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浅谈浇筑式沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用【内容提要】由于浇筑式沥青混凝土具有良好抗低温开裂能力、密水性、耐久性、养护期短、高性价比等特点，使其在钢梁桥面铺装中受到越来越多的重视及应用。
在此通过对天津西站西纵联络线立交工程的B线钢箱梁桥面铺装的施工，进一步研究实践了浇筑式沥青混凝土的施工工艺。
【关键词】浇筑式沥青混凝土钢桥桥面铺装【Abstract 】Because of asphalt concrete casting with good low temperature resistance, water, secret cracking ability durability, the maintenance period is short, high performance characteristics and the steel bridge deck pavement in by more and more attention and application. In the west of Tianjin west station by the overpass project B line tie steel box girder bridge deck pavement construction, it is to further research and practice of the casting of asphalt concrete construction technology.【Key Words 】asphalt concrete casting, steel bridge, deck pavement中图分类号：TU528文献标识码：A 文章编号：1．工程概况天津西站西纵联络线立交工程B线钢箱梁跨度采用30+40+30m，梁高2.2m,梁宽8m。
桥面铺装面积694m2，铺装厚度7.2cm，桥面铺装采用浇筑式沥青混凝土，既“Eliminator防水体系+GA（浇注式沥青混凝土）+SMA”铺装结构。
钢桥面铺装应用技术简介1、钢桥面之铺装特性1.1钢桥面物理特性钢桥一般在桥面板的底面设有纵肋和横肋等加劲梁起结构补强作用，加劲梁、横肋、纵肋在垂直方向相互交织，形成网络状承重结构物，是一种效率很高的结构。
钢桥面的物理力学性质与普通混凝土桥面不同，对桥面铺装呈现出许多复杂与不利的因素。
首先，钢桥面形变程度大、受力复杂。
钢材本身柔度大，在车辆荷载作用下容易发生形变，这种形变受到钢面板以下的纵横加劲肋及纵横隔板的限制。
在车辆荷载作用下，加劲肋、隔板所围面积中央出现较大的下沉形变，铺装层底面产生很大拉应力；同时，加劲肋与隔板顶部的位置则相应出现反向弯矩，该部位铺装层表面出现相当大的拉应力和拉应变。
钢桥一般建在大江、大河之上，跨度很大。
桥梁结构在风力、微地震等各种不利因素的影响下产生振动作用，导致桥面铺装也跟随桥梁整体结构发生复杂的不规律应变。
可见，与普通混凝土桥面相比，钢桥面形变程度更大，受力状态也远为复杂。
其次，钢桥面温度变化剧烈。
钢桥面板的导热系数要比其他土工材料大，且桥梁架设于空中，不像普通道路下方存在路基的保温作用，因此钢桥面板的温度波动比一般公路路面更加极端，所以钢桥面铺装材料必须经受相当严苛的温度变化。
1.2钢桥面铺装病害根据对我国正交异性板钢箱梁桥面铺装层破坏的调查分析，总结我国钢桥面铺装的常见病害及产生原因如下：纵横向开裂钢桥面在轮胎荷载作用下产生较大的形变，在肋板顶面产生负弯矩，肋板所围面积中部产生正弯矩，导致铺装层受到很大的拉应力。
在钢面板较薄、肋板间距较大时尤为如此。
铺装层反复经受变形后，极易在特定位置产生疲劳开裂，往往首先表现为肋板顶部沿肋板方向出现的裂缝。
图1 钢桥面铺装纵横向裂缝车辙钢桥面铺装层车辙属于失稳性车辙，主要是由于钢桥温度波动大，在极端高温时间，受重载车辆作用，极易发生车辙。
此外，出于防水考虑，钢桥面往往采用偏密实、空隙率小的沥青混凝土材料，增加了发生车辙的可能性。
浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土应用于钢桥面铺装的比较分析2009年4月目录1我国钢桥面铺装的研究历程 (3)2浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土简介 (3)2.1浇注式沥青混凝土简介 (3)2.1.1定义 (3)2.1.2分类 (3)2.1.3 特点 (3)2.2环氧沥青混凝土简介 (3)2.2.1定义 (4)2.2.2特点 (4)3浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土应用于钢桥面铺装的发展历程 (4)3.1浇注式沥青混凝土的发展历程 (4)3.1.1浇注式沥青混凝土在国外的应用溯源 (4)3.1.2浇注式沥青混凝土在我国的发展历程 (5)3.2环氧沥青混凝土的的发展历程 (6)3.2.1环氧沥青混凝土在国外的应用溯源 (6)3.2.2环氧沥青混凝土在我国的发展历程 (6)4浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土的路用性能比较 (7)4.1两种沥青混合料的强度形成原理 (7)4.2两种沥青混合料的路用性能比较 (8)4.3环氧沥青混凝土钢桥面铺装体系须改进之处及破坏形式 (8)4.3.1环氧沥青混凝土钢桥面铺装体系须改进之处 (8)4.3.2环氧沥青混凝土铺装体系破坏形式 (8)5浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土的实际应用效果比较 (9)5.1应用于钢桥面铺装的结构说明 (9)5.2 GA与EA在中国的应用案例分析 (9)5.2.1 GA在国内的应用案例分析 (9)5.2.2 EA在国内的应用案例分析 (10)6浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土的施工工艺及质量控制比较 (12)6.1施工设备 (12)6.2环境要求 (12)6.3质量控制 (12)6.3.1浇注式沥青混凝土的施工质量控制 (12)6.3.2环氧沥青混凝土的施工质量控制 (12)6.4开放交通要求 (13)6.4.1浇注式沥青混凝土开放交通要求 (13)6.4.2环氧沥青混凝土开放交通要求 (13)7浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土的经济性比较 (13)7.1铺装体系造价分析 (13)7.2桥面铺装的后期维护要求 (13)8我们的结论 (14)1我国钢桥面铺装的研究历程第一阶段（1995-2002年）：引进、消化吸收国外桥面铺装技术；第二阶段（2002-2006年）：结合我国钢桥面铺装的一阶段经验和教训，开始进行创新性探索，以解决钢桥面铺装的结构稳定性为标志，现在仍在进行；第三阶段（2006年至今）：重载交通钢桥面铺装沥青砼技术研究，以江苏江阴长江大桥的维修进行科研为标志，仍任重道远！2浇注式沥青混凝土与环氧沥青混凝土简介2.1浇注式沥青混凝土简介2.1.1定义浇注式沥青混凝土是沥青混凝土按照施工工艺作为分类标准确定的一种沥青混凝土，胶结料主要是高性能的改性沥青与天然沥青进行复合改性的沥青。
桥面铺装材料综述摘要：桥梁作为交通网的重要组成，其稳定的性能对交通网的运行有重要意义。
桥面铺装的材料对桥梁的使用性能具有重要影响，本文具体阐述了钢桥面铺装材料的不同类型及其发展历程和特点，可为桥面铺装施工选择材料提供参考。
关键词：桥梁；铺装；材料一、引言由于桥面变形相对较大而刚度却较小，而铺装层容易受交通荷载、风载等条件以及温度变化等因素的影响。
所以，对其在强度、抗高低温性能上和疲劳耐久性上均有很高的要求。
本文对各种钢桥面铺装材料的发展进程、优劣点、适用情况进行简述。
二、浇筑式沥青混凝土浇注式沥青混凝土起源于德国，主要优点是空隙率接近零，非常密实，具有优良的防水性能，无需设置防水层；同时低温抗裂性能强，疲劳性能好，与钢板追随性好。
缺点是高温稳定性差，施工需专用设备，施工工艺较复杂，施工温度高。
GA浇注式沥青混凝土是一次搅拌成型，施工效率高，但细集料只分一档（0-2.36），故稳定性较差。
MA浇注式沥青混凝土湖沥青掺量高且经过2次搅拌混合，细集料分多档，稳定性较好，但施工效率低，不适用于铺装面积较大的工程。
为了充分发挥GA与MA的优点，纪方利[1]提出了用GA工艺生产MA混合料的方案-GMA工艺。
以港珠澳大桥钢桥面铺装为研究背景，采用3种沥青含量，分析沥青含量变化对GMA浇注式沥青混凝土的施工和易性、高温稳定性、疲劳性能的影响。
研究表明:流动度随沥青含量的增加而减小;沥青含量对其路用性能影响显著，当沥青含量为10.2%时，其性能达到最佳。
张可强[2]对采用国产材料的复合浇注式(PGA+AC，即压入沥青碎石浇注式沥青混凝土＋密级配沥青混凝土)沥青钢桥面铺装进行了研究。
PGA主要原材料包括：直馏硬质沥青和TLA湖沥青。
对直馏硬质沥青和高弹改性沥青常规性能检测与ＰＧ等级检测，试验结果表明:采用国产材料的PGA+AC钢桥面铺装路用性能与进口材料的钢桥面铺装路用性能之间无明显差异,国产材料(硬质沥青与高弹改性沥青)价格却是进口材料的1/5,有利该钢桥面铺装方案在国内的推广应用。
关于浇筑式沥青混凝土与环氧沥青混凝土用于钢桥面铺装应用比较常用铺装体系浇筑式沥青混凝土（GA+高弹改性沥青SMA）环氧沥青混凝土结构分析由于浇筑式沥青混凝土孔隙率几乎为0，以兼具了优良防水性、整体性、热稳性、低温抗裂性及变形能力的浇注式沥青混凝土作为铺装下层是非常合理的；而SMA作为铺装面层，可提供良好的行驶性能及耐久性；严格按要求施工的环氧沥青混凝土自身具有强度高及整体性好的优点，但目前的环氧沥青混凝土铺装体系存在缺陷，越来越多采用环氧沥青混凝土铺装的桥面发生了破坏，对该体系的分析如下：1）该体系未设置专门的防水层，铺装层一旦开裂，很快发展到钢板，使环氧富锌漆被氧化，形成粉末状的氧化锌或锌盐，导致铺装脱层；2）早期病害形式一般为鱼尾状裂纹，若不及时修复，裂纹将向下扩张，威胁到钢板；3）防腐层采用的是油漆类防腐底漆，耐候性并不好，且仍存在一定的空隙率。
施工设备浇注式沥青混凝土施工须Cooker运输设备及专用摊铺机，其余与普通沥青混凝土相同。
环氧沥青混凝土所需的特殊设备有包括环氧沥青添加设备的沥青混凝土拌和楼，环氧沥青储存罐，环氧沥青洒布机，环氧沥青混合机等。
施工质量控制浇注式沥青混凝土施工过程的质量控制对其使用性能影响较小。
造就环氧沥青优异性能的化学反应开始于环氧树脂、固化剂改性沥青和集料在拌制过程中的混合时刻。
环氧沥青混凝土铺装的施工过程必须注意以下事项：1）温度、时间控制要求严格，否则容易出现废料和碾压不实的情况。
2）施工期间必须完全隔离水，某些桥由于在施工期间有水珠落下，铺装过程中处理措施不当，导致使用过程中出现环状裂缝。
施工及养生条件浇筑式冷却至环境温度后，即可进行年初的施工，开放交通主要根据面层SMA的要求，2-4天即可开发交通。
1）在环氧沥青混合料的拌制、摊铺和碾压过程中，温度控制和时间控制极为重要，否则容易出现废料和碾压不实的情况。
因此，要求拌和楼必须位于距离施工现场足够近的位置处；2）施工现场绝对不能有水，即使汗液也不能滴到桥面；气温不低于10℃，风速不大于10m/s、相对湿度不大于90%。
钢桥面三种常用铺装方案介绍招商局重庆交通科研设计院有限公司二〇一一年三月1钢桥面铺装概况近年来，随着我国基建事业的进一步投入和施工技术的提高，桥梁作为跨越江、河、谷及道路干线的便捷结构形式，得到了长足的发展，其中钢箱梁桥因其抗风稳定性能好、重量轻、工厂制造质量易于保证、安装和制造工期短等优点，现已成为目前大型桥梁的主流结构形式。
钢桥面铺装不同于一般公路沥青混凝土路面，它直接铺设在钢桥面板上，由于钢桥面板柔度大，在行车荷载与温度变化、风载、地震等自然因素共同影响下，其受力和变形较公路路面或机场道面以及其他桥型结构铺装复杂得多。
特别是在重型车辆荷载作用下，钢桥面板局部变形更大，各纵向加劲肋纵隔板、横肋（或横隔板）与桥面板焊接处出现明显的应力集中，这导致铺装层受力非常复杂，局部应变较大。
同时钢桥面板的温差大、防水防锈及层间结合要求高，这些都决定了钢桥面铺装使用条件远远苛刻于一般沥青路面，其使用寿命也要远远短于普通路面。
通常在钢桥面需要采用特殊的铺装方案，来提高桥面铺装寿命。
目前世界上钢桥面铺装使用效果较好的有三类：双层改性SMA；浇筑式沥青混凝土（GA10）+高弹SMA；双层美国环氧沥青混凝土。
现就三种铺装的特点及施工工艺做简要介绍。
2双层SMA铺装通常桥面铺装层由防水粘结层、铺装下层、铺装上层组成，防水粘结层主要起到防止水分下渗、保护钢板和粘结钢板和铺装的作用；铺装下层通常孔隙率较小，起到防水的作用；铺装上层必须具有一定的表面构造深度，为车辆行驶提供足够的摩擦力。
2.1 铺装材料介绍双层SMA铺装方案通常由防水粘结层、缓冲层、铺装下层和铺装上层组成，如图1所示。
图1 双层SMA桥面铺装方案双层SMA结构相对普通沥青混合料来说具有较好的密水性和抗疲劳性能。
同时具有良好的高温抗车辙性能、随从变形性、抗滑性等。
同时SMA混合料在国内使用较为普遍，施工不需要特殊的设备，成本相对来说也不高，一般工程都能够接受。
阐述环氧沥青混凝土钢桥面铺装操作环氧沥青混凝土和普通混凝土不同，是一种利用熔融的环氧沥青加入砂和碎石搅拌成的混凝土。
目前环氧沥青混凝土已被广泛运用，我国第一座采用该材料做桥面的钢桥是南京长江二桥。
近几年，环氧沥青混凝土已经显示出强度大、耐疲劳、抗腐蚀等多种优势，日益受到青睐。
但同时，弊端也日渐凸显，其性能对施工条件要求非常苛刻。
如果把握施工过程中的各个环节，发挥其性能的最大值，意义非凡。
本文将结合国内几座钢桥桥面的铺装实际，对其的操作进行详细阐述。
1选材要求1.1环氧沥青环氧沥青是由环氧树脂和石油沥青加固化剂，按照一定比例配制而成的。
我国的该施工材料都是从美国的ChemCo System公司进口的。
由于其价格昂贵，对相关的操作人员和管理人员都是必须进行相应培训，合格后才可上岗。
环氧沥青根据其成分环氧树脂、石油沥青加固化剂的不同配制方法，可以配制成粘结层材料（Id型）、结合材料（V型）两种。
Id型、V型的质量比分别为100：445、100：585；抗拉强度分别为6.9MPa、1.5 MPa；热固性均是不融化；膨胀比分别为≤3.0、≤3.5；浸耗率都是≤35[1]。
两种型号的环氧化剂在铺装时有不同的用途。
1.2集料在选择集料方面，最好选用没有分化的非酸性矿石，同时该矿石需为表面100%为破碎面。
使集料达到以下要求：1压碎值≤12%；2磨耗损失≤22.0%；3视密度≥2.65m3；4吸水率≤1.5%；5粘结力≥4级；6坚固性≤5%；7磨光值≥48BPN；8抗压强度≥120MPa；9针片装含量≤5%。
最后，根据碎块的直径大小，将其分为6类分别装袋。
1.3矿粉在选择矿粉方面，必须保证干燥、洁净，多由石灰岩的碱性石料，且至少需包含90%的炭素钙。
其他具体指标如下：1视密度≥2.5m3；2含水量≤1%；3亲水系数≤1；4碳酸钙含量≥85%；5塑性指数≤4；6外观无结块。
在储存时，必须防潮。
2混合料組成设计在开始前，需要采用马歇尔实验法确定沥青用量。
