三种钢桥面铺装方案典型破坏形式及维修方法说明资料.doc

柳州市维义大桥 三种钢桥面铺装方案典型破坏形式及维修方法说明 招商局重庆交通科研设计院有限公司 二〇一〇年十二月 钢桥面铺装常用三种方案 钢箱梁桥面在世界上已有超过百年的应用历史，相比水泥混凝土结构，具有重量轻、施工快捷、质量可靠等优点，因此在世界上得到了广泛的使用。 钢桥面铺装在使用过程中变形量大、温度高、铺装层与钢板粘结不好，是一个世界性的难题。通常钢桥面铺装都先于路面破坏，特别是一些大型桥梁，通车后往往几年就损坏，造成的损失和影响都非常大目前，最常用的，也是使用效果最好的三种铺装方案有以下三种。 方案一：双层改性SMA（图1） 方案二：浇筑式沥青混凝土（GA10）+高弹SMA（图2） 方案三：双层美国环氧沥青混凝土（图3） 图1 桥面铺装方案一（双层SMA） 方案一面层采用双层SMA结构，具有较好的密水性、抗车辙性能、耐疲劳性能等，下部防水结构层采用国内桥面铺装中应用比较多、相对比较成熟的环氧树脂防水层。防腐层采用环氧富锌漆，上部双层环氧树脂（撒碎石），在起到防水效果的同时，可有效提高结构层间剪切强度。国内早期钢桥面铺装常采用此种结构。图2 桥面铺装方案二（浇筑式+SMA）方案二铺装采用浇筑式+SMA结构，具有良好的防水性、疲劳性能、水稳性、抗滑性、耐久性等。在国内经过众多工程的实际检验，质量优良，极少发生病害。 防水层采用丙烯酸树脂（MMA）体系。经过大量实验验证和工程验证，该类防水体系具有很好的密封性、耐久性，在国外，使用寿命甚至已达30年而未重行铺设。图3 桥面铺装方案三（双层环氧沥青） 方案三采用美国环氧沥青混凝土铺装结构，环氧沥青混凝土综合性能比较优良，车辙动稳定度较高，耐腐蚀性能较好，目前在国内外有大量的实体工程应用。 美国环氧沥青混凝土具有很高的强度，其马歇尔稳定度是一般沥青混凝土的3-5倍；还有很好的耐疲劳性能和良好的耐腐蚀性；基本不发生推移和车辙等永久变形。三种方案常见病害及维修处置方法简介 三种方案在国内都有较多的应用，其中双层SMA主要应用在早期大跨径桥梁和一些中小型桥梁，浇筑式+SMA和环氧沥青铺装在近期应用较多。 三种方案在使用过程中，均有不同类型的病害出现，由于三种方案的原材料特性各不相同，其病害也相应具有不同的特点。养护维修是延长桥面铺装寿命的有效方法，养护维修及时、处理措施得当的桥面铺装使用寿命明显长于养护维修不及时的桥梁。目前，我国钢箱梁桥沥青铺装或多或少都存在问题，特别是一些大跨径重载桥梁，桥面铺装使用情况都不能令人满意，早期损害现象比较普遍，因此养护维修对于桥梁的正常使用显得尤为重要。双层SMA 图4 桥面铺装纵向裂缝 图5 桥面铺装网裂 SMA桥面铺装一旦开裂，通常采用沥青灌缝的方法来封闭裂缝，避免水分下渗进一步损坏铺装结构。如果产生网裂，就只有挖补重新铺装了。 坑槽 沥青铺装层开裂后如不能及时处置维修，在行车作用下会逐渐扩展，逐渐形成网裂，最后由于沥青混合料松散、脱落，形成坑槽。 图6 桥面铺装坑槽病害 坑槽的处治方法通常把出现坑槽的位置挖除，采用沥青混合料回填，压实后形成平整的路面，填补材料可以采用热拌沥青混合料，也可采用冷拌沥青混合料。新旧界面之间通常涂刷粘结剂以保证粘结强度。在坑槽修补完毕后，在新旧混合料接缝处需要涂热熔沥青或其他防水材料，以防止水分沿新旧界面下渗导致病害。 车辙 钢桥面铺装温度通常要高于普通路面铺装温度，并且由于钢箱梁的保温作用，高温持续时间长。据调查，夏季钢桥面铺装温度最高可达到65℃，如此高的温度导致沥青混合料软化，在重载交通的碾压下，会产生塑性变形，逐渐形成车辙。车辙病害与铺装材料质量不好有直接的关系，通常由两个原因引起：铺装层材料内部抵抗剪应力的性能不足和铺装材料空隙率过大，第一个原因会造成推移型车辙，第二个原因会造成压密性车辙。 图7 桥面铺装车辙 由于车辙病害主要与铺装材料的性质有关，车辙深度会在行车作用下逐渐增加，仅平整表层无法解决问题，因此，一般钢桥面铺装车辙的处理措施是挖除重新摊铺。 推移 车辆行驶过程中在铺装层与防水粘结层之间受到较大的剪应力，当剪应力超过防水粘结层的粘结应力时，防水粘结层产生破坏，钢桥面板和铺装层之间失去粘结力，在车辆荷载的继续作用下，桥面铺装层会产生推移，造成推移病害。 图8 桥面铺装推移 对于推移目前没有很好的处置方法，通常是挖除重新摊铺。 浇筑式+SMA 浇筑式+SMA铺装在国内应用相对较晚，取得了不错的效果。 相对其它两种铺装结构来说，浇筑式+SMA铺装病害比较少见。早期的浇筑式+SMA铺装中SMA采用SBS改性沥青，使用一段时间后会出现面层开裂的情况，如不及时处置会发展成为坑槽；后期采用高弹沥青成型SMA，未出现开裂情况，桥面铺装总体效果不错。 如山东胜利黄河大