到目前為止,國(guó)內(nèi)外關(guān)于大跨徑鋼橋面鋪裝基本形成了“五種鋪裝材料,三類鋪裝結(jié)構(gòu)”的格局,各國(guó)采用的五種鋼橋面鋪裝材料分別有:1)以德國(guó)和日本為的澆筑式瀝青混凝土(GussAsphalt);2)以英國(guó)為的瀝青瑪蹄脂混合料(MasticAsphalt);3)以德國(guó)為的改性瀝青SMA(StoneMasticAsphalt);4)以美國(guó)為的環(huán)氧瀝青混凝土(EpoxyAsphalt);5)近年來(lái)我國(guó)采用的樹(shù)脂瀝青組合體系(ERS鋼橋面鋪裝)。三類鋪裝結(jié)構(gòu)類型分別是同質(zhì)鋪裝(單層與雙層)和異質(zhì)鋪裝(雙層),常用的一些鋪裝類型有:?jiǎn)螌訚仓綖r青混凝土、雙層改性瀝青SMA、雙層環(huán)氧瀝青混凝土、下層澆筑式瀝青混凝土+上層改性瀝青SMA、樹(shù)脂瀝青組合體系+改性瀝青SMA等。橋面鋪裝在反復(fù)車輛荷載作用下作用下,極易出現(xiàn)開(kāi)裂病害。湖北大跨徑鋼橋面鋪裝誠(chéng)信合作
2016年交通運(yùn)輸部印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見(jiàn)》),決定推進(jìn)鋼箱梁、鋼桁梁、鋼混組合梁等公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁建設(shè),提升公路橋梁品質(zhì),發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)橋梁性能優(yōu)勢(shì),助推公路建設(shè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。因此較近兩年,全國(guó)各地鋼結(jié)構(gòu)橋梁如雨后春筍般迅速發(fā)展。但針對(duì)中小跨徑鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)大家普遍認(rèn)識(shí)不足,通常采用和路面一樣的鋪裝方案,導(dǎo)致部分鋼橋面鋪裝通車不久便產(chǎn)生病害,如推移、擁包、車轍等不同病害。因此針對(duì)中小跨徑鋼橋面耐久性鋪裝,雙層高性能SMA鋪裝體系是一種經(jīng)濟(jì)適用的方案。河南什么是鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)港珠澳大橋,主體工程總長(zhǎng)約29.6 km,由橋—島—隧構(gòu)成,是世界上規(guī)模比較大的鋼橋面鋪裝工程。
較初由德國(guó)科學(xué)家所研發(fā)的澆筑式瀝青混凝土(GA)的操作工藝與水泥混凝土類似,攤鋪后無(wú)需碾壓,其本身能夠流動(dòng),簡(jiǎn)單整平即可。澆筑式瀝青混凝土的礦粉含量高達(dá)20%~30%,瀝青用量為7%~10%左右,為懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu),粗骨料間互不接觸。與一般的瀝青混凝土不同,澆筑式瀝青混凝土幾乎無(wú)空隙,攤鋪后通過(guò)本身的流動(dòng)性幾個(gè)形成其較大強(qiáng)度,不需要進(jìn)行人工或者機(jī)械壓實(shí),因而也不會(huì)出現(xiàn)由于壓實(shí)不足而產(chǎn)生的病害;由于其幾乎無(wú)空隙,澆筑式混凝土完全不透水,并且它本身也不吸水,因此受凍融循環(huán)等的影響很小,可以很好的保護(hù)鋼面板不受水的侵害;由于澆筑式瀝青混凝土瀝青含量高,其整體性好,并且對(duì)鋼面板有很好的變形協(xié)調(diào)能力。
歐洲較先開(kāi)始將環(huán)氧瀝青作為路面鋪裝材料,在20世紀(jì)70年代中期,法國(guó)的Blois公路和英國(guó)的Filmer公路都使用了環(huán)氧瀝青混合料進(jìn)行面層鋪裝,使用效果良好,之萬(wàn)方數(shù)據(jù)長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文后在80年代中期,英國(guó)采用添加環(huán)氧樹(shù)脂的熱壓式瀝青混合料在基爾M6高速公路鋪筑了試驗(yàn)段,四年后瀝青路面仍然保持著良好的狀態(tài);同一時(shí)期,英國(guó)還曾使用過(guò)環(huán)氧瀝青碎石作為路面抗滑層在首都的大西路進(jìn)行鋪筑;當(dāng)前有一些互通式立交匝道和機(jī)場(chǎng)道面端聯(lián)絡(luò)道均采用這種高、強(qiáng)高粘結(jié)的環(huán)氧瀝青材料來(lái)抵抗車輪轉(zhuǎn)彎對(duì)面層產(chǎn)生的剪切破壞。施工前應(yīng)確保橋面板干燥、清潔,且確認(rèn)施工期間不會(huì)出現(xiàn)雨、霧、大風(fēng)等天氣。
日本學(xué)者從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究環(huán)氧瀝青混凝土,主要從環(huán)氧瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)、彈性模量、強(qiáng)度等方面進(jìn)行了研究。到20世紀(jì)90年代左右,對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土的研究在日本已較成熟,日本逐漸開(kāi)始在實(shí)際工程中使用環(huán)氧瀝青。隨后,日本環(huán)氧瀝青也逐漸進(jìn)入我國(guó),并應(yīng)用于多座大型鋼橋的鋪裝工程。在我國(guó),環(huán)氧瀝青的相關(guān)研究起步略晚。較初只是將環(huán)氧樹(shù)脂摻入煤焦油中,用來(lái)填補(bǔ)路面裂縫。同濟(jì)大學(xué)在1992年到1995年對(duì)摻入環(huán)氧瀝青的煤瀝青混合料進(jìn)行了研究,并與上海市市政工程公司合作鋪筑了位于上海龍吳路的一段試驗(yàn)路,該試驗(yàn)路共200m2。在熱熔型改性環(huán)氧樹(shù)脂涂布后1天噴灑特殊改性瀝青涂膜類防水材料,并同步碎石橡膠瀝青灑布車智能化噴灑。北京澆筑式鋼橋面鋪裝共同合作
環(huán)氧瀝青作為一種升級(jí)材料,其性能方面的優(yōu)越性讓人拍手稱贊,但其施工技術(shù)復(fù)雜與成本高昂。湖北大跨徑鋼橋面鋪裝誠(chéng)信合作
縱向裂縫??v向裂縫一般是結(jié)構(gòu)性受力裂縫,有兩類:一類是因疲勞而產(chǎn)生的裂縫,一類是因結(jié)構(gòu)及荷載原因引起的破壞裂縫。常常出現(xiàn)在正交異性鋼橋面板鋪裝層的比較大拉應(yīng)力位置,位于梯形加勁肋肋頂和縱隔板頂?shù)匿佈b層表面附近區(qū)域。二橋縱向裂縫于2006年秋季被發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)時(shí)裂縫上口已成圓弧狀。位于行車道縱隔板附近,該位置后期發(fā)現(xiàn)局部結(jié)構(gòu)失效。疲勞試驗(yàn)表明,常溫5kN荷載作用下疲勞壽命超過(guò)2000萬(wàn)次(花山玄武巖,二橋試件),常溫8kN荷載作用下疲勞壽命不足200萬(wàn)次(花山玄武巖,三橋試件)。裂縫產(chǎn)生可以確認(rèn)為高應(yīng)力下的疲勞裂縫。③表面小坑。一類是使用期間過(guò)往車輛上掉落硬物的沖擊損傷(即外傷),一類是施工留下在鋪裝表面的低強(qiáng)度雜物被汽車磨除,一般表現(xiàn)為凹坑。外傷是指環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層由于過(guò)往車輛表面小坑一類是使用期間過(guò)往車輛上掉落硬物的沖擊損傷(即外傷),一類是施工留下在鋪裝表面的低強(qiáng)度雜物被汽車磨除,一般表現(xiàn)為凹坑。外傷是指環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層由于過(guò)往車輛。湖北大跨徑鋼橋面鋪裝誠(chéng)信合作