鋼箱梁橋面鋪裝典型結(jié)構(gòu)

1、鋼橋面鋪裝典型結(jié)構(gòu)建議重慶鵬方路面工程技術(shù)研究院重慶中交科技股份有限公司鋼橋面鋪裝典型結(jié)構(gòu)一、前言1.1 鋼橋面鋪裝的特性1）正交異性鋼橋面鋪裝受力模式獨特；2）鋼橋面板對防腐要求極高；3）鋼橋面鋪裝的使用條件往往更加惡劣。1.2鋼橋面鋪裝的基本性能要求1）優(yōu)良的使用性能，包括安全性和行車舒適性；2）優(yōu)良的防銹、防水性能，保護(hù)橋面板； 3）優(yōu)良的層間結(jié)合狀態(tài)；4）優(yōu)良的抗疲勞開裂性能 ；5）優(yōu)良的抗車轍性能； 6）對橋面變形有良好的追從性；7）優(yōu)良的抗老化能力；8）優(yōu)良的抗水損害能力。 1.3合理的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層設(shè)計與橋梁結(jié)構(gòu)類型受力的特點、交通量與組成、氣候環(huán)境條件密切相關(guān)。合

2、理的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)應(yīng)如圖1.1所示。圖1.1 鋼橋面鋪裝典型結(jié)構(gòu)1.4鋼橋面鋪裝各層的作用和要求1.4.1防腐層位于鋼板表面，由涂料或熱噴金屬類材料等組成，能起到防止鋼板生銹腐蝕的作用。1.4.2防水層保護(hù)鋼板不受路表水的侵害，并與鋼板及相鄰鋪裝層形成抗剪連接功能的各層組合體，一般由具有防水、粘結(jié)性能的層次組成。根據(jù)體系的需要還可設(shè)置緩沖層。1.4.3底涂層用于某層次下面以增強該層次與下臥層粘結(jié)力的涂層。1.4.4粘結(jié)層在相鄰層間起粘結(jié)作用的層次，需具有良好的粘結(jié)性能。1.4.5緩沖層用于防水層與鋪裝下層之間的層次，起到防水、隔熱、緩沖荷載、提供施工平臺等作用，可采用橡膠瀝青砂膠或者橡膠瀝青應(yīng)

3、力吸收層等。1.4.6防水體系由相互協(xié)調(diào)一致，相互匹配的防水層（粘結(jié)層、緩沖層）和鋪裝下層組成，起到防水隔離的作用。1.4.7保護(hù)層（鋪裝底層）保護(hù)層（鋪裝底層）不只是要有良好的承重和傳遞荷載的性能，需要有良好的熱穩(wěn)性、抗水損害性能、適應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)變形的能力等，還要有良好的密水性。一般情況下，保護(hù)層應(yīng)采用空隙率小，抗?jié)B水性好的混合料類型。1.4.8磨耗層（鋪裝面層）磨耗層（鋪裝面層）直接與車輛輪胎及大氣接觸，需提供平整、抗滑、耐久的行駛表面。因此，鋪裝表面層應(yīng)粗糙，有足夠的紋理以提供長期的抗滑功能。鋪裝表面層也是在高溫天氣直接承受陽光照射，溫度也最高，也直接與雨水、酸霧等接觸，因此要有足夠的熱穩(wěn)

4、性、抗老化性能、抗水損害性能、抗裂性能等。二、推薦的鋼橋面鋪裝方案根據(jù)鋼箱梁橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)指南，提出以下鋼橋面鋪裝建議方案。2.1采用AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為防水層的鋪裝結(jié)構(gòu)2.1.1鋪裝結(jié)構(gòu)采用AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為防水層的鋪裝結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖2.1 AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為防水層的鋪裝結(jié)構(gòu)2.1.2方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定等級，并采用環(huán)氧富鋅漆或無機(jī)富鋅漆等作防腐層。2 采用AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為防水層，可分兩層實施。3 采用橡膠瀝青砂膠作緩沖層，厚度宜為38mm。4 下層采用SMA時，厚度宜為3040

5、mm，相應(yīng)面層厚度宜為3040mm，鋪裝下層和面層之間應(yīng)使用AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青作粘層。注：鋪裝上下層之間，也可采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層取代粘層材料（AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青），有利于增強鋪裝層的抗裂性。緩沖層也可采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層，厚度宜為1cm，其施工設(shè)備較橡膠瀝青砂膠簡單。2.1.3 方案特點該方案的特點：粘接層是通過化學(xué)過程實現(xiàn)與鋼板的有效粘接，該化學(xué)過程一般是不可逆的； 粘接層材料不會隨著溫度的升高而出現(xiàn)軟化或者融化，粘接層一旦形成，就具有相對獨立性和穩(wěn)定性，對溫度顯示出良好的惰性。 2.1.4方案適用領(lǐng)域該方案適用于降雨量較小區(qū)

6、域、跨徑較小的橋梁橋面鋪裝。2.2采用AMP反應(yīng)性樹脂作為下封閉層的鋪裝結(jié)構(gòu)（1）2.2.1鋪裝結(jié)構(gòu)采用AMP反應(yīng)性樹脂作為下封閉層的鋪裝結(jié)構(gòu)如圖2.2所示圖2.2 AMP反應(yīng)性樹脂作為下封閉層的鋪裝結(jié)構(gòu)2.2.2方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定等級，并采用環(huán)氧富鋅漆或無機(jī)富鋅漆等作防腐層。2 采用AMP反應(yīng)性樹脂作下封層，一般分兩層實施。下層AMP反應(yīng)性樹脂干膜厚度0.20.4mm，下層未完全固化前鋪筑上層，上層反應(yīng)性樹脂干膜厚度0.81.2mm，其上撒布機(jī)制中砂。3 采用橡膠瀝青砂膠作緩沖層，厚度宜為38mm。為保證該層與防水層的粘結(jié)，宜使用AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為底涂層，用

7、量宜為300600g/m2。4 下層采用SMA時，厚度宜為3040mm，相應(yīng)面層厚度宜為3040mm，鋪裝下層和面層之間應(yīng)使用AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青作粘層。注：鋪裝上下層之間，也可采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層取代粘層材料（AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青），有利于增強鋪裝層的抗裂性。緩沖層也可采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層，厚度宜為1cm，其施工設(shè)備較橡膠瀝青砂膠簡單。2.2.3 方案特點該鋪裝結(jié)構(gòu)的特點是以AMP反應(yīng)性樹脂材料為防水層，一方面AMP反應(yīng)性樹脂材料撒砂固化后形成粗糙面以利于鋪裝層與鋼板的粘結(jié)，另一方面隔絕水和空氣，防止鋼板銹蝕；同時，采用了橡膠瀝青砂

8、膠或橡膠瀝青應(yīng)力吸收層作為緩沖層，可起到防水、隔熱、粘結(jié)和緩沖鋪裝表面應(yīng)力、增強鋪裝的抗裂性及提供攤鋪機(jī)等機(jī)械行駛平臺等作用。SMA的骨架密實結(jié)構(gòu)，使得它有較小的空隙率，其密水性較好，瀝青膜與空氣接觸的面積較小，因此它的抗水損害性能，抗老化性能都較好，但SMA不能保證完全密水，可能產(chǎn)生水損害。2.2.4方案適用領(lǐng)域該方案適用于降雨量較小、結(jié)構(gòu)剛度大、超載車不嚴(yán)重的橋梁橋面鋪裝工程。2.3采用AMP反應(yīng)性樹脂作為下封閉層的鋪裝結(jié)構(gòu)（2）2.3.1鋪裝結(jié)構(gòu)采用AMP反應(yīng)性樹脂作為下封閉層的鋪裝結(jié)構(gòu)如圖2.3所示圖2.3 AMP反應(yīng)性樹脂作為下封閉層的鋪裝結(jié)構(gòu)2.3.2方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定

9、等級，并采用環(huán)氧富鋅漆或無機(jī)富鋅漆等作防腐層。2 采用AMP反應(yīng)性樹脂作下封層，一般分兩層實施。下層AMP反應(yīng)性樹脂干膜厚度0.20.4mm，下層未完全固化前鋪筑上層；上層反應(yīng)性樹脂干膜厚度0.81.2mm，其上撒布機(jī)制中砂。3 采用橡膠瀝青砂膠作緩沖層，厚度宜為38mm。為保證該層與防水層的粘結(jié)，宜使用AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為底涂層，用量宜為300600g/m2。4 下層采用GA，厚度宜為2540mm，其上須撒布適宜粒徑的預(yù)拌瀝青碎石。面層厚度宜為3040mm，鋪裝下層和面層之間應(yīng)使用AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青作粘層。注： 緩沖層也可采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收

10、層，厚度宜為1cm，其施工設(shè)備較橡膠瀝青砂膠簡單。2.3.3 方案特點該鋪裝結(jié)構(gòu)的特點是以AMP反應(yīng)性樹脂材料為防水層，一方面AMP反應(yīng)性樹脂材料撒砂固化后形成粗糙面以利于鋪裝層與鋼板的粘結(jié)，另一方面隔絕水和空氣，防止鋼板銹蝕；同時，采用了橡膠瀝青砂膠或橡膠瀝青應(yīng)力吸收層作為緩沖層，可起到防水、隔熱、粘結(jié)和緩沖鋪裝表面應(yīng)力及增強鋪裝的抗裂性等作用。澆筑式瀝青混合料結(jié)構(gòu)型式為完全懸浮型，密實且不透水（空隙率幾乎為0），整體上具有很好的抗疲勞性能和耐久性，由于結(jié)合料含量較高，抵抗低溫開裂的能力較強。2.3.4方案適用領(lǐng)域該方案適用于降雨量較大、冬季寒冷區(qū)的橋梁橋面鋪裝工程。2.4 澆筑式瀝青混凝土

11、作防水層（下層）的鋪裝結(jié)構(gòu)2.4.1鋪裝結(jié)構(gòu)澆筑式瀝青混凝土作防水層（下層）的鋪裝結(jié)構(gòu)如圖2.4所示。圖2.4 澆筑式瀝青混凝土作防水層（下層）的鋪裝結(jié)構(gòu)圖2.4.2方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定等級。2 AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料作為鋼板噴砂除銹后的封閉層，涂布兩層。該層同時也作為鋼板與澆筑式瀝青混凝土層之間的粘結(jié)層。3 下層采用GA，同時兼具防水層的作用。下層厚度宜為2540mm，相應(yīng)面層厚度宜為3040mm。面層為SMA時，GA表面應(yīng)撒布適宜粒徑的預(yù)拌瀝青碎石，鋪裝下層和面層之間應(yīng)使用AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青作粘層。面層為GA時，下層GA表面可不撒布碎石

12、，上層GA表面應(yīng)撒布適宜粒徑的預(yù)拌瀝青碎石，雙層GA層間無需采用粘層。2.4.3 方案特點瀝青類粘結(jié)劑+GA+SMA的鋪裝結(jié)構(gòu)是日本常用的鋪裝結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)充分利用了GA的防水性、整體性等特點，防水性能優(yōu)良。2.4.4方案適用領(lǐng)域該結(jié)構(gòu)適宜于鋪裝厚度較薄的橋面鋪裝。2.5 Elinminator防水粘結(jié)體系作防水層的鋪裝結(jié)構(gòu)2.5.1鋪裝結(jié)構(gòu)Elinminator防水粘結(jié)體系作防水層的鋪裝結(jié)構(gòu)如圖2.5所示。圖2.5 Elinminator防水粘結(jié)體系作防水層的鋪裝結(jié)構(gòu)圖2.5.2方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定等級，在噴砂除銹合格后3h內(nèi)，噴涂底涂層（Zed S94），其用量約200 g/m

13、2。2 待底涂層固化后，實施甲基丙烯酸類樹脂防水膜（兩層）和Bond Coat SA1030膠粘劑，在每層噴涂完約1h（23）后噴涂下一層。甲基丙烯酸類樹脂防水膜總用量宜為2.53.5Kg/ m2，Bond Coat SA1030膠粘劑用量宜為1.251.75Kg/ m2。3 下層采用SMA時，厚度宜為3040mm，相應(yīng)面層厚度宜為3040mm，鋪裝下層和面層之間應(yīng)使用AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青作粘層。2.5.3 方案特點Elinminator防水粘結(jié)體系與鋼板的結(jié)合力、抗刺破能力、防腐蝕能力及鋪裝層間穩(wěn)定性優(yōu)良。2.5.4方案適用領(lǐng)域高粘度改性瀝青SMA，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)

14、性，同時，抗裂性、密水性均較一般改性瀝青密級配瀝青混凝土優(yōu)良，表面粗糙均勻、抗滑，特別是粗骨料嵌擠結(jié)構(gòu)較適應(yīng)于我國南方地區(qū)的高溫氣候，在高溫重載下的抗車轍性能方面具有較大優(yōu)勢。其與Elinminator防水粘結(jié)體系的共同使用，適用于跨徑較大的橋梁橋面鋪裝。2.6 Elinminator防水粘結(jié)體系與澆筑式瀝青混凝土共同使用的鋪裝結(jié)構(gòu)2.6.1鋪裝結(jié)構(gòu)Elinminator防水粘結(jié)體系+GA共同使用的鋪裝結(jié)構(gòu)如圖2.6所示。圖2.6 Elinminator防水粘結(jié)體系+GA共同使用的鋪裝結(jié)構(gòu)圖2.6.2方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定等級，在噴砂除銹合格后3h內(nèi)，噴涂底涂層（Zed S94），其用

15、量約200 g/m2。2 待底涂層固化后，實施甲基丙烯酸類樹脂防水膜（兩層）和Tack Coat No.2膠粘劑，在每層噴涂完約1h（23）后噴涂下一層。甲基丙烯酸類樹脂防水膜總用量宜為2.53.5Kg/ m2，Tack Coat No.2膠粘劑用量宜為100200g/ m2。3 下層采用GA，同時兼具防水層的作用。下層厚度宜為2540mm，相應(yīng)面層厚度宜為3040mm。面層為SMA時，GA表面應(yīng)撒布適宜粒徑的預(yù)拌瀝青碎石，鋪裝下層和面層之間應(yīng)使用AMP-PS普適反應(yīng)型防水粘結(jié)材料或改性乳化瀝青作粘層。面層為GA時，下層GA表面可不撒布碎石，上層GA表面應(yīng)撒布適宜粒徑的預(yù)拌瀝青碎石。2.6.3

16、方案特點澆筑式瀝青混合料結(jié)構(gòu)型式為完全懸浮型，細(xì)集料多，瀝青含量高，在高溫下經(jīng)特殊攪拌工藝拌制后，混合料呈現(xiàn)流動狀態(tài)，經(jīng)攤鋪整平后，混合料靠自重流動作用，形成密實且不透水（空隙率幾乎為0）的鋪裝層，整體上具有很好的抗疲勞性能和耐久性，由于結(jié)合料含量較高，抵抗低溫開裂的能力較強，能夠與Eliminator防水粘結(jié)層一起組成良好的鋼橋面防水體系。2.6.4 方案典型工程鋼橋面澆筑式瀝青混凝土鋪裝方案在國內(nèi)外有很多成功的案例，例如德國的Oberkasseler、Mulheim、Zoo等鋼橋，在德國，鋼橋面澆筑式瀝青混凝土已經(jīng)有長達(dá)30年以上的使用壽命；在我國，近年來澆筑式鋪裝方案也越來越多地應(yīng)用于鋼

17、橋面鋪裝，而且使用效果都比較好，例如香港的青馬大橋、天津的子牙河大橋等。而澆筑式瀝青混凝土+ Elinminator防水粘結(jié)體系的鋪裝結(jié)構(gòu)已成功應(yīng)用于重慶菜園壩大橋、無錫S342省道主線鋼橋面鋪裝、深圳灣大橋、沈陽尚小橋、美國喬治華盛頓大橋等。三、重載交通鋼橋面鋪裝方案該方案是正在進(jìn)行研究并將實施的江陰長江大橋橋面鋪裝方案，其鋪裝結(jié)構(gòu)如圖3.1。圖3.1 重載交通鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)圖方案說明1 鋼板噴砂除銹到規(guī)定等級，在噴砂除銹合格后3h內(nèi)，噴涂底涂層（Zed S94），其用量約200 g/m2。2 待底涂層固化后，實施甲基丙烯酸類樹脂防水膜（兩層）和Tack Coat No.2膠粘劑，在每層噴涂完約1h（23）后噴涂下一層。甲基丙烯酸類樹脂防水膜總用量宜為2.53.5Kg/ m2，Tack Coat No.2膠粘劑用量宜為100200g/ m2。3 下層采用聚合物改性GA，同時兼具防水層的作用。