钢桥面铺装特点及设计要求综合分析.docx

随着交通建设的需要和桥梁建造水平的提升，

桥梁作为跨越江、河、谷、海的主要构造物得到广泛

采用。钢桥以其自重轻.跨度大、设计简捷.加固便

捷.侧向抗风能力强等优点,在现代大跨径桥梁建设

中得到广泛应用”。同时,由于钢桥设计施工快捷，

在市政跨线桥梁中的使用也越米越多。另外。我国.

铁矿资源相对允足.钢结构可重复利用.钢桥在桥梁

工程所占比例日益增大.其中具有代表性的工

程一港珠澳大桥,其钢箱梁长度超过15km。

结合道路交通的使用要求,钢桥桥面系-般采

用正交异性板,即由钢桥面顶板与主梁、横肋、纵肋

等加劲肋共同组成(见图1)。

铺装.

,项桥写

桥面铜板

横肋

主梁

图1正交异性板桥面组成体系

钢桥而铺装与常规道路和混凝土桥而铺装的受

力状态与使用要求不同，除需具备基本的强变.传递

和分散荷载能力外,还需要与正交异性钢桥面板有

很好的粘结强度、整体性和协同变形能力不。因此，

钢桥面铺装的技术难题一直困扰着钢桥的发展。

本文在以往钢桥面铺装研究设计的基础上,结

合国内20余座大跨径钢桥近年的运营情况,对其特

点进行分析,并提出在后续建设中桥面铺装设计，

建设..管养必须注意的相关问题。

2钢桥面铺装的发展历程及应用现状

我国从20世纪80年代开始修建正交异性钢桥

面板桥梁,研究最早始于广东省肇庆市四会县马房

镇的北江大桥”。在之后的10多年发展中,形成了

多种典型铺装体系。

(1)双(单)层改性沥青SMA.在对1997年酒

车的广东虎门大桥桥面铺装课题研究中,重庆交通

科研设计院在广泛调查世界上各种铺装类刑资料的

基础上,提出采用改性沥青SMA结构铺装口。但

由于当时我国对SMA认识不足,对桥面使用条件

把握不充分.加之施工前临时改变实施方案,导致后

期桥而铀装破坏较为严重。此后该方案在厦门海沧

大桥、武汉军山长江大桥。重庆鹅公岩长江大桥等工

程中应用。该方案施工便捷,但早期病害较多,耐久

性有限。目前,在大跨径桥梁应用较少,主要应用于

市收跨线桥。

(2)双层环氧衡青很凝土。进入21世纪,国内

科研院所开始引进和研究美国环氧沥青混凝土技

术。2000年9月,南京长江二桥首次采用环氧沥青

混凝土,2004年润扬长江公路大桥也采用了相同的

铺装体系。同期，东南大学和部分科研院所对环氧.

沥青材料进行了研发,华南理工大学引进日本环氧

沥青,并开展了相应研究及应用。环氧沥青混凝土

结构的引人和应用,有效地遏制了钢桥面高温车辙

的出现,2005年后,多座钢桥采用了环氧沥青混凝

土铺装方案,如湛江海湾大桥,杭州湾跨海大桥、广

州珠江黄埔大桥等。随着应用数量的增多,非高温

稳定性问题類繁暴露,如开裂.坑润等,加之修补技

术难度大.近年该技术应用步伐有所减缓。

(3)浇筑式沥青混凝土十改性沥青SMA。

2003年,在安庆长江大桥钢箱梁桥桥面铺装研究工

作中,引进了德国与日本应用较为成熟的浇筑式沥

青混凝土成套技术,并在安庆长江大桥、山东胜利黄

河大桥上应用。此后,科研人员结合我国的特殊交

通气候条件,通过多次结构调整与优化,整体抗高

温、重载能力得到了大幅提升国.并在长沙环线三汉

矶大桥.贵州北盘江大桥。重庆莱园坝长江大桥以及

上海东海大桥等20余座大跨桥梁中应用。从近年

来的使用情况看，,整体良好,应用前景较广泛。

总之，经过10余年的试验研究和应用总结.现

有典型铺装结构在--定程度上延缓了早期病害的发

生,改善了桥面铺装的使用性能，但使用寿命与设计

要求相差还比较大,运营中修补比较频繁。对于特

殊的使用条件(如海洋性气候、重载等),还需对其关

健技术作进-步研究”。

3铜桥面铺装特点

(1)正交异性板柔性支撑体系一“钢中槽

柔。正交异性钢桥面板在交通轮载作用下。局部会

发生反复弯曲变形(见图2),并且对于一些大跨径

桥梁,在风和重载交通耦合作用下,局部会发生较大

的变形。桥面铺装材料在荷载反复作用下,容易出.

现疲劳开裂.键装层失稳，使得正交异性板直接暴露

于空气、水和轮胎的作用下,也易出现开裂现象。目

前,因内多座桥梁通车仅10余年,桥面顶板即出现

开裂(见图3)。同时,由于铜结构的易吸热.导热与

箱梁的储热效应,桥面铺装的温度要高于普通路面

5~10C,高温持续时间延长,极易影响沥青混凝土

铺装的抗重载能力。

图3正交异性板瘦劳开翻.

(2)沥青健装与钢板薄层过渡。桥面板铜材与

沥青混凝土材料的弹性模量相差超过100倍,而桥

面铺装层厚度一股为6~8cm,如何在有限的厚度

中,确保沥青铺装能够与桥面板保持良好的整体性、

协同变形是钢桥面铺装的关键技术”。同时，钢桥

面铺装不同于常规道路,水进入层间后无法通过下

渗散失，积聚在层间的水在振动.温度作用下向四周

扩散,劣化层间材料、侵蚀钢结构.引发大面积的脱

层和推移破