1、南京林业大学课程论文汇报演示钢桥面板铺装技术概述简 介 Synopsis钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 目前，由于经济暴发，车流量和车辆载荷的急剧增长，钢桥面板的桥梁出现了诸如疲劳裂缝等多项早期病害，且伴随着多发、再现等特点。因此如何优化改进现有钢桥面板的设计施工，避免其与铺装层之间的粘结破坏，疲劳裂缝等一系列病害，是当下亟需解决的问题。简 介 Synopsis钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 此外，钢桥面板铺装层的行车舒适性，安全性及耐久性已经成为桥梁工程质量评价的一项主要标准，并普遍受到社会各界的重视。因此，本文就钢桥面板的常见病害阐述与其相对应的设计
2、要点，对大跨径钢桥面板铺装层材料类型作相应的对比分析，并结合长江二桥的工程实例对钢桥面板铺装层设计中需要考虑的问题进行论述。框 架 Scheme绪论：1.钢桥面板的发展 2.钢桥面板铺装技术的发展与研究现状钢桥面板铺装层常见病害及设计要点大跨径钢桥面铺装层：1.材料特性 2.铺装实例结论与展望参考文献钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction1.钢桥面板的发展2.钢桥面板桥面铺装发展和研究现状钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报自1934年，世界上第一座钢桥面板连续板梁桥Feldcoeg桥建成以来，钢桥面板凭借自重轻、跨度大、施工便捷及经济
3、效益高等优势逐渐替代混凝土桥面板成为桥梁工程中的新宠，并广泛应用到各种形式的桥梁结构中。绪 论 Introduction钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 1.1钢桥面板的发展我国在20世纪70年代初，开始学习西方国家并引进了钢桥面板的技术。潼关黄河铁路桥是我国第一座建成的简支箱梁钢桥面板桥，其跨长32m（如图2）。随后又陆续建成了汉江斜腿钢桥（安康瀛湖镇汉江桥），北江公路桥，胜利黄河公路桥（如图3-5），继而迎来了一个黄金时期。在此期间，桥梁建设规模、速度和技术创新都飞速发展，大量的大跨度桥梁应运而生，其具有新颖的结构设计，复杂的技术要求，现代化的品味审美和高质量的科技创新。
4、截止到目前，应用钢桥面板的大跨度桥梁（包括钢箱梁悬索桥、斜拉桥等）已有近百座。绪 论 Introduction图1 英国的Severn桥是其中具有代表性的一座采用钢桥面板的桥。Severn桥主跨988m，是世界上第一座以扁平钢箱梁作为主梁的悬索桥，建于1966年。钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图2 潼关黄河铁路桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图3 按康瀛湖镇汉江桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图4 北江公路桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术
5、概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图5 胜利黄河公路桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报随着钢桥面板的迅速推广，大跨径桥梁在众多桥梁结构形式中脱颖而出，尤其在跨越江、河、海峡时，更加充分发挥了其轻质高强、快速美观以及跨越能力大等优势。而多项成功的实例也证明，大跨径桥梁的发展创新已经成为了必然趋势，钢桥面板的应用在此过程中也显示出了空前的竞争优势。例如：1964年，世界上第一座采用钢桥面板结构的中承式系杆拱桥Port Mann桥在加拿大温哥华建成；1999年，世界上跨度最大（主跨度1
6、991m）的梁桥明石海峡大桥在日本建成等。绪 论 Introduction钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报在我国，钢桥面板在大跨度桥梁中也已经得到了较为推广和应用。最早在1996年，由国内专家自主设计的西陵长江大桥是我国第一座全焊接钢箱梁悬索桥，该桥主跨900m，在当时是突破技术的大跨径桥梁。此后，我国在钢桥面板大跨径桥梁方面的研究实践陆续落实，如江阴长江大桥、南京长江二桥、朝天门长江大桥、南京大胜关长江大桥等均在不断挑战着跨度极限，并在结构形式、材料性能、施工架设、经济适用等方面不断突破与创新。表1详细罗列了国内外较为有名的大跨径钢桥。绪 论 Introduction钢 桥
7、 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报通车时间通车时间桥梁名称桥梁名称主跨长度主跨长度(m)备注备注1998明石海峡大桥1991世界上目前最长的吊桥2007西堠门大桥1650世界上最大跨度的钢箱梁悬索桥，全长在悬索桥中居世界第二、国内第一，但钢箱梁悬索长度为世界第一1998大贝尔特海峡大桥1624 2005润扬长江大桥1490 1981亨伯尔桥1410正交异性板桥面1999江阴长江大桥1385我国首座跨径超千米的特大型钢箱梁悬索桥梁1997青马大桥1,377创造世界最长的行车、铁路两用吊桥纪录1969韦拉扎诺桥1290-1937金门大桥1280-2007阳逻长江大桥1280-2011南京
8、大胜关长江大桥2336世界首座六线铁路大桥，为世界上设计荷载最大的高速铁路大桥2009天兴洲长江大桥504全国跨度第一的公路铁路两用桥2009朝天门长江大桥552-2001南京长江二桥628由南汊大桥、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引桥组成，南汊大桥主跨跨径中国第一，世界第三 国内外著名大跨径钢桥绪 论 Introduction图6 明石海峡大桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图7 江阴大桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图8 西堠门大桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 I
9、ntroduction图9 韦拉札大桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图10 青马大桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction图11 南京长江二桥钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报绪 论 Introduction钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 1.2钢桥面板铺装技术的发展与研究现状对钢桥面铺装技术的研究最早始于德国，随后，英、美、日等国家也陆续开始研究钢桥面铺装技术。在研究过程中，德、日等一小部分国家制定了相关的铺装技术规范，积累了大量的研究经验。但是，由于桥梁结构形
10、式的不同，交通状况的多变以及气候等自然因素的影响，钢桥面的铺装形成了地区差异。因此，钢桥面板铺装技术的规范化仍是目前研究的技术要点。我国钢桥面板技术的引进较晚，而正交异性钢桥面板桥梁的修建也起步较晚（约为20世纪80年代）。并且，由于存在地区交通状况与自然条件的差异性，以及长时间持续高温的气候特点和严重的超载现象，均与西方国家的情况不同，故而在引进西方国家的铺装技术经验时存在较大的困难。绪 论 Introduction钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报因此，国内专家学者开始针对我国的交通、自然条件进行对钢桥面板铺装层技术的自主研究。研究的主要方向包括正交异性钢桥面板铺装层的材料
11、组成和力学性能，粘结层强度，钢板和铺装层的抗疲劳性能等。其中，徐军，陈忠延等人9在以纵肋的开闭口为参数，对钢桥面板进行静力试验，分析正交异性钢桥面板在弹性阶段内的应力特性，研究总结钢板的构造布置对铺装层应变的影响。罗立峰等人10以薄板理论为基础，简化分析桥梁上部结构，提出了桥面铺装设计的控制指标。肖秋明、查旭东等人11通过研究汽车正常行驶和紧急制动时，沥青混凝土铺装层与钢箱梁之间的剪应力，并根据分析结果得出粘结层的抗剪指标。绪 论 Introduction钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报姜从盛，姚永永等人12在工程实例（武汉白沙洲大桥）的基础上，根据桥面铺装的实际破坏情况，研
12、究分析病害成因，引入新型防水粘结材料并采用界面粗糙化处理技术对铺装层病害部位进行修复，对防水粘结层材料的粘结强度、抗剪强度以及弯曲变形性能进行试验。黄卫，钱振东13研制出了优质的铺装材料环氧沥青混凝土，并在南京长江二桥的应用上获得成功。病害及设计要点1.疲劳破坏2.防水粘结层破坏3.铺装层设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报随着钢桥面板在桥梁的桥面体系中的广泛应用，经过一段时间的通车，钢桥面板的一系列弊端开始显露，主要表现为锈蚀、疲劳、开裂、不耐久等问题。同时钢板的夏季温度高、防水防锈及层间结合问题都致使钢桥面铺装较一般公路沥青混凝土铺装更加复杂困难。病害及设计要点钢 桥
13、 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 2.1疲劳破坏钢桥面板桥梁铺装层最常见的问题之一就是疲劳问题。关于疲劳破坏的原因，早期研究认为，由于铺装料长期服役导致疲劳，使得材质脆化，最终结构骤然脆裂。但后期大量实验研究表明，材料疲劳破坏后其力学性能并没有发生改变，疲劳破坏的实质是结构或构件在交变应力作用下，形成最初的细微疲劳裂纹，随后疲劳裂纹扩展，接着疲劳裂纹迅速扩展直至最后结构疲劳断裂3。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报在钢桥的使用过程中，疲劳破坏主要表现为鼓包和开裂破坏的形式。其中鼓包是沥青混凝土钢桥面铺装层在使用期间的最主要病害。大跨径钢箱梁桥对桥面排水
14、的要求很高，通常为了避免水分下渗要求铺装的空隙率要低。因此，沥青混合料常采用密级配，从而导致施工期间混入的水分挥发时无法从铺装层混合料中排除，故将铺装层顶起，造成铺装层的细微裂缝。鼓起部分的铺装层在行车荷载和雨水的反复作用下被压碎，最终导致铺装层在局部范围内塌陷8。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报而开裂的病害成因多种多样，其中主要的一个原因是正交异性钢板的疲劳开裂。正交异性钢桥面板在钢桥中的应用广泛，但正交异性板构造极其复杂，焊缝数量多，制造工艺难度高，现场组装精度要求高，焊接产生的残余应力高，结构本身存在初始缺陷，再加上桥面板直接承受荷载的反复作用等等，在这些
15、因素的影响下，正交异性板容易产生疲劳破坏。而且，大量的实验研究和实际工程证明，正交异性钢桥面板铺装层在纵向加劲肋顶部和纵隔板顶部铺装层表面易出现纵向开裂（如图13），横隔板顶部铺装层表面易出现横向开裂（如图12）。图12 横向裂缝病害及设计要点Li11钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报图13 纵向裂缝病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报针对发生的疲劳问题，专家们提出了各种建设性意见。主要在钢桥面板构造方面进行改进。对正交异性面板的各部分构造尺寸进行合理设计、现场焊接组装进行严格控制、制造
16、加工进行试验总结以减少疲劳裂纹的产生，提高钢桥面板的耐久性，延长钢桥的使用年限。在桥面结构中，铺装层的作用主要体现在，其避免了桥面板直接受到车轮荷载的作用，传递并分散了汽车荷载的作用，并保护了钢桥面板暴露在空气中，具有良好的防锈、防水功能，确保了桥梁结构的使用寿命。因此，钢桥面铺装层出现病害对桥面结构的危害是极大的，故而除了要满足抗变形和其它路用性能的一般要求外，一方面须具备适应桥面板弯曲变形的抗疲劳，另一方面须具有与钢板良好的粘结性、对钢板的防水腐蚀作用。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 2.2防水粘结层破坏随着南京长江二桥、南京长江三桥以及润扬长江公路大桥等
17、多座大跨径钢箱梁桥的建成和投入使用，我国的钢桥面铺装的研究与所取得的技术也口益成熟，桥面铺装结构中防水粘结层的设置至关重要，其作用主要体现在一下四点：（1）在钢板与沥青铺装层之间起粘结作用；（2）用作防水层，防止水分下渗锈蚀钢板；（3）用作应变吸收层。当桥面钢板在温度变化下或行车荷载作用下发生水平变形时，防水粘结层可以吸收铺装层和钢板之间的部分相对位移，从而减小铺装层内部应力；（4）用作分层铺装中上下铺装层的粘结层。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报钢桥面铺装层损坏的主要原因之一就是桥面沥青混凝土铺装防水粘结层的失效。通常粘结层失效是因为由行车荷载、温度等因素作用
18、，导致铺装层与钢板间存在较大的剪应力，引起较大的剪切变形。加之，若铺装层与钢板的结合面粘结力差或抗水平剪切能力较弱，则在水平方向会产生相对位移直至粘结失效或脱层。粘结层的失效会大大降低铺装层与钢板的复合作用，增加铺装层内部的应力，加速铺装面层的破坏（例如开裂、推移、脱层钢板锈蚀等，见图14、15），而且给修复带来了极大困难，增大了修复费用，妨碍交通正常运行。因此钢箱梁桥面沥青混凝土层防水和粘结问题的研究和利用是提高钢桥面铺装层使用寿命的关键因素之一。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报为了确保铺装层和钢板之间的粘结力，使得铺装层适应钢板复杂的应力应变状态，一方面须提
19、高铺装材料自身的强度与韧性，另一方面须加强铺装层与钢板以及铺装上下层间的粘结作用。因此，铺装层与钢板之间的良好结合是桥面铺装与钢桥面板协同工作的关键。而且，为达到技术要求，防水粘结层须满足不透水性、力学性能稳定、耐久性、与其他材料的协调性、用作应变吸收层、施工可操作性的要求。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报而开裂的病害成因多种多样，其中主要的一个原因是正交异性钢板的疲劳开裂。正交异性钢桥面板在钢桥中的应用广泛，但正交异性板构造极其复杂，焊缝数量多，制造工艺难度高，现场组装精度要求高，焊接产生的残余应力高，结构本身存在初始缺陷，再加上桥面板直接承受荷载的反复作用等
20、等，在这些因素的影响下，正交异性板容易产生疲劳破坏。而且，大量的实验研究和实际工程证明，正交异性钢桥面板铺装层在纵向加劲肋顶部和纵隔板顶部铺装层表面易出现纵向开裂（如图13），横隔板顶部铺装层表面易出现横向开裂（如图12）。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报图14 铺装层破坏桥 面板裸露病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报图15 铺装层破坏钢 板锈蚀病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 2.3铺装层设计要点钢桥面板与其他桥面板相比，具有结构质轻、承载力强、施工便捷，经济适用性强等优势，尤其以正交异性钢桥面板更
21、为突出，其能将高强的承载能力和跨越能力的优势发挥得更加充分，得到大力推广。但是正交异性钢桥面板的相关技术十分复杂，且结构要求较高，其中铺装技术就是其中的关键技术之一。钢桥面刚度小，变形系数大，故对桥面沥青铺装层的变形随从性要求较高。如何提高铺装层的各项性能，提高桥面行车舒适性、安全可靠性以及耐久性，是钢桥面板投入使用以来国内外研究学者共同研究的重点。病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报常用铺装层大致可以分为两类，即水泥混凝土铺装和沥青混凝土铺装。根据钢桥面板的特点，具备质轻，变形协调好，粘结强度高，行车舒适等优势的沥青混凝土铺装更加适合正交异性钢桥面板20。桥面铺装
22、的作用在于，避免桥面板直接受到车轮荷载，传递分散荷载，避免钢桥面板直接暴露在空气中，起到防锈、防水作用，确保桥梁的使用寿命。因此，桥面沥青铺装设计时应注重以下几点：（1）铺装层应具备良好的高温抗车辙、中温抗疲劳开裂和低温抗裂的性能，以及良好的抗滑性能和耐久性能。（2）铺装层应具备良好的粘结性能，避免与桥面板之间发生滑移或流动。（3）铺装层应具备良好泌水、排水系统，避免钢桥面板直接接触空气和含腐蚀性介质的水，确保钢桥面板不被腐蚀。采取其他防腐措施。例如喷砂除锈、设置防水粘结层等。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 3.1钢桥面铺装层概述目前国内外钢桥面（正交异性钢
23、桥面）铺装材料主要有浇注式沥青混合料(Guss asphalt)、改性SMA混合料(Stone Matrix Asphalt)、环氧沥青混合料(Epoxy Asphalt)等。目前大跨径钢桥面铺装己形成了“四种铺装材料、三类铺装结构、两种铺装体系”的格局，即按照沥青混合料类型可分为四类：（1）热拌沥青混凝土或改性密级配沥青混凝土；（2）以德国和日本为代表的高温拌和浇注式沥青混凝土(Guss Asphalt)，以及以英国为代表的沥青玛蹄脂混凝土(Mastic Asphalt)；（3）德国和日本等国采用的改性沥青SMA(Stone Mastic Asphalt)；（4）以中国和美国为代表的环氧树脂
24、沥青混凝土(Epoxy Asphalt)。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报而沥青混合料铺装结构分为同质单层、同质双层和异质双层结构三类。两类钢桥面铺装体系分别为单层和双层。在设计钢桥面沥青混凝土铺装层时，需要充分考虑当地自然环境条件以及实际计要求，并在结构和铺装方法的选择上满足相关规范的要求。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 3.2环氧沥青混凝土(Epoxy Asphalt)铺装实例环氧沥青是指在沥青中加入环氧树脂，使固化剂发生硬化反应，形成不可逆的固化物，沥青性质由热塑性转化成热固性，从而优化沥青的物理、力学性能。西方国家在
25、环氧沥青混凝土铺装研究上开始较早，最早应用在桥面铺装上的美国加州SanMateo-Hayward大桥，随后在大跨径钢桥中得到广泛应用，例如美国的San Diego Coronado大桥，San Francisco Oakland海湾大桥，Queens Way大桥，加拿大的Mercier大桥，荷兰的Hagestein大桥等。我国南京长江二桥的南汊桥钢桥面铺装是我国首次将环氧沥青混凝土运用于大跨径钢桥桥面铺装。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报在我国，自2000年南京长江二桥起，环氧沥青铺装桥面在大量桥梁中得到应用。截至2013年底，我国有34座钢桥面采用环氧沥青铺
26、装，包括润扬长江大桥、苏通大桥、杭州湾大桥、西喉门大桥等(详见下表)。桥名桥名铺装时间铺装时间桥名桥名铺装时间铺装时间桥名桥名铺装时间铺装时间南京长江二桥南京长江二桥2000武汉阳逻大桥2007武汉白沙洲大桥2009舟舟山桃夭门大桥山桃夭门大桥2003天津富民桥2007天津海河开启桥2009镇江润扬大桥镇江润扬大桥2004天津慈海桥2007武汉天兴洲大桥2009天津大沽大桥天津大沽大桥2004天津赤峰桥2007上海长江大桥2009南京长江三桥南京长江三桥2005天津李公桥2007上海闵浦大桥2009佛山平胜大桥佛山平胜大桥2006深圳后海大桥2007虎门大桥2009湛江海湾大桥湛江海湾大桥20
27、06广州黄浦大桥2008湖北鄂东大桥2010天津奉化大桥天津奉化大桥2006舟山西喉门大桥2008武汉荆岳大桥2010北京南环大桥北京南环大桥2006舟山金塘大桥2008青岛跨海大桥2010深圳后海大桥深圳后海大桥2007济南黄河三桥2008崇启大桥2011南通苏通大桥南通苏通大桥2007鱼嘴长江大桥2009泰州长江大桥2012宁波杭州湾大桥宁波杭州湾大桥2007贵州坝凌河大桥2009 病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报图16Francisco Oakland 海湾大桥病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报图17 San Mateo-Ha
28、yward大桥病害及设计要点钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报图18San Diego Coronado大桥大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 3.3环氧沥青混凝土材料性质国内外研究表明，环氧沥青混凝土材料具有强度高、刚度大，抗疲劳性能好，抗腐蚀性能好等优良特性。一般沥青混凝土马歇尔稳定度为812kN，而热拌环氧沥青混凝土则高达4060kN，即便是冷拌环氧沥青，其马歇尔稳定度也可以能达到2530kN。尽管马歇尔稳定度不能作为标准的力学指标，但可以侧面反映出环氧沥青是一种高强铺面材料。壳牌石油公司曾对环氧沥青混凝土材料在不同温度下的弯曲劲度模量进行
29、试验，并与普通沥青混凝土讲行比较，实验结果如表3。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 表3热拌环氧沥青混凝土的弯曲劲度模量试验温度试验温度/环氧沥青混凝土环氧沥青混凝土劲度模量劲度模量/（NM-2）普通沥青混凝土普通沥青混凝土劲度模量劲度模量/（NM-2）0204060-大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报数据显示，0时，环氧沥青混凝土劲度模量与普通沥青混凝土相差不大；20时，环氧沥青几乎高出2倍；40时高出7倍。随着温度增高，两者的劲度模量的差距增大。可见环氧沥青在高温下的抗变形能力很高。而且，在应力为0.8MPa时，普通沥青混凝
30、土的疲劳寿命为8000次，而环氧沥青混凝土则到600000次，是普通沥青混凝土疲劳寿命的几十倍。澳人利亚Nest Gate大桥管理处，曾对环氧沥青混凝土进行了等应变弯曲疲劳试验。试验表明，其疲劳寿命为500000次。而普通沥青混凝土仅为290000次，两者相差17倍。由此可见，环氧沥青混凝土的抗疲劳性能优越。实践证明，环氧沥青混凝土引入桥面铺装具备如下优点：(1)粘结强度大，不随温度的变化和交通荷载的作用而流动或滑移。(2)温度适应性好，不随钢板尺寸的变化而脱落。(3)抗疲劳强度高，保证桥面板的使用寿命。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 3.4 其他铺装材料除
31、环氧沥青混凝土外，浇注式沥青混凝土和沥青玛蹄脂碎石(SMA)也是常见的铺装材料。其中，浇注式沥青混凝土一般采用硬质沥青，如使用湖沥青、岩沥青和道路沥青配合使用，添加高剂量矿粉，与集料在220以上的高温下，经过长时间的拌和，配制成粘稠且有良好流动性的沥青混合料。浇注后用木制馒刀抹平，无需机械碾压。而SMA是浇注式沥青混凝土的进化产物。粗集料彼此接触形成骨架，沥青、纤维和矿粉组合成玛蹄脂填充空隙，形成一种密实结构的沥青混合料。与普通沥青混凝土相比，SMA具有良好的高温稳定性、耐久性、低温抗裂性性等优良性能。而实验证明，因SMA具有较好的变形能力及柔韧性，在桥面铺装上得到了广泛应用。大跨径钢桥面铺装
32、钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报与环氧沥青混凝土相比，这两种方法在实际工程应用中的成效不佳。例如，江阴长江公路大桥于1999年竣工，其桥面铺装采用浇筑式沥青混凝土，虽然根据我国具体情况进行了相应的调整与改善，但仍存在较为严重的纵向裂缝和高温稳定性问题。厦门海沧大桥于1999年竣工，其桥面铺装采用双层改性沥青SMA方案，上层为SMA13、下层为SMA10，但该桥在2002年便发生了大面积的病害，进行了大规模的翻修。而环氧沥青混凝土已在我国南京长江二桥成功铺设，满足技术要求，经过通车后4年内的运营及桥面状况依然很好。可见，虽然环氧沥青混凝土的价格较高，但作为桥面铺装材料而言，其各
33、项性能都非常好，减小了后期维修费用，一定程度上就经济效益而言更具优势。大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报 3.5工程实例2000年，南京长江第二大桥是国内首次使用美国环氧沥青作为铺装层材料的钢桥。且开放交通至今已有14年，大桥通过了高低温交替和大交通量的严峻考验，桥面铺装结构状况与使用性能仍保持良好状态，解决了我国钢桥面铺装易发生早期病害的问题。情侣混凝土铺装层横隔板梯形纵肋钢板 详图大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报南京长江二桥的南汊桥是钢斜拉桥，其桥长2958m，主跨628m，在斜拉桥中居国内第一，世界第三。二桥采用全焊式单箱
34、单室钢箱梁，钢箱梁的桥面板采用正交异性板结构，在钢箱梁的顶板焊接了梯形加劲肋。桥面铺装材料采用环氧沥青混凝土，铺装厚度50mm。钢板与环氧沥青混凝土铺装层之间的粘结材料采用环氧沥青，环氧沥青粘结层厚度0.6mm，铺装层结构分层（如下图，单位mm）。南京长江二桥的桥面铺装体系中不设专门的防水层，粘结层与钢板防锈漆担负了钢桥面板防水的功能。21500.6铺装层粘结层钢板大跨径钢桥面铺装钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报在经济效益方面，虽然环氧沥青的价格高，为普通沥青的十多倍，且与其它改性沥青材料相比，价格也高出数倍，但环氧沥青路用性能优越，可有效延长钢桥面的使用寿命，降低后期翻修费
35、用。故从长远的角度看，环氧沥青具有很高的社会、经济效益。结 论 Conclusion钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报本文在回顾钢桥面板发展状况的基础上总结论述了现有钢桥面铺装技术的优劣，并针对钢桥面铺装层常见病害提出铺装层设计要点，即在选择铺装层材料数要保证铺装层性能达到四点要求。良好的高温抗车辙、中温抗疲劳开裂和低温抗裂的性能良好的抗滑性能和耐久性能良好的粘结性能良好的泌水、排水系统 结 论 Conclusion钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报目前大跨径钢桥面铺装呈现“四种铺装材料、三类铺装结构、两种铺装体系”的格局，本文还论述了各种铺装材料的组分、施工、
36、经济等性能上的优劣，其中以南京长江二桥工程实例为基础，论述了环氧沥青混凝土的强度高、刚度大，抗疲劳性能好，抗腐蚀性能好等优良特性，使用性能优势及良好的经济效益。展 望 Outlook钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报随着交通的快速发展，未来桥梁的发展方向将向跨江跨海等大跨度桥梁结构发展。而钢桥面板较其他桥面板具有跨越能力大、结构轻、承载能力强、施工方便，适用性强等诸多优点，是大跨度桥梁广泛采用的桥面板结构。尤其正交异性钢桥面板更能充分发挥钢桥面板承载能力强，跨越能力大的优点。而且，正交异性钢桥面板较其他钢桥面板能大大减轻重量，具有经济性的优点。未来桥梁结构形式将多姿多彩，正交异
37、性板能广泛运用到刚架桥、拱桥、系杆拱桥、简支梁桥、连续梁桥、T构桥、斜拉桥、悬索桥等各种桥型中。结 论 Conclusion建立桥面铺装合理的力学模型析桥面铺装材料的性能指标要求及桥面铺装材料的设计研究；建立桥面铺装管理系统。建立桥面铺装材料试验分析评价方法；钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报我国在大跨径桥梁的桥面铺装方面仍有不足，主要问题为如下几点：参考文献 Reference钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报李兴山.钢桥而铺装方案技术原理J.黑龙江交通科技,2012(01).余子腾.钢桥而板的除锈与防腐A.中外防腐蚀和分离工程新技术、新产品应用推广人会专集C
38、.2004.孙训芳，方孝淑等编著.材料力学(II)(第四版).北京:高等教育出版社,1986.朱吉鹏.环氧改胜沥青的制备与胜能检测D.南京:东南大学，2004徐军，陈忠延.正交异性钢桥面板的结构分析Jl.同济大学学报.1999,27(2):170-174.罗立峰，钟鸣，黄成造.桥面铺装设计方法探讨J.中南公路工程.1999,24(2):20-22.肖秋明，查旭东.沥青混凝土钢桥面铺装的剪切分析J.中南公路工程，2000,25(1):53-54.姜从盛，姚永永，丁庆军，张锋.白沙洲大桥钢桥面铺装层修复方案受力分析与材料受计J.公路工程.2007,32(4)黄卫，钱振东，程刚.环氧沥青混凝土在大跨
39、径钢桥面铺装中的应用fJl.东南大学学报.2002,32(5).黄卫，大跨径桥梁钢桥面铺装设计理论与方法，北京:中国建筑工业出版社，2006 参考文献 Reference钢 桥 面 板 铺 装 技 术 概 述课程论文汇报南京长江第二大桥建设指挥部.建设中的南京长江第二大桥.1998.钱振东，黄卫.南京长江第二大桥钢桥面铺装层受力分析研究J.公路交通科技.2001,18(6):43-46.严琨等,钢箱梁桥面铺装层温度场及钢箱梁顶板应力实测研究,第二十届全国桥梁学术会议2012:7.王钧利,桥面铺装疲劳性能参数及可靠性J.长安大学学报(自然科学版),2004(03):39-42.徐世法,季节,罗晓
40、辉等.沥青铺装层病害防治与典型实例M.北京:人民交通出版社,2005:117-172.黄卫,李淞泉.南京长江第二大桥钢桥面铺装技术研究J.公路,2001(1):37-40.李宇峙，吴国平.环氧沥青混凝土材料在钢桥面铺装中的应用J.中南公路工程,2005,30(3):168-174.黄明,黄卫东.环氧沥青固化剂的一些相关问题研究J.重庆交大学报,2009,10(28).Huang W,Qian ZD,Chen C,Yang J.Epoxy asphalt concrete paving on the deck of long-span steel bridgesJ.CHINESE SCIENCE BULLETIN,2003:48.魏奇芬,张晓.大跨径钢桥箱梁面板下梯形加劲肋参数变化对铺装层应力的影响分析J.公路交通科技,2005,22(4):69-75.Thank You!
