鋼橋橋面鋪裝路面課件

鋼橋橋面鋪裝路面鋼橋橋面鋪裝路面1主要內(nèi)容8.1鋼橋【steelbridge】8.2正交異性板橋面鋪裝8.3鋼橋面鋪裝常用材料8.4鋼橋面鋪裝破壞類型8.5鋪裝結構受力和變形特點主要內(nèi)容8.1鋼橋【steelbridge】28.1鋼橋【steelbridge】8.1.1定義鋼橋是用鋼材作為主要建造材料的橋梁。具有強度高，剛度大的特點，相對于混凝土橋可減小梁高和自重。8.1鋼橋【steelbridge】8.1.1定義3鋼橋橋面鋪裝路面課件4南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設計和建造的雙層式鐵路、公路兩用橋梁。上層公路橋長4589米，車行道寬15米，可容4輛大型汽車并行，兩側還各有2米多寬的人行道；下層鐵路橋長6772米，寬14米，鋪有雙軌，兩列火車可同時對開。南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設計和建造的雙層式鐵路、5蕪湖長江大橋，其橋型為公、鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，鐵路為I級，雙線；公路為4車道，車行道寬18米，兩側人行道各寬1.5米。公路在上層，鐵路在下層。鐵路橋長10616米，公路橋長6078米，其中跨江橋長2193.7米。蕪湖長江大橋，其橋型為公、鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，鐵路為I級，雙68.1.2鋼橋的主要特點優(yōu)點：1、跨越能力大2、最合適工業(yè)化制造，便于運輸3、韌性、延展性好，可提高抗震性能4、易于修復和更換5、利于環(huán)保8.1.2鋼橋的主要特點優(yōu)點：7缺點：1、易于腐蝕2、鐵路鋼橋行車時噪聲與震動均比較大雪梨港大橋正遭到鐵銹腐蝕缺點：8鋼橋橋面主要結構主要有：橋面梁格、橋面板、橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道、護輪帶、欄桿、照明燈具、伸縮縫等。鋼橋橋面主要結構主要有：橋面梁格、橋面板、橋面鋪裝、排水防水98.1.3橋面結構的分類1、按橋面系承受的荷載和功能不同進行分類：

公路橋面鐵路橋面2、按承重結構主要材料進行分類：

鋼橋面混凝土橋面木橋面3、按橋面系的受力性能進行分類：

結合橋面（橋面板同時參與橋面系梁格或者主梁共同工作的橋面）

非結合橋面

8.1.3橋面結構的分類1、按橋面系承受的荷載和功能不同進行108.2正交異性板橋面鋪裝

8.2.1正交異性板橋面鋪裝加勁梁、橫肋、縱肋在垂直方向互相交織，形成網(wǎng)格狀承重結構，與上部的鋼板共同稱為正交異性鋼橋板面。8.2正交異性板橋面鋪裝

8.2.1正交異性板橋面鋪裝11由于正交異性鋼橋面板具有構件質量輕、運輸與架設方便。施工周期短、造價低、結構性能優(yōu)良等特點，已建成或正在建成的大跨徑橋梁橋面板大多數(shù)采用正交異性鋼橋面板。它與瀝青混合料鋪裝層組成完整體系作為橋面系。由于正交異性鋼橋面板具有構件質量輕、運輸與架設方便。施工周期128.2.2鋪裝層從對鋼橋面進行有效保護，提高橋梁使用壽命、行車舒適性與安全性，以及減少震動與噪聲和提高經(jīng)濟效益與社會效益等方面考慮，要求在鋼橋面板上施加一層多功能的保護層結構，這就是鋪裝層。8.2.2鋪裝層從對鋼橋面進行有效保護，提高橋梁使用壽命、行13常用的鋪裝層大致可分為兩類：水泥混凝土鋪裝和瀝青混凝土鋪裝水泥混凝土鋪裝的造價低，耐磨性能好，適合重載交通，但養(yǎng)護期長，日后修補比較麻煩。瀝青混凝土鋪裝具有重量輕、變形協(xié)調(diào)性好、與橋面板黏著性能優(yōu)越、易于維修以及行車舒適等優(yōu)點，維修養(yǎng)護方便，通車速度快，但易老化和變形。常用的鋪裝層大致可分為兩類：水泥混凝土鋪裝和瀝青混凝土鋪裝148.2.3正交異性板橋面鋪裝的特點1、鋼橋面瀝青混合料鋪裝直接鋪筑在正交異性鋼橋面板上。2、溫度變化明顯，影響鋪裝層變形。3、大跨徑鋼橋還要受到強風、臺風及其他各因素對其產(chǎn)生的震動作用。4、受力模式不同。5、鋼橋的最大弱點之一就是遇水生銹。8.2.3正交異性板橋面鋪裝的特點1、鋼橋面瀝青混合料鋪裝直158.2.4鋼橋面鋪裝【bridgedeckpavement】是直接鋪設在鋼橋面板上，保護鋼板并提供滿足汽車行駛要求的路表面功能，與鋼橋面結構共同承重，厚度約為35~100mm的單層或雙層的承重構造物。它一般由防銹層、防水黏結層、瀝青混凝土鋪裝層等構成。8.2.4鋼橋面鋪裝【bridgedeckpavemen168.2.5鋼橋面瀝青混合料鋪裝類型的選用1、較高的鋪裝層強度及合理的厚度2、優(yōu)良的層間黏結性能3、優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性4、較好的耐久性，即較好的抗老化性、水穩(wěn)定性和抗疲勞特性5、優(yōu)良的適應鋼橋面板非周期性變形，即變形穩(wěn)定性6、優(yōu)良的平整性、抗滑性及耐磨性7、良好的防水防滲透性能8、可靠的施工工藝與質量控制8.2.5鋼橋面瀝青混合料鋪裝類型的選用1、較高的鋪裝層強度178.3鋼橋面鋪裝常用材料常用的鋪裝層材料主要有以下四類：1、熱拌瀝青混凝土或改性密級配瀝青混凝土2、高溫拌合澆注式瀝青混凝土（德、日）3、改性瀝青SMA(StoneMasticAsphalt)4、環(huán)氧瀝青混凝土(EpoxyAsphalt)8.3鋼橋面鋪裝常用材料常用的鋪裝層材料主要有以下四類：188.3.1澆注式瀝青混凝土優(yōu)點：空隙率接近零，具有優(yōu)良的防水、抗老化性能，無需防水層，抗裂性能強，對鋼板的追從性、與鋼板間的黏結性能好于一般瀝青混凝土。缺點：高溫穩(wěn)定性差，易形成車轍。以德國和日本應用為代表8.3.1澆注式瀝青混凝土優(yōu)點：空隙率接近零，具有優(yōu)良的防水198.3.2改性瀝青SMA(StoneMasticAsphalt)優(yōu)點：較好的柔韌性、抗松散能力、抗裂能力強，具有良好的耐久性和防水性能，抗塑流和抗永久變形的能力強，不易產(chǎn)生車轍，具有粗糙的表面結構，防滑性能好，施工要求低，施工期短，費用較低。缺點：鋪裝層較厚（大于60mm），對集料要求高，在我國工程實踐中保質期限較短。德國和日本等國多采用。我國的虎門大橋、廈門海滄大橋、武漢白沙洲大橋等均采用SMA為鋪裝材料。8.3.2改性瀝青SMA(StoneMasticAsp20虎門大橋虎門大橋21廈門海滄大橋廈門海滄大橋228.3.3環(huán)氧瀝青混合料(EpoxyAsphalt)

優(yōu)點：強度高，高溫時抗塑流和抗永久變形的能力很強，低溫抗裂性能很好，具有極好的抗疲勞性能，具有很好的抵抗化學物質侵襲的能力，包括溶劑、燃料和油。缺點：環(huán)氧瀝青混凝土配制工藝比較復雜，施工中對時間和溫度要求十分嚴格，施工難度大，材料費用也高，相關技術資料在國外多屬專利產(chǎn)品。多應用于美國和中國。到目前為止，我國已有包括南京長江第二大橋、潤揚大橋、南京長江第三大橋等7座超大跨度橋梁采用此材料。8.3.3環(huán)氧瀝青混合料(EpoxyAsphalt)

優(yōu)點23南京長江第二大橋南京長江第二大橋248.4鋼橋面鋪裝破壞類型8.4.1破壞類型1、縱橫向裂紋破壞產(chǎn)生原因：（1）汽車荷載過重引起鋪裝層表面拉應變力過大（2）橋面系結構剛度不足，引起鋪裝層表面拉應變過大（3）鋪裝材料耐疲勞性能不足（4）鋪裝整體抗拉強度不足，在產(chǎn)生推移時形成斜向開裂。8.4鋼橋面鋪裝破壞類型8.4.1破壞類型25鋼橋橋面鋪裝路面課件262、車轍破壞產(chǎn)生原因：（1）鋪裝熱穩(wěn)定性不足，在汽車反復荷載作用下，混合料蠕變，形成永久變形積累。（2）地區(qū)溫度過高、常年高溫季節(jié)過長及封閉式箱梁內(nèi)部溫度較高等引起鋪裝溫度過高（3）汽車軸載過重（超載）。2、車轍破壞27鋼橋橋面鋪裝路面課件284、坑槽破壞坑槽破壞一般與材料自身性能以及對其他病害沒有及時維護有關。4、坑槽破壞坑槽破壞一般與材料自身性能以及對其他病害沒有及時293、脫層及推移破壞

脫層和推移破壞的出現(xiàn)主要和黏結層強度以及鋪裝層材料的高溫穩(wěn)定性有關。如果黏結層強度較低，則容易脫層；如果鋪裝層材料的高溫穩(wěn)定性較差，則在水平力的作用下容易失穩(wěn)，從而形成推移和擁包病害。3、脫層及推移破壞

脫層和推移破壞的出現(xiàn)主要和黏結層強度以及305、其它破壞形式伸縮縫與鋪裝結合部位在長期行車荷載作用下形成段差行車磨耗作用及使用材料抗磨光功能不足而引起鋪裝抗滑性能不足瀝青混凝土鋪裝施工中產(chǎn)生的氣泡（鼓包）等破壞在加勁肋之上出現(xiàn)平行裂縫和鋪裝層位移鋪裝表面松散、泛油、形成光面的輪跡帶或輪印等5、其它破壞形式伸縮縫與鋪裝結合部位在長期行車荷載作用下形成318.5鋪裝結構受力和變形特點正交異性鋼橋面鋪裝不同于一般公路瀝青混凝土路面，它直接鋪設在正交異性鋼橋面板上，由于正交異性鋼橋面板柔度大，以及在行車荷載與溫度變化、風載、地震等自然因素共同影響下，特別是它還受到橋梁結構變形的影響，其受力和變形遠比公路路面或機場道面復雜，尤其在重型車輛荷載作用下，鋼橋面板局部變形更大、更復雜，各縱向加勁肋?？v隔板、橫肋與橋面板焊接處出現(xiàn)明顯的應力集中，這導致鋪裝層受力更復雜，更不利。8.5鋪裝結構受力和變形特點正交異性鋼橋面鋪裝不同于一般公路32鋼橋橋面鋪裝路面課件338.5.1結構受力和變形特點1、橋面鋪裝處于變形大而復雜的鋼板之上，正交異性鋼橋面板本身的變形、位移、振動等都直接影響鋪裝層的工作狀態(tài)。2、鋼橋結構的每日和季節(jié)性溫度變化嚴重影響鋪裝層的變形，鋼橋面板的導熱系數(shù)要遠大于其他土工材料。3、大跨徑鋼橋一般都建在大江、大河或橫跨海峽之上，強風、臺風頻繁，各種因素對其產(chǎn)生的震動作用，在一般瀝青混凝土路面上是遭遇不到的。4、受力模式不同5、縱隔板上方鋪裝層表面易形成更明顯的應力集中6、鋪裝層與隔板的黏結性能極為重要，一旦黏結性能喪失，就預示鋼橋面鋪裝已發(fā)生或即將發(fā)生破壞。8.5.1結構受力和變形特點1、橋面鋪裝處于變形大而復雜的鋼348.5.2國內(nèi)外常用的鋼橋面鋪裝層結構形式英國鋪裝層總厚度一般為4cm，分為五個層次。8.5.2國內(nèi)外常用的鋼橋面鋪裝層結構形式英國35美國美國鋼橋面鋪裝結構比較簡單，2層結構，常用結構厚度為5cm.美國36法國法國鋼橋面鋪裝層采用4層結構，共5cm厚。法國37德國德國鋼橋面鋪裝層相對來說比較厚，到達8cm，共4層。德國38中國我國常用的鋼橋面鋪裝層結構形式比較豐富，常采用雙層結構。鋪裝層材料的采用從最早的氯丁橡膠瀝青混合料、SBS改性瀝青混凝土、EVA改性瀝青混凝土，逐漸過渡到SMA、澆注式瀝青混凝土和環(huán)氧瀝青混凝土。多年實踐表明，環(huán)氧瀝青混凝土更適合于我國自然條件和交通狀況下的鋼箱梁橋面鋪裝。中國39鋼橋橋面鋪裝路面鋼橋橋面鋪裝路面40主要內(nèi)容8.1鋼橋【steelbridge】8.2正交異性板橋面鋪裝8.3鋼橋面鋪裝常用材料8.4鋼橋面鋪裝破壞類型8.5鋪裝結構受力和變形特點主要內(nèi)容8.1鋼橋【steelbridge】418.1鋼橋【steelbridge】8.1.1定義鋼橋是用鋼材作為主要建造材料的橋梁。具有強度高，剛度大的特點，相對于混凝土橋可減小梁高和自重。8.1鋼橋【steelbridge】8.1.1定義42鋼橋橋面鋪裝路面課件43南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設計和建造的雙層式鐵路、公路兩用橋梁。上層公路橋長4589米，車行道寬15米，可容4輛大型汽車并行，兩側還各有2米多寬的人行道；下層鐵路橋長6772米，寬14米，鋪有雙軌，兩列火車可同時對開。南京長江大橋是長江上第一座由中國自行設計和建造的雙層式鐵路、44蕪湖長江大橋，其橋型為公、鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，鐵路為I級，雙線；公路為4車道，車行道寬18米，兩側人行道各寬1.5米。公路在上層，鐵路在下層。鐵路橋長10616米，公路橋長6078米，其中跨江橋長2193.7米。蕪湖長江大橋，其橋型為公、鐵兩用鋼桁梁斜拉橋，鐵路為I級，雙458.1.2鋼橋的主要特點優(yōu)點：1、跨越能力大2、最合適工業(yè)化制造，便于運輸3、韌性、延展性好，可提高抗震性能4、易于修復和更換5、利于環(huán)保8.1.2鋼橋的主要特點優(yōu)點：46缺點：1、易于腐蝕2、鐵路鋼橋行車時噪聲與震動均比較大雪梨港大橋正遭到鐵銹腐蝕缺點：47鋼橋橋面主要結構主要有：橋面梁格、橋面板、橋面鋪裝、排水防水系統(tǒng)、人行道、護輪帶、欄桿、照明燈具、伸縮縫等。鋼橋橋面主要結構主要有：橋面梁格、橋面板、橋面鋪裝、排水防水488.1.3橋面結構的分類1、按橋面系承受的荷載和功能不同進行分類：

公路橋面鐵路橋面2、按承重結構主要材料進行分類：

鋼橋面混凝土橋面木橋面3、按橋面系的受力性能進行分類：

結合橋面（橋面板同時參與橋面系梁格或者主梁共同工作的橋面）

非結合橋面

8.1.3橋面結構的分類1、按橋面系承受的荷載和功能不同進行498.2正交異性板橋面鋪裝

8.2.1正交異性板橋面鋪裝加勁梁、橫肋、縱肋在垂直方向互相交織，形成網(wǎng)格狀承重結構，與上部的鋼板共同稱為正交異性鋼橋板面。8.2正交異性板橋面鋪裝

8.2.1正交異性板橋面鋪裝50由于正交異性鋼橋面板具有構件質量輕、運輸與架設方便。施工周期短、造價低、結構性能優(yōu)良等特點，已建成或正在建成的大跨徑橋梁橋面板大多數(shù)采用正交異性鋼橋面板。它與瀝青混合料鋪裝層組成完整體系作為橋面系。由于正交異性鋼橋面板具有構件質量輕、運輸與架設方便。施工周期518.2.2鋪裝層從對鋼橋面進行有效保護，提高橋梁使用壽命、行車舒適性與安全性，以及減少震動與噪聲和提高經(jīng)濟效益與社會效益等方面考慮，要求在鋼橋面板上施加一層多功能的保護層結構，這就是鋪裝層。8.2.2鋪裝層從對鋼橋面進行有效保護，提高橋梁使用壽命、行52常用的鋪裝層大致可分為兩類：水泥混凝土鋪裝和瀝青混凝土鋪裝水泥混凝土鋪裝的造價低，耐磨性能好，適合重載交通，但養(yǎng)護期長，日后修補比較麻煩。瀝青混凝土鋪裝具有重量輕、變形協(xié)調(diào)性好、與橋面板黏著性能優(yōu)越、易于維修以及行車舒適等優(yōu)點，維修養(yǎng)護方便，通車速度快，但易老化和變形。常用的鋪裝層大致可分為兩類：水泥混凝土鋪裝和瀝青混凝土鋪裝538.2.3正交異性板橋面鋪裝的特點1、鋼橋面瀝青混合料鋪裝直接鋪筑在正交異性鋼橋面板上。2、溫度變化明顯，影響鋪裝層變形。3、大跨徑鋼橋還要受到強風、臺風及其他各因素對其產(chǎn)生的震動作用。4、受力模式不同。5、鋼橋的最大弱點之一就是遇水生銹。8.2.3正交異性板橋面鋪裝的特點1、鋼橋面瀝青混合料鋪裝直548.2.4鋼橋面鋪裝【bridgedeckpavement】是直接鋪設在鋼橋面板上，保護鋼板并提供滿足汽車行駛要求的路表面功能，與鋼橋面結構共同承重，厚度約為35~100mm的單層或雙層的承重構造物。它一般由防銹層、防水黏結層、瀝青混凝土鋪裝層等構成。8.2.4鋼橋面鋪裝【bridgedeckpavemen558.2.5鋼橋面瀝青混合料鋪裝類型的選用1、較高的鋪裝層強度及合理的厚度2、優(yōu)良的層間黏結性能3、優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性4、較好的耐久性，即較好的抗老化性、水穩(wěn)定性和抗疲勞特性5、優(yōu)良的適應鋼橋面板非周期性變形，即變形穩(wěn)定性6、優(yōu)良的平整性、抗滑性及耐磨性7、良好的防水防滲透性能8、可靠的施工工藝與質量控制8.2.5鋼橋面瀝青混合料鋪裝類型的選用1、較高的鋪裝層強度568.3鋼橋面鋪裝常用材料常用的鋪裝層材料主要有以下四類：1、熱拌瀝青混凝土或改性密級配瀝青混凝土2、高溫拌合澆注式瀝青混凝土（德、日）3、改性瀝青SMA(StoneMasticAsphalt)4、環(huán)氧瀝青混凝土(EpoxyAsphalt)8.3鋼橋面鋪裝常用材料常用的鋪裝層材料主要有以下四類：578.3.1澆注式瀝青混凝土優(yōu)點：空隙率接近零，具有優(yōu)良的防水、抗老化性能，無需防水層，抗裂性能強，對鋼板的追從性、與鋼板間的黏結性能好于一般瀝青混凝土。缺點：高溫穩(wěn)定性差，易形成車轍。以德國和日本應用為代表8.3.1澆注式瀝青混凝土優(yōu)點：空隙率接近零，具有優(yōu)良的防水588.3.2改性瀝青SMA(StoneMasticAsphalt)優(yōu)點：較好的柔韌性、抗松散能力、抗裂能力強，具有良好的耐久性和防水性能，抗塑流和抗永久變形的能力強，不易產(chǎn)生車轍，具有粗糙的表面結構，防滑性能好，施工要求低，施工期短，費用較低。缺點：鋪裝層較厚（大于60mm），對集料要求高，在我國工程實踐中保質期限較短。德國和日本等國多采用。我國的虎門大橋、廈門海滄大橋、武漢白沙洲大橋等均采用SMA為鋪裝材料。8.3.2改性瀝青SMA(StoneMasticAsp59虎門大橋虎門大橋60廈門海滄大橋廈門海滄大橋618.3.3環(huán)氧瀝青混合料(EpoxyAsphalt)

優(yōu)點：強度高，高溫時抗塑流和抗永久變形的能力很強，低溫抗裂性能很好，具有極好的抗疲勞性能，具有很好的抵抗化學物質侵襲的能力，包括溶劑、燃料和油。缺點：環(huán)氧瀝青混凝土配制工藝比較復雜，施工中對時間和溫度要求十分嚴格，施工難度大，材料費用也高，相關技術資料在國外多屬專利產(chǎn)品。多應用于美國和中國。到目前為止，我國已有包括南京長江第二大橋、潤揚大橋、南京長江第三大橋等7座超大跨度橋梁采用此材料。8.3.3環(huán)氧瀝青混合料(EpoxyAsphalt)

優(yōu)點62南京長江第二大橋南京長江第二大橋638.4鋼橋面鋪裝破壞類型8.4.1破壞類型1、縱橫向裂紋破壞產(chǎn)生原因：（1）汽車荷載過重引起鋪裝層表面拉應變力過大（2）橋面系結構剛度不足，引起鋪裝層表面拉應變過大（3）鋪裝材料耐疲勞性能不足（4）鋪裝整體抗拉強度不足，在產(chǎn)生推移時形成斜向開裂。8.4鋼橋面鋪裝破壞類型8.4.1破壞類型64鋼橋橋面鋪裝路面課件652、車轍破壞產(chǎn)生原因：（1）鋪裝熱穩(wěn)定性不足，在汽車反復荷載作用下，混合料蠕變，形成永久變形積累。（2）地區(qū)溫度過高、常年高溫季節(jié)過長及封閉式箱梁內(nèi)部溫度較高等引起鋪裝溫度過高（3）汽車軸載過重（超載）。2、車轍破壞66鋼橋橋面鋪裝路面課件674、坑槽破壞坑槽破壞一般與材料自身性能以及對其他病害沒有及時維護有關。4、坑槽破壞坑槽破壞一般與材料自身性能以及對其他病害沒有及時683、脫層及推移破壞

脫層和推移破壞的出現(xiàn)主要和黏結層強度以及鋪裝層材料的高溫穩(wěn)定性有關。如果黏結層強度較低，則容易脫層；如果鋪裝層材料的高溫穩(wěn)定性較差，則在水平力的作用下容易失穩(wěn)，從而形成推移和擁包病害。3、脫層及推移破壞

脫層和推移破壞的出現(xiàn)主要和黏結層強度以及695、其它破壞形式伸縮縫與鋪裝結合部位在長期行車荷載作用下形成段差行車磨耗作用及使用材料抗磨光功能不足而引起鋪裝抗滑性能不足瀝青混凝土鋪裝施工中產(chǎn)生的氣泡（鼓包）等破壞在加勁肋之上出現(xiàn)平行裂縫和鋪裝層位移鋪裝表面松散、泛油、形成光面的輪跡帶或輪印等5、其它破壞形式伸縮縫與鋪裝結合部位在長期行車荷載作用下形成708.5鋪裝結構受