之间无法达到变形协同作用,其主要的原因可归结如下几点：①粘结剂对钢板的粘附力在高温条件下降低。在炎热的夏季光滑的钢板表面温度可达到70℃以上，此时一般的防水粘结剂对钢板的粘附力为0.15～0.3MPa。在高温状态下界面的抗剪能力因粘结剂变软脱粘而变得非常薄弱，对于光滑的钢板表面，铺装层很容易产生推移。②车辆荷载制动产生的强剪切力。如:汽—超20级以80km/h车速紧急刹车时,后轮作用于触地面积下界面的剪应力约为0.64MPa,加之桥面坡度以及钢板与沥青混凝土热膨胀系数不同等因素，，当超载车运行时，界面剪应力就更大。较之高温时粘结剂0.15～0.30MPa的抗剪力可知，粘结剂界面抗剪能力远不足。③粘结剂在高温摊铺SMA混合料时易上浮，使铺装层底部的油含量相对高于正常的设计配比。这一局部高沥青含量的混合料其抗剪切蠕变性能显然趋于不利，一旦铺装层开裂，裂缝直达钢板表面，粘结剂的防水功能也就不存在。德国是钢桥面铺装研究较早的国家，其桥面铺装技术标准经过30余年的发展，制定了较系统的钢桥面铺装标准。湖北大跨径钢桥面铺装技术规范

①钢桥面板刚性不足。鹅公岩大桥钢板较薄，只有12mm，桥面系刚度不足，在重载交通的作用下，桥面板极易产生较大变形。桥面铺装层跟随钢桥面产生这种大幅度的反复弯曲变形，使得沥青混凝土性能衰退，变形逐渐超出了沥青混凝土所能容许的变形范围，沿U形肋方向产生了严重的纵向开裂。②环境温度恶劣。桥面环境温度过高，夏季持续高温时间长6月-9月内气温长时间30℃以上，甚至超过40℃，致使路面温度达到60℃，受沥青混凝土与钢箱梁的吸热、储热效应，导致桥面铺装温度较高，在如此高温下车辆荷载对沥青混凝土铺装结构的损伤效应更大。如果沥青铺装层没有很好的高温稳定性，在超载车辆的作用下，桥面铺装将很快被破坏。③交通量大，重载车辆多。鹅公岩大桥的日交通量约11万辆-9万辆，且存在重载车和超重车，远远超出了桥面原设计交通量6.5万辆/d的通行能力。这种超负荷的交通量，进一步加大了桥面铺装随从钢桥面板的变形幅度和次数。④早期铺装材料(方案)性能有限。桥梁设计之初对钢桥面铺装使用的温度、荷载条件等掌握不充分，造成早期桥面铺装材料性能有限，当桥梁通车后，遇到使用温度较高，车辆荷载不断增加，特别是重车超载增多时，桥面铺装容易发生疲劳病害。云南良好钢桥面铺装桥面沥青混凝土铺装与常规的沥青路面铺装在所面临的环境条件和荷载特点上都有较大的区别。

南京长江三桥：南京长江第三大桥，简称南京长江三桥，位于南京长江大桥上游约19公里，南京大胜关长江大桥约1.55公里处。南与南京绕城公路相接，北与宁合高速公路相连。南京长江三桥是**座钢塔斜拉桥，也是世界***座弧线形钢塔斜拉桥。南京长江三桥是长江南京段继南京长江大桥、南京长江二桥之后建设的又一座跨江通道，全长约14.89公里，其中跨江大桥长4.744公里，主桥采用主跨648米的双塔钢箱梁斜拉桥，索塔高215米，采用钢砼塔身设计，下横梁以下部分为砼塔身，以上部分为钢塔身，这在中国尚属**；钢塔柱设计成弧线形，这在世界上也是***次采用。

虽然钢桥面铺装已设置了防水层，但考虑到铺装层与防撞墙接触位置不易压实，且侧面水容易进入铺装层，因此防撞墙侧面8cm高度以内也需要人工打磨，除去铁锈，涂刷溶剂型粘结剂，然后侧面贴4cm宽的接缝胶带。因此在进行SMA摊铺时，胶带遇到高温的混合料会熔化，从而将该处密封防止水进入。 另外，SMA沥青混合料因为有空隙存在，因此部分水仍然可以通过空隙渗入到铺装层下面聚集到防水层处，因此为排出层间水，在横坡较低的桥面外侧防撞墙内侧设置直径为2cm的排水管（可为网状也可为螺旋状），导水管每隔20m导入到泄水孔中。 通过接缝胶带以及导水管，可以保证水部滞留在铺装层中，从而更加利于钢桥面板的保护。合理和可靠的桥面铺装体系，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。

目前我国钢桥面铺装所用的材料主要是国外进口（美国和日本）的环氧沥青及部分国产（以东南大学为）的环氧沥青，这三种沥青的成本普遍较高，美国环氧沥青6~7万元/吨，日本环氧沥青6~8万元/吨，东南大学研制的环氧沥青虽价格稍低，但也要4万元/吨；此外，像产品配方和施工工艺等关键技术外国都申请了保护，但是，我国许多大跨径钢桥都是由本土的施工单位和监理单位来完成的，已经积累了大量的成功经验。因此，若能研发一种低成本高性能的国产环氧沥青材料以替代现有产品用于钢桥面的铺装，对于降低环氧沥青价格、减少钢桥建造成本、打破国外技术垄断具有重大意义，同时也有利于国产环氧沥青的发展与推广，市场前景广阔，社会效益巨大。防水层是覆盖在粘结层上的一层特殊的热熔型涂膜类沥青材料，具有粘度高、软化点高、抗盐抗碱性优良的特点。河北浇筑式钢桥面铺装技术指导

桥面上行车的安全和舒适性、桥梁的经济和耐久性都与铺装层的质量密切相关。湖北大跨径钢桥面铺装技术规范

环氧沥青混凝土的主要优点①高温稳定性。环氧沥青发生化学反应后生成一种类似于水泥的热固性材料，这种材料在高温下不会软化，此外环氧沥青混凝土多使用立方体的集料形成嵌锁作用，产生非常好的抵抗何在变形能力，使环氧沥青具有优异的高温稳定性。②抗水损坏性能。环氧沥青混凝土孔隙率较小，水分难以浸入混合料内部。此外，矿料和环氧沥青的相对接触面积较大，二者的粘结力比较大，而且环氧沥青混凝土经过固化反应后强度很高，导致环氧沥青与集料表面粘结力进一步增强，提高了环氧沥青的抗水损坏性能。③线收缩性能温度范围在内时，环氧沥青混凝土的线收缩系数在内变化，钢的线收缩系数大约为，两者线收缩系数相差不大，避免了温度应力引起的铺装开裂和层间滑移。④耐油腐蚀性能柴油和机油进入环氧沥青混凝土中不易挥发，但对其腐蚀影响也很小。基于环氧沥青混凝土上述优点，自21世纪初，我国道路工作者开始将环氧沥青混凝土应用于钢桥面铺装结构中。湖北大跨径钢桥面铺装技术规范