安庆大桥钢桥面铺装试验研究报告

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1、安庆大桥钢桥面铺装试验研究报告安庆长江大桥钢桥面铺装试验研究报告重庆交通科研设计院二○○四年四月三十一日88安庆大桥钢桥面铺装试验研究报告1.前言1.1国内外研究现状近年来，随着我国综合经济实力的快速增长和各地经济大开发战略的实施，以高速公路为代表的基础设施建设也得到了迅猛的发展。作为公路建设的一部分，正交异性钢桥面板体系由于其独特的优势而成为钢箱梁桥建设中常采用的桥面板体系，并且得到了越来越多的应用，目前我国已建成并投入使用的大跨径正交异性钢箱梁桥有10多座，如厦门海沧大桥、江阴长江大桥、重庆鹅公岩长江大桥、宜昌长江大桥、军山长江大桥等，都采用了钢箱梁一正交

2、异性钢桥面板形式。然而，正交异性钢桥面板的桥面铺装问题，过去国内并没有得到充分解决，钢桥面铺装过早出现高温车辙、横向推移、开裂等病害，这些病害与钢桥面铺装不利的使用条件及我国的交通状况有直接的关系，同时也体现在防水粘接体系不够完善，表现为铺装压实度不够导致铺装层防水性较薄弱。在本课题研究中，在综合分析安庆长江大桥使用条件的基础上，通过方案比较，重点研究铺装防水粘接体系，沥青混合料的疲劳特性及组合方案疲劳性能，以形成适合安庆长江大桥钢桥面铺装的铺装结构。我国从八十年代开始修建正交异性钢桥面板桥梁，对钢桥面铺装技术的研究也始于这一时期。研究最早始于广东省肇庆市四会

3、县马房镇的北江大桥。而我国对钢桥面铺装较系统的研究工作开始于广东虎门大桥。在对该桥桥面铺装课题中，重庆交通科研设计院在广泛调查世界上各种铺装类型资料的基础上，针对铺装层的变形稳定性、疲劳耐久性、高粘结性、不透水性和良好行驶性能等技术问题进行了系统研究。在参照德国和日本有关钢桥面铺装材料和混合料技术规范的基础上，结合我国气候和交通荷载特点，较大程度地提高了材料性能和部分技术指标。根据提高后的材料技术指标，并采用了SMA方案对广东虎门大桥进行了铺装。由于当时我国对SMA本身认识不足，对桥面铺装的温度、荷载使用条件把握不充分，加之施工前临时改变实施方案及施工工艺控制

4、不到位，铺装1997年5月通车后半年即产生了车辙及横向推移病害。一年以后（1998年10月）恢复最初设计的两层式方案（铣刨1.7cm，加铺3cm，恢复总厚度7cm结构），此后进行过裂缝封水、局部挖补，至2003年10月~11月进行重新翻修。88安庆大桥钢桥面铺装试验研究报告通过对广东虎门大桥病害原因的分析和总结，在随后的研究过程中进行了桥面铺装受力分析与现场测试，改性沥青性能的提高及SMA混合料热稳性的提高，取消反应性树脂防水层采用改性沥青防水粘接层，对钢板进行现场打砂及喷涂防腐涂层。其间实施的主要工程有：汕头石大桥、厦门海沧大桥、武汉长江白沙洲大桥、重庆长

5、江鹅公岩大桥、武汉军山长江大桥、宜昌长江大桥等。从目前上述桥梁桥面铺装的使用状况明显可以看到，凡重车和超载车比较多的桥梁（厦门海沧、武汉白沙洲、武汉军山）均产生了脱层推移病害。超载车比例相对较小即使交通量很大（鹅公岩大桥，2003年8月统计昼夜交通量已达7万辆），也没有产生早期脱层病害。此后，以上设计思想在汕头宕石大桥和海沧大桥等钢桥面铺装中得到了充分运用。宕石大桥和海沧大桥的SMA铺装的施工标志着我国改性沥青SMA钢桥面铺装技术系统的进一步完善。但海沧大桥钢桥面在使用近两年后，在进岛方向行车道上开始产生局部脱层（推移病害），由于破坏部位未能及时修补，在水的渗

6、透下脱层的迅速扩大，并不得不在2002年10月进行修复施工。在随后的上海卢浦大桥钢桥面的研究中主要进行了粘接层的研究，主要针对桥面铺装所产生的脱层推移病害进行。采用环氧树脂撒砂，固化后形成剪力键和粗糙面，并采用橡胶沥青砂胶缓冲层的防水粘接体系，提高了铺装层抗剪切推移能力。除了前述的改性沥青SMA铺装体系外，东南大学邓学钧教授等还进行了浇筑式沥青混凝土铺装技术的研究，并用于江阴长江大桥的钢桥面铺装工程中，东南大学黄卫教授等还进行了美国的环氧改性沥青铺装体系的引进与研究，并用于南京长江二桥和舟山桃夭门大桥。在国外，钢桥面铺装技术的研究较早，技术也较成熟，归纳起来大

7、致有以下几种类型：日本的钢桥面铺装多采用浇筑式沥青混凝土兼担防水功能，且都不单独设防水层，在铺装层与钢板间一般采用溶剂型沥青橡胶（2×0.1～0.2l/88安庆大桥钢桥面铺装试验研究报告㎡）等起粘接作用；而在一些使用改性沥青密级配混凝土作为铺装下层时，一般采用改性沥青卷材作为防水层。但卷材在施工过程中容易残留空气，形成气泡，并且边角部位很难贴实。所以，在日本，改性沥青卷材作为钢桥面的铺装防水层并未得到广泛应用。而在德国的钢桥面铺装中，粘接层受到很大程度的重视，防水体系也相当完善。防水层主要有如下三种形式：①在经打砂的钢板上涂布两层环氧树脂，第一层与钢板的粘接力

8、≥2.0MPa，第二层与第一层的粘接力