钢桥面铺装结构及环氧沥青混凝土铺装工艺

段 海 云

(山西吕梁公路建设有限公司，山西 吕梁 033000)

钢桥面铺装结构及环氧沥青混凝土铺装工艺

段 海 云

(山西吕梁公路建设有限公司，山西 吕梁 033000)

分析了钢桥面铺装的功能要求，说明了在我国最常用的钢桥面铺装结构，并以环氧沥青混凝土为例，介绍了钢桥面铺装的施工工艺，研究了钢桥面板防腐处理、喷洒粘结料、摊铺、碾压等施工要点，以提高环氧沥青混凝土的铺装技术。

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近年来，我国交通业的快速发展，桥梁建设突飞猛进。20世纪的世界桥梁建设，70年代看欧美，90年代看日本，而21世纪则属于中国。目前，我国的桥梁建设无论是建设规模，还是技术水平，特别是大跨度桥梁，均处于世界前列。我国在建设梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥上的跨越能力，均领先于世界同类桥梁跨径。我国占世界桥梁跨径前十大工程中的一半以上。

在我国桥梁建设中，钢桥面具有极大的发展和应用前景。但钢桥面铺装作为大跨径桥梁的一项关键技术，目前仍然是一个技术难题。钢桥面铺装的受力和变形远较公路路面复杂，环氧沥青混凝土是目前使用较多的桥面铺装材料，具有良好的追从钢板变形的能力，具有极大推广应用前景。

1 钢桥面铺装功能要求

钢桥面铺装的受力和变形远比公路路面复杂。铺装层附着在钢桥面板上，与桥面板共同承担载荷。这就要求铺装层具有优良的强度、高温稳定性、低温抗裂性、疲劳耐久性等路用性能，特别是良好的追从钢板变形的能力。

在工程设计中，要求的钢桥面铺装层必须具有以下特性：

1)抗疲劳开裂性能。桥面铺装层在车辆荷载的反复作用下，形成的反复拉应力使得铺装面层极易出现疲劳开裂。同时，为使铺装层能适应大跨径钢桥面的大变形特征，铺装层必须具备较强的柔韧性和适应变形能力,否则，桥面铺装极易出现开裂。

2)高温稳定性能。在同样的气候条件下，钢桥面铺装的温度要比普通沥青路面高，这就会在钢桥面板与铺装层之间形成较大的模量差。在受到车辆的荷载后，两者之间的剪切作用十分显著。这就要求钢桥面铺装必须具有较强的高温稳定性和抗剪能力。

3)完善的防排水体系。为确保钢桥面板不被腐蚀，高度的密水性和抗水损坏能力铺装层必须具备。同时，防水、排水系统也必须完善。

4)良好的层间粘结。要确保钢桥桥面结构的整体性，钢板与防水层、防水层与沥青铺装层之间必须具备良好的粘结。在原材料选择中，尽可能的采用粘结性能优越且高温稳定性好、抗剪能力强的材料，尽量提高铺装下层的密实度。

5)钢板变形良好的追从性。钢桥桥面铺装应具备足够的强度与刚度及良好的变形随从性。由于钢桥面板本身具有很大的变形、位移和振动，铺装层良好的变形随从性就尤为重要。否则，导致铺装层与钢板之间错动的剪切破坏和铺装层的弯曲破坏发生。

6)良好的平整度和优越的抗滑性能。在钢桥桥面铺装中，为减少车辆的冲击和提高路面的抗滑性能，良好的平整性和粗糙性可显著增加行车舒适度。

7)适当的厚度。为减轻桥梁的恒载以及保证铺装层的变形随从性，铺装层的厚度不宜太厚。在施工中，铺装层的厚度设计还要考虑到施工摊铺与压实的可能性。

2 常用的钢桥面铺装结构

在国内外钢桥面铺装研究与实践中,在钢桥面铺装中应用最广泛的材料主要有三种，分别是浇筑式沥青混合料、改性SMA混合料和环氧沥青混合料。

在我国，最常见的钢桥面铺装结构有四种类型，分别是浇筑式铺装结构、沥青玛脂铺装结构、改性沥青SMA铺装结构和环氧沥青铺装结构(见图1)。

镇江润扬大桥钢桥面铺装结构设计时，我国的设计者提出了一种“浇筑式沥青混凝土(下层)+环氧沥青混凝土(上层)”的新型铺装结构(见图2)，这是我国的首创。在润扬大桥试验段的成功应用，证明了该双层结构是适合钢箱梁桥面铺装的一种新型铺装结构，性能均优于其他结构。

3 环氧沥青混凝土铺装施工工艺及控制要点

施工质量直接决定和影响着铺装层的使用性能。在施工中，根据气候，行车条件等综合选择适用的铺装结构，确保钢桥面沥青混凝土铺装质量，从而确保设计年限内路面的使用性能，尽量延长路面的使用寿命。

在我国，环氧沥青混凝土是应用最为广泛的钢桥面铺装材料之一。该种材料与钢板的热胀冷缩性能较为接近，具有很强变形追从性和较高的强度，特别是具有优异的高温稳定性和耐久性，非常适用于大跨径钢桥桥面的铺装。钢桥面环氧沥青混凝土铺装施工流程见图3。

1)钢桥面板防腐处理(见图4)。采用真空无尘打砂法进行桥面防锈处理，确保光洁度达到Sa2.5级，粗糙度达到40 μm～80 μm。一般采用环氧富锌漆防腐涂装，干膜厚度控制在60 μm～80 μm。

2)喷洒粘结料(见图5)。喷洒前，通过人工、机械等方法进行钢桥面板清理。对已涂装过的桥面进行清理后，应保持干燥、整洁。采用专用洒布车进行喷洒作业，在行进过程中，匀速行驶，以确保喷洒均匀。粘结层厚度按照下层不少于0.68 L/m2，上层不少于0.45 L/m2进行控制。现场气温不得低于15 ℃，对出现的雨、雾天气应停止施工。

3)摊铺(见图6)。在选择施工机具时，应选择带有振动熨平板及振动夯等初步压实、熨平装置的摊铺机。每天铺摊机在正式施工前，都应进行预热。铺装层分两层铺筑，通过非接触式平衡梁来进行铺摊厚度与平整度的控制。在铺摊过程中，为确保匀速摊铺，应安排专人进行速度控制，确保“不停机、不超时”。

4)碾压(见图7)。分为初压、复压和终压。在碾压过程中，都应竖立相应的标志，以便操作手辨认。在碾压过程中，应进行初压温度和终压温度的控制。在初压和终压后，使用红外测温计进行路面表面温度的测量。当温度达不到设计要求时，可再用插入式温度计进行内部温度的测量。当内部温度还是达不到要求时，就再补压两遍。

在施工中，碾压遍数可参照表1。

表1 碾压遍数

在施工中，对于一些压路机难以有效压实的部位，可采用小型机具振捣密实。

5)接缝处治。在施工中，应尽量减少横向施工缝的产生。对一些确实无法避免的，则要求将其设置在钢箱梁的横隔板中间附近，必须将其相邻的两幅及上、下层错开。当继续进行施工时，先使用切缝机进行切割，必须确保切面光洁平整。在切割时，必须对铺装上、下层的切缝深度进行控制。在喷洒粘结料时，同时喷涂缝壁，应跨过接缝。

6)消泡。碾压后的3 d～5 d内，应派专人不断检查是否有鼓包的发生。对发现的鼓包，先放气，再用手持夯锤将其击平，最后使用环氧胶将空隙填涂抹平。

环氧沥青混凝土在施工中，与普通沥青混凝土一样，原材料质量、配合比控制、碾压组合与遍数、施工温度等均会对铺装质量造成影响。在施工中，应特别注意对温度、时间和水分的控制。温度过低或时间过短，反应不充分，难以达到预期强度；温度过高或时间太长，则混合料固化太快，难以碾压密实。

环氧沥青混凝土孔隙率小，具有不透水特性。因此，施工过程中应注意不能有水分或油进入混合料。否则，极易造成铺装层局部开裂和脱层，影响行车安全。

4 结语

经过多年的研究和发展，钢桥面铺装无论在技术还是施工上，均取得了巨大进步，但还需要进一步发展和完善。

1)钢桥面铺装要求条件非常高。

在铺装结构设计时，无论选择采取什么类型的铺装方案,每种方案都应是一个协调统一的铺装系统，都必须满足作为路面使用性能的要求,如抗开裂、抗变形等要求，还要满足层间粘结良好、平整、抗滑以及具备完善的防水系统的要求。

2)近年来，钢桥桥面铺装技术取得了长足的进步，但铺装设计和施工仍是一个难题，既经济又能解决问题的材料与工艺仍需进一步的研究和开发。

环氧沥青混合料作为钢桥面铺装材料，具有强度高、高温时抗塑性流动和永久变形能力强、低温抗裂性能好、抗疲劳性能优越、抵抗化学物质侵蚀能力强的优势。同时，环氧沥青混合料的生产工艺复杂，在施工过程中对时间和温度的要求比较严格，施工难度大。在施工中做好原材料质量、配合比控制及施工质量控制，确保铺装质量是可行的，在我国具有极大的推广应用前景。

[1] 钱振东，陈磊磊.国产环氧沥青混凝土在钢桥面铺装中的应用技术[J].中国科技成果，2009(21)：31-32.

[2] 钱振东.大跨径桥梁钢桥面铺装设计与施工[Z].东南大学桥面铺装课题组.

[3] 朱 峰，邓振波.钢桥面环氧沥青混凝土铺装层性能研究[J].城市道桥与防洪，2010(6)：64-66.

On paving structure of steel deck and pavement craft for epoxy asphalt concrete

Duan Haiyun

(ShanxiLvliangRoadConstructionCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

The paper analyzes the functional requirements for the steel deck pavement, indicates common steel deck pavement structure in China, introduces its construction craft by combining with the epoxy asphalt concrete, and researches some construction points including the anti-corrosion treatment of steel deck, spraying bond, pavement, and compaction, so as to improve the pavement technique for the epoxy asphalt concrete.

steel deck, pavement, epoxy asphalt, craft

2015-02-03

段海云(1976- )，男，工程师

1009-6825(2015)11-0160-02

U443.33

A