高速公路大跨径桥梁钢桥面铺装施工技术及应用

王震

摘 要：俗话说，世界桥梁看中国，足以见得我国在桥梁建造方面的成就。随着我国经济实力的不断提升，桥梁建设已经成为我国基础设施建设的一个重点，各式各样的桥梁设计相继出现，以满足不同地区的需求。与此同时，人们对于出行的安全性能要求越来越高，为更好地保障这一需求，设计师们对大跨径桥梁钢桥面铺装的施工以及技术有一定的研究，保证质量。钢桥面铺装一直以来都是桥梁建设的重难点，我国通常采用的是扁平钢箱梁，但这种桥面承载能力并不是很好，通过对国内外的各种建桥技术的研究，在此技术上进行了钢桥面铺装研究。本文将主要介绍钢桥面铺装的结构特点以及设计要点，以及在设计和实施过程中需要注意的使用点，探索钢桥面铺装施工技术要点以及应用，帮助桥梁设计提高质量。

关键词：大跨径桥梁;钢桥面铺装;设计要点;施工技术;应用

0 引言

桥梁作为城市的基础设施建设之一，主要是帮助车辆和行人通行的建筑物，在城市的交通网中起着重要的作用。对于一些大江或者大海等不容易通过的地方都需要搭建桥梁进行连接。经过长时间的研究表明，大跨径桥梁是最佳搭建的桥梁之一，它凭借其跨度大、结构构造强、施工速度快、抗震能力强、自重轻等特点[1]，已经成为当下跨海跨河建设的首选之一，当前，我国很多的沿海城市、山区地区都在建设大跨径桥梁。钢桥面铺装是桥梁建设中的一个重要组成部分，也是桥梁行车系统中的重要组成部分，钢桥面铺装的材料有一定的讲究，需要为行车的安全和舒適性提供一定的安全性能提供保障，作为大跨径钢桥的关键技术之一，钢桥面铺装的施工技术十分重要。

1 钢桥面铺装的结构特点

我国修建高速公路大跨径钢桥已经有很长的历史，钢桥面铺装一直以来都是我国桥梁建设的重难点，通常钢桥面铺装都是选用的是环氧沥青、沥青玛蹄脂碎石混合料和浇筑式沥青混凝土铺装材料进行铺设，相比较普通的沥青它的力学性能更强，铺装层主要采用的是密集配高弹性SMA，在不断的探究和改进的过程中，对于铺装材料进行了改良。从建造初期的桥面薄的问题到现在的逐渐改进，已经从钢桥面的各个方面进行了考量。

桥面铺装的结构主要是由除锈层、防腐层、防水层、粘接层、粘附层、缓冲层、磨耗层组成，它们之间能够为钢板的夹层体提供更加可靠的粘黏性能，保护钢板，避免腐蚀，提高抗滑构造以及平整度，在实际的铺装过程中，可以通过某种材料获取几种功能，或者一个功能能进一步的由几层材料共同承担。桥面铺装对于材料的使用要求也较为严格，铺装所使用的材料需要具有一定的抗车辙性能、低温抗裂性能、材料之间需要具有高强度的粘黏性能还需要具备充分的抗滑能力，因此，对于材料的选择需要充分考虑到。

2 钢桥面铺装常用材料

当前，我国大跨径桥梁钢桥面铺装主要是选用以下三种材料进行：环氧沥青、沥青玛蹄脂碎石混合料（简称SMA）和浇筑式沥青混凝土。

2.1 环氧沥青

环氧沥青是一种由环氧树脂、固化剂与基质沥青经复杂的化学改性所得的混合物，它的力学性能较强，在路用上使用性能较好，但是也存在一定的缺陷，比如性价比不高，后期的养护期较长，在施工过程中应当保证环境必须在高温下进行，高温时不容易被氧化，具有较好的稳定性，固化之后的稳定度通常在63.6/kN [2]，抗裂性也较好。目前已经在我国的南京长江二桥等桥梁上得到相应的使用。

2.2 沥青玛蹄脂碎石混合料

沥青玛蹄脂碎石混合料主要是由高含量的粗集料、矿粉、低含量的中间粒径颗粒组合而成的密实结构性沥青，具有较高的稳定性、柔韧性以及耐久性，固化之后的稳定度通常在11.3/kN 。我国首次使用沥青玛蹄脂碎石混合料是建设首都机场高速公路。

2.3 浇筑式沥青混凝土

浇筑式沥青混凝土主要是指在高温作用下形成的一种不需要碾压的一种沥青混合物，它的整体性好，具有较高的防水性能，后期维护量小。使用寿命通常在20年以上，与普通的沥青材料相比较有一定的优越性。目前已经投入了大量的工程使用，比如：重庆朝天门大桥和南京长江四桥等。

3 钢桥面铺装施工技术要点及应用

桥面铺装的整体性能和使用寿命是设计师在设计初需要考虑的首要问题，为了解决这些问题，需要对桥面铺装的类型进行设计研发，分析沥青路面的承载能力，由于该项技术目前在国内还处于摸索完善阶段，仍在不断总结经验，需要根据当地实际，结合国内外的成功经验，通过研究与试验进行施工。在进行相应的方案改进，通过设计原理寻求最好的解决方案。

在设计之初，设计师首先需要考虑的问题就是钢桥的受力点，为整个建设工程提供安全保障，针对铺装层需要选择具有较好抗温性的材料进行铺装，在高温环境下车辆行驶的过程中，铺装层需要具备抗车辙;中等温度环境下需要具有一定的抗疲劳性能;低温环境下，铺装面需要具备防止路面开裂的性能。因此，对于铺装材料的选择非常严格，首先需要考虑的因素就是各种温度下的抗温性。钢桥面铺装过程中，对于钢结构之间的粘黏性能也有较高的要求标准，要求无论是高温还是低温都应当具备良好的粘黏性，不会受温度的影响产生钢体本身滑落或者移动。铺设面的沥青选择也非常重要，选择的沥青需要有抗滑性、耐久性、使用寿命长、后期维护方便等，能够满足基本的铺设条件的同时还要有良好的连接性能，保证桥体的稳定[3]。

钢桥面铺装施工流程一般包含以下几点：准备材料、目标配合比设计、试验段铺筑、调试设备、喷砂除锈、防腐涂装、喷洒防水粘结、铺装路面铺设隔离带、铺设沥青混合料、碾压成型、接缝处理、喷洒粘结层、接缝处理、后期养护。在施工开始之前需要检查铺装面是否干净，如有其他的残渣污垢和水等，应当及时清理，保证铺装面的清洁度在Sa2.5级，粗糙程度在Rz60-140 µm之间[4]。在铺装面喷涂的过程中可以使用高压无气喷涂法，对于边缘喷涂不到的地方可以采取刷涂法进行，喷涂层应保持均匀，避免出现气泡、龟裂等现象。施工之前需要对施工路面时间进行确认，保证在晴朗的天气进行，防止风向或者其他污染源对施工的影响。

在对桥面进行喷洒结层时对于用量的选择也有一定的标准，喷洒区边缘保持横平竖直，严格喷洒，对于喷洒出界的地方可以用木铲进行相应的处理，尽量不要破坏铺装桥面的防腐涂层。在铺设过程中，严禁运料车辆在粘结层形势，避免造成对粘结层的破坏。铺设完成之后需要对铺设的路面进行碾压，主要过程分为初压、复压、终压三个环节，初压和终压的温度也有一定的标准，通常保持在82℃和65℃，具体的碾压时间根据铺设的程度来看，可以做适当的调整。

当前大跨径桥梁钢桥面铺装施工应用主要有以下几座桥梁：湛江海湾大桥、广州东沙大桥、虎门大桥、广州珠海黄埔大桥以及上海长江桥隧。

4 结语

我国桥梁施工技术及管理能力虽已在世界上名列前茅，但仍然有许多需要改进的地方和需要学习的技术。并且在我国多地如西藏的雪山地区、云贵高原的高海拔地区，这些地区的桥梁施工仍然是具有世界级难度的，仍然需要我国学者不懈努力。本文主要简要介绍钢桥面的结构特点，以及实施过程中的各个设计需要注意的点，探索钢桥面铺装施工技术要点以及应用，以期为各界学者提高桥梁设计质量提供参考。

参考文献：

[1]彭学理，王敏.超高性能混凝土在大跨度铁路桥梁钢桥面铺装中的应用[J].世界桥梁，2020，48（2）：79-83.

[2]莫恩华.研究大跨径桥梁钢桥面的铺装设计[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（11）：134-135+159.

[3]冯超，谢科.大跨径连续钢箱梁钢桥面铺装设计[J]. 工程建设与设计，2019（3）：218-220.

[4]聂文，张顺先，陈搏，等.南沙大桥钢桥面铺装过程的精细化管理应用[J].科技和产业，2020，30（1）：166-170.