钢桥面铺装发展现状

正交异性钢桥面铺装技术研究主要内容1、我国钢桥面铺装概述2、钢桥面铺装性能要求3、钢桥面铺装的铺装结构4、铺装结构的受力分析5、总结一、我国钢桥面铺装发展概述钢桥建设进程199019952000起步阶段新建桥梁较少肇庆马房大桥92西陵长江大桥96厦门海沧大桥99江阴长江大桥99宜昌大桥01南京长江二桥01润扬大桥05桃夭门大桥03卢浦大桥03苏通大桥06钢桥面铺装技术发展二、钢桥面铺装功能要求良好的疲劳抗开裂性能优良高温稳定性能完善的防排水体系良好的层间结合钢板变形良好的追从性良好的平整度与抗滑性能适当的厚度（1）抗疲劳开裂性能在车辆荷载作用下，正交异性板上的钢桥桥面铺装位于网格状的肋条部位，将形成较大的拉应力的反复作用，容易导致铺装的疲劳开裂；加之大跨径钢桥桥面大变形的特征，要求桥面铺装具有优良的柔韧性和适应变形的能力，以免铺装早期疲劳开裂和在较低温度时收缩开裂。并且由于铺装养护维修困难，设计上对其耐久年限的要求也较普通沥青路面更长。（2）高温稳定性能在同样的气候条件下，钢桥桥面铺装的实际温度高于普通沥青路面，而因钢板与铺装层之间模量存在较大差异，在重车辆及车辆超载的情况作用下，铺装层与钢板之间以铺装层的剪切作用更为显著。从我国钢桥桥面铺装的破坏情况看，因热稳定性和高温抗剪能力差而导致的铺装产生车辙、推挤、拥包等现象较为普遍。这表明钢桥桥面铺装必须重视铺装的高温稳定性和抗剪能力。（3）完善的防排水体系保护钢桥面不被腐蚀，是保证钢桥功能的首要问题。因此钢桥面的铺装体系不仅本身要具备高度的密水性和抗水损坏能力，而且还要具有完善的防水、排水体系。（4）良好的层间结合钢板与防水层之间、防水层与沥青铺装主层之间都必须具有良好的粘结力，以使各层能够形成牢固的整体，保证荷载作用或者温度变化时共同作用。与钢板粘结牢固是与钢板保证良好的变形随从性的必要条件。为提高铺装与钢板之间的粘结力，一方面应尽可能选择与钢板和铺装下层粘结能力强且高温稳定性、抗剪能力好的材料，另外还可以尽可能提高铺装下层的密实度。（5）钢板变形良好的追从性足够的强度与刚度以及良好的变形随从性是钢桥桥面铺装首先应该具备的性能之一。钢桥面板本身的变形、位移、振动比较大。大跨径钢箱梁桥的主梁变形大，且变形复杂，对钢板的变形随从性不好，将可能产生两种类型的破坏：其一为铺装层与钢板之间的相互错动的剪切破坏，该现象主要存在于粘结层中；其二则为铺装层的弯曲破坏。而铺装层的强度与刚度较差则使轮迹带的混合料产生挤压损坏的可能性增加。（6）良好的平整度与抗滑性能铺装表面应具有良好的平整性和粗糙性，以减少车辆的冲击和提高铺装的抗滑能力，增加行车舒适性。（7）适当的厚度为减轻桥梁的恒载以及保证铺装层的变形随从性，铺装层的厚度不易太厚。而又为了使铺装层具有足够的强度与刚度，并且提高铺装层的荷载分散能力与抗疲劳能力，铺装层又不易太薄。在实际施工过程中，铺装层的厚度设计还要考虑到施工摊铺与压实的可能性。三、钢桥面铺装的铺装结构防锈层（0.08～0.20）橡胶沥青粘层(1.5～4.0）钢板（12～14）浇注式沥青混凝土（30～40）预拌沥青碎石改性沥青密级配混凝土（30～40）图1典型浇注式铺装1、浇注式铺装结构钢桥面铺装的铺装结构2、沥青玛蹄脂铺装结构黏结底层(0.2～4.0防锈层（0.08～0.20）橡胶沥青底层(1.5～4.0）钢板（12～14）浇注式沥青混凝土（30～40）预涂沥青碎石图2典型玛蹄脂铺装钢桥面铺装的铺装结构3、改性沥青SMA铺装结构防锈层（0.05～0.20）乳化橡胶沥青粘层(0.5～2.0）钢板（12～14）改性沥青2（30～40）乳化橡胶沥青粘结层(0.5～2.0)改性沥青1（30～40）图3典型SMA铺装钢桥面铺装的铺装结构4、环氧沥青铺装结构防锈层（0.05～0.20）环氧沥青粘层(0.5～1.0）钢板（12～14）环氧沥青（30～40）环氧沥青粘结层(0.3～0.6)环氧沥青（30～40）图4典型环氧沥青铺装四、铺装结构的受力分析图5钢桥面板的有限元模型铺装结构的受力分析1、对铺装表面最大拉应力的影响图6铺装上、下层厚度组合对铺装表面最大拉应力的影响铺装结构的受力分析图7铺装上、下层厚度组合对层间最大剪应力的影响铺装结构的受力分析图8铺装上、下层厚度组合对铺装层表面最大挠度的影响五、总结（1）钢桥面铺装要求条件苛刻，不管采用什么样的桥面铺装结构型式,每一种钢桥面铺装方案均应是一个协调统一的铺装系统,并且均必须满足钢桥面铺装的使用性能要求,包括抗裂、抗永久变形积累、层间结合良好、平整、抗滑和完善的防水系统。总结（2）钢桥桥面铺装技术虽已有了长足的发展，但钢桥桥面铺装设计与施工仍是桥梁界的一大难题，既经济又能解决问题的材料与工艺仍有待进一步的研究和开发。总结（3）不同的铺装上、下层厚度组合和铺装总厚度对铺装各项力学指标的影响程度由大到小依次为：对铺装与钢板层间最大剪应力的影响、对铺装表面最大挠度的影响、对铺装表面最大拉应力的影响,所以在确定铺装方案的结构厚度时,铺装层与钢板层间最大剪应力是主要控制指标。ThankYou!