双层SMA课件.doc

厦门海沧大桥钢桥面铺装翻修设计说明 1 概述厦门海沧大桥主桥为三跨连续全漂浮结构钢箱梁悬索桥，全长1104m，主跨648m，桥面宽31m，行车道宽2(14.75m，中央分隔带宽1.5m，钢桥面铺装面积为32568m2。厦门海沧大桥桥面系为正交异性钢板，钢板厚度12mm。 大桥1999年通车，采用热熔型粘接剂加双层SMA的铺装结构，在2002年和2005年，都进行了全桥翻修。2005年采用的铺装方案为：环氧富锌底漆+环氧粘结层+橡胶沥青砂胶+下层SMA+玻纤格栅+上层SMA+雾封层，使用效果较好，已经运行了五年，桥面铺装有了很大改善。近两年来，由于超载车、重车以及车流量急速增多及SMA改性沥青铺装层逐年老化，进岛向重车道已出现较严重车辙和网状裂缝，为满足车辆日益增长的需要，保持良好路况，厦门路桥建设集团有限公司拟定在2011年对钢桥面铺装进行全面翻修，要求新铺装方案能够满足车流量日益增长的需要，推迟病害出现时间，确保铺装层的寿命至少6年路况优良。 受厦门路桥建设集团有限公司委托，在对原方案进行优化分析的基础上，综合我院的先进研究成果，开展厦门海沧大桥钢桥面铺装翻修施工图设计。 2 设计标准及依据 2.1交通条件 设计车速：80km/h，设计荷载：汽车-超20级，验算荷载为挂车-120，铺装设计标准轴载100KN。 2.2设计规范： 《公路沥青路面设计规范》 （JTG D50-2006） 《公路沥青路面施工技术规范》 （JTG F40-2004） 《公路工程技术标准》 （JTG B01-2003） 《公路工程质量检验评定标准》 （JTG F80/1-2004） 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 （JTJ 052-2000） 《公路工程集料试验规程》 （JTGE 42-2005） 《道桥用防水涂料行业标准》 （JC/T 975-2005） 《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》 交便字[2006]274号 2.4 自然气候 厦门为沿海岛屿城市，具有典型的海洋性气候。厦门气候资料见表2.1。 表2.1 桥位区气象特征表 极端最高气温 38.5℃ （2003年） 极端最低气温 1.5℃ （1993年） 月平均最高气温 28.1℃ 7月 月平均最低气温 12.4℃ 2月 多年平均气温 20.6℃ 年平均最高气温 24.8℃ 多年均降水量 1315mm 3.钢桥面铺装设计使用条件 3.1 钢桥面铺装使用温度确定 根据气象资料并结合过去我们对钢桥面铺装温度测试的经验结论：一般在低温时，铺装温度略高于气温，高温时，铺装面层温度比气温高20℃～25℃左右（太阳直射状态下，约在13:00～15:00）。厦门地区的温度为2℃～39℃，考虑一定的温度波动，可估算该桥钢桥面铺装极端使用温度范围约在0℃～65℃。 3.2 桥面沥青铺装设计要求 （1）沥青铺装层要求具有良好的抗车辙性能 从厦门海沧大桥的气候环境条件来看，年极端气温相对比较高，钢箱梁的储热作用会使沥青铺装层的温度显著高于路表温度。在使用过程中，SMA出现了比较严重的车辙情况，因此，在新设计中应保证桥面沥青铺装层在重交通荷载作用下具有较高的抗车辙性能，有效地防止或延缓沥青铺装层车辙的出现。 （2）沥青铺装层要求具有良好的抗疲劳开裂性能 在交通荷载作用下，桥面铺装层要随同钢桥面板变形，钢板U形加劲肋顶部对应的铺装表面将产生反复弯曲应力，厦门海沧大桥桥面板相对较薄（12mm），桥面铺装所承受弯拉、剪切应力相对较大，在U型肋和纵梁部位的铺装层顶部因负弯矩过大而产生了较多裂缝。因此，铺装设计要重点考虑沥青铺装层的抗疲劳开裂性能。 （3）沥青铺装层与钢板之间应具有良好的层间结合能力 交通荷载作用下，桥面铺装层与钢板会产生荷载变形；不同环境温度作用下，沥青铺装结构层以及钢板会产生温度变形。荷载和气候的共同作用使得铺装层与钢板之间产生较大的剪切应力，当应力超过层间抗剪强度时，就会导致层间脱离，引起铺装层破坏。因此，要求沥青铺装层与钢板之间必须具有良好的层间结合力。 （4）沥青铺装层对桥面板等钢结构应具有良好的保护作用 厦门地区为海洋性气候，雨量充沛，空气潮湿，水份极易导致钢板锈蚀，降低铺装结构层的耐久性和桥梁钢结构的使用寿命。因此，在铺装设计中，还要重点考虑铺装结构体系对钢板的保护作用和防腐作用。