钢桥面铺装

钢桥面铺装一直是桥梁工程中的一项技术难题,与混凝土桥面铺装相比,其难点正是因为钢桥面板存在对铺装材料不利的恶劣环境造成钢桥面铺装的易损性。

1) 钢桥面板与铺装界面处较为光滑,普通铺装材料无法满足铺装界面的抗滑移要求;

2) 钢板容易产生锈蚀,对铺装材料的防水性能提出极为苛刻的要求;

3) 钢桥在使用过程中,桥面板的应力状态较为复杂,钢桥面板一般较薄,同时钢与普通铺装材料的温度膨胀系数存在一定差异,导致钢桥面铺装界面处会产生比混凝土桥面更大的材料应变;

4) 钢结构由于较强的导热性,在与铺装界面处,在使用情况下容易出现极高温或极低温情况,尤其是钢箱梁结构,其夏季温度可高达70度以上,对铺装材料的破坏严重。

因此钢桥面铺装一方面要解决铺装材料的防水问题,另一方面要处理在钢板界面处高应变,高温及光滑表面情况下,铺装材料的界面稳定问题。围绕上述核心问题的处理,产生了环氧沥青混凝土和ERS这两种不同理念的钢桥面铺装技术。

(1) 环氧沥青混凝土钢桥面铺装

环氧沥青混凝土是一种匀质铺装体系,即整个铺装结构是由一种材料组成,这种铺装体系认为传统用于混凝土桥面的铺装材料不适用于钢桥面,因而寻求一种完全替代的铺装材料,这种材料就是环氧沥青混凝土。环氧沥青混凝土以其优异的材料性能,完全满足了钢桥面板对铺装材料性能的所有要求,即与钢板具有良好的粘结性,温度适应性以及和钢板变形的追随性。环氧铺装体系源于美国,实际施工时将环氧混凝土分为两层施工,第一层20mm,第二层25mm,总厚度为55mm。钢板表面要求进行防腐涂装,钢板与第一层沥青混凝土之间刷涂沥青粘结层,第一、二层沥青混凝土之间刷涂沥青结合层。

钢桥面铺装
钢桥面铺装

国内的钢箱梁桥面铺装初步形成了以双层环氧沥青混凝土铺装,双层SMA改性沥青混凝土铺装以及单层浇筑式沥青混凝土铺装的“三中铺装材料,两类铺装结构组合”格局,这对我国大跨径钢桥建成后保持优良的使用性能具有重要的意义。虽然如此,这些桥面铺装材料在使用过程中还是不可避免出现各种类型的病害。

公司研发团队基于多年研究以及若干实体工程的验证提出了如下图所示的双层高强沥青混凝土钢箱梁桥面铺装方案:

钢桥面铺装