二橋鋼橋面鋪裝方案匯報

上海閔浦二橋鋼橋面鋪裝方案匯報

上海市城市建設(shè)設(shè)計研究院重慶鵬方路面工程技術(shù)研究院2009.9

閔浦二橋主橋為公軌兩用雙層鋼桁架獨塔斜拉橋，上層為公路雙向四車道，下層為軌道交通（莘閔線）。設(shè)計道路等級為二級公路，雙向四車道，設(shè)計車速60km/h，橋梁荷載等級為公路Ⅰ級。主橋鋼橋面長度463.65m，寬18m，正交異性鋼橋面。橋面采用瀝青鋪裝，瀝青鋪裝面積約8345㎡。主橋位于直線段，最大縱坡5‰，豎曲線半徑30000m。閔浦二橋概況橋型：獨塔雙索面連續(xù)鋼桁梁斜拉橋，三跨一聯(lián)；塔梁豎向、水平約束體系?？鐝浇M合：（38.25m+147m）錨跨+251.4m主跨；主塔：H型塔，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；主梁：鋼板桁結(jié)合梁形式，矩形斷面，三角形桁架，上、下層橋面為正交異性鋼橋面；索：高強度鍍鋅平行鋼絲拉索，HDPE護套，在梁上錨固采用錨箱形式，塔上采用環(huán)向預應(yīng)力錨固構(gòu)造；鋪裝厚度限制：原設(shè)計厚度為75mm。正交異性板由橋面板、U形加勁肋、小縱梁、橫肋組成。橋面板板厚16mm，下設(shè)“U”形縱向加勁肋，間距700mm，“U”形加勁肋高300mm，板厚8mm；沿橋縱向每2.94m設(shè)一道橫肋。從橋面系設(shè)計情況來看，整體剛度能夠滿足瀝青混凝土鋪裝的使用要求。閔浦二橋鋼橋面鋪裝基本條件越江通道流量預測車種比例荷載等級：公路Ⅰ級，交通量較大，且承擔一定的重載過境交通（占預測交通量的17%）。區(qū)域地處中緯度，太平洋西海岸，屬北亞熱帶海洋性氣候。日光充足，四季分明，氣候溫和，降雨充沛。（龍華氣象站，1951年～1980年）歷年極端最高氣溫：40.2℃（1943年7月13日）歷年極端最低氣溫：-12.0℃（1983年1月19日）年平均氣溫：15.7℃月平均最高氣溫：27.8℃（8月）月平均最低氣溫：3.5℃（1月）降水最大年降水量：1324.8mm（1983年）最小年降水量：678.1mm（1978年）年平均降水量：989.1mm年平均雨天：144天濕度相對濕度，6月至8月最高，平均為91%；9月至12月最低，平均為76%；1月至5月居中，平均為85%。閔浦二橋鋼橋面鋪裝基本條件鋼結(jié)構(gòu)橋面系因其柔韌性大、易撓曲、傳熱快，橋面底部加勁縱橫梁（肋）多，易腐蝕等特性，使得鋼橋面鋪裝的使用條件比一般高等級路面、機場道面嚴酷得多，除鋪裝層滿足行駛功能及對鋼板的防銹保護功能外，還應(yīng)具有更高的變形能力及高溫抗變形能力，以及良好的層間結(jié)合力。因此鋼橋面鋪裝的方案設(shè)計是一項難度較大的復雜工作。同時，每座不同的鋼橋其橋面系構(gòu)造設(shè)計不同、氣候使用條件不同、交通荷載組成情況不同、所能采用的材料不同等差別，要求進行方案設(shè)計前要進行一定的試驗研究，以確定不同的設(shè)計參數(shù)，因此鋼橋面鋪裝的方案設(shè)計又是一項針對性強、具有科研性質(zhì)的設(shè)計任務(wù)。鋼橋面鋪裝的特殊性（1）瀝青鋪裝層要求具有良好的抗車轍性能（2）瀝青鋪裝層要求具有良好的抗疲勞開裂性能橋面鋪裝層要隨同鋼板變形而產(chǎn)生反復的撓曲變形，特別是在鋼板U形加勁肋頂部對應(yīng)的鋪裝表面將產(chǎn)生反復彎曲應(yīng)力（應(yīng)變）而開裂。（3）瀝青鋪裝層與鋼板之間應(yīng)具有良好的層間結(jié)合能力交通荷載作用下，橋面鋪裝層與鋼板要同步變形；氣候環(huán)境條件作用下，瀝青鋪裝結(jié)構(gòu)層以及鋼板要產(chǎn)生不同的溫縮變形，這使得各結(jié)構(gòu)層（包括鋼板）之間產(chǎn)生較大的彎拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力，并導致層間脫離，引起鋪裝層破壞。（4）瀝青鋪裝層對橋面板等鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的保護作用水分易導致鋼板銹蝕，降低鋪裝結(jié)構(gòu)層的耐久性和橋梁鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。（5）瀝青鋪裝具有良好的抗滑性能橋面濕滑，面層抗滑性能降低，存在很大的交通隱患。（6）瀝青鋪裝具有可靠的施工性和質(zhì)量控制技術(shù)鋼橋面鋪裝的一般要求鋼橋面鋪裝的典型結(jié)構(gòu)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層設(shè)計與橋梁結(jié)構(gòu)類型、受力的特點、交通量及其組成、氣候環(huán)境特點密切相關(guān)。合理的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)應(yīng)如下圖1所示。在針對具體橋梁特點進行專門設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合橋梁在橋面系剛度、交通、氣候、施工條件等因素分別選擇合理的防水粘結(jié)層組合體系、鋪裝下層材料及厚度、鋪裝面層材料及厚度并綜合設(shè)計鋪裝組合結(jié)構(gòu)。目前鋼橋面鋪裝的三種基本體系項目結(jié)構(gòu)一結(jié)構(gòu)二結(jié)構(gòu)三鋪裝層雙層SMA或AC國產(chǎn)環(huán)氧瀝青澆注式瀝青混凝土（GA）防水粘結(jié)體系A(chǔ)MP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料環(huán)氧瀝青粘結(jié)層AMP-100二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料復合反應(yīng)性樹脂復合反應(yīng)性樹脂復合反應(yīng)性樹脂Eliminator防水粘結(jié)體系Eliminator防水粘結(jié)體系Eliminator防水粘結(jié)體系適用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)跨徑較小、剛度較大、荷載較輕結(jié)構(gòu)剛度較大、重荷載、大交通量、非冬季施工結(jié)構(gòu)剛度較大、重荷載、大交通量鋼橋面鋪裝防水粘結(jié)材料：橡膠瀝青（或改性瀝青瑪蹄脂）粘結(jié)劑、環(huán)氧瀝青粘結(jié)劑、環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑、Eliminator防水粘結(jié)體系。鋼橋面鋪裝防水粘結(jié)材料選擇（1）橡膠瀝青（或改性瀝青瑪蹄脂）粘結(jié)劑橡膠瀝青粘結(jié)劑通常采用橡膠類改性劑對瀝青進行改性，形成具有較強延伸性能和抗疲勞開裂性能的改性瀝青，并常與其他材料（如鋼板防腐漆等）共同使用，作為鋼橋面的防水粘結(jié)層。該材料具有較好的防水性能，但在高溫環(huán)境條件下的抗剪切性能不足，容易產(chǎn)生鋪裝推移病害。武漢軍山大橋鋪裝結(jié)構(gòu)：鋼橋面噴砂除銹+防腐層+改性瀝青碎石封層（1kg改性瀝青+3~5mm的預拌瀝青碎石）+雙層SMA虎門煮大橋買維護階鋪裝截結(jié)構(gòu)群：鋼橋航面噴止砂除急銹+雙層己環(huán)氧拆樹脂像粘結(jié)丸劑（獻撒小景碎石匪）+3～5m腎m瀝青勵碼蹄議脂緩稈沖層+雙層SM遙A環(huán)氧柿瀝青著粘結(jié)僑劑通哭常用蜓于雙五層SM墳A或環(huán)蜓氧瀝吼青混倡凝土挺鋪裝印結(jié)構(gòu)忘，環(huán)迎氧瀝垃青粘殲結(jié)劑潑粘結(jié)濫性能揚優(yōu)良蕩，抗是裂性梨能不冊足，漢往往東是在絕鋪裝睛表面蠅產(chǎn)生棟開裂沒不久鏡即發(fā)災展到莖鋼板急，腐領(lǐng)蝕鋼肆板鋅窄漆保假護層顆和鋼程板，友并導蜓致鋪眉裝裂法縫兩犯側(cè)出樂現(xiàn)伴注隨性寒開裂部。（2）環(huán)賣氧瀝世青粘褲結(jié)劑El琴im劇in牙at劍or防水鎖粘結(jié)達體系啟由Ze湖d輕S9霉4底涂以層、El森im甲in純at醫(yī)or防水遇層（斧兩層滾）和Ta提ck拔C濟oa業(yè)t薯No晌.2膠粘孔劑（泊或SA刑10緊30膠粘甜劑）任，其辭中Ta只ck滅C慕oa霸t姥No永.2用于駐澆注蔑式瀝磨青混未凝土甚，SA幕10勉30膠粘著劑用跡于碾坊壓式溉瀝青鳥混凝鐘土。（3）El墻im鋸in土at傷or防水蘭粘結(jié)缸體系鋼橋陡面鋪滋裝層壘常用較材料便：SM皂A（或悔改性誦瀝青SM穴A）、鼻澆注濃式瀝懇青混籍凝土可、環(huán)齊氧瀝碗青混啞凝土珍。改性敞瀝青SM費A：高造溫性宮能優(yōu)煙良、停低溫沫性能廁較好種、采羊用高茫彈性袋改性決瀝青悟的SM識A具有鼠良好類的抗近疲勞蜜開裂雷性能乘，不麻宜冬惜季施售工。澆注乓式瀝聯(lián)青混豆凝土靠：低歪溫性沃能和終抗疲奴勞開煤裂性扒能優(yōu)竄良、趣采用面專用姻改性拋瀝青嗓的澆窗注式皇具有咸較好款的高從溫性慎能、隨低溫厚環(huán)境日不影彩響施挨工。環(huán)氧俯瀝青見混凝灘土：請材料陡綜合邀性能足優(yōu)良京，對危施工究控制碎要求丑極為第嚴格澤，后資期養(yǎng)御護時規(guī)間場格，出短現(xiàn)病勿害后冤修復睬困難譯，不京宜冬砌季施作工。鋼橋究面鋪理裝結(jié)姐構(gòu)層傲材料壁選擇鋼橋拘面鋪賤裝結(jié)熱構(gòu)層綿材料而選擇澆注營式瀝脹青混飯凝土忌施工焦過程礙（無些須碾偉壓、罪不會仇存在唯壓實訊度不錦足而賞引起侵的透懂水等合病害犁）鋼橋女面鋪威裝結(jié)紹構(gòu)層虜材料苦選擇江陰愿大橋摘聚合言物改消性瀝搜青澆守注式需混凝繳土使踢用效鄉(xiāng)豐果狠澆注拘式與騰環(huán)氧己鋪裝眨接縫郊狀況謊（左孟環(huán)氧丑、右物澆注辟式）鋪裝校方案辭一鋪裝層3.7cm高彈改性瀝青碼蹄脂混凝土鋪裝SMA10鋪裝面層改性乳化瀝青粘層3.5cm高粘度改性瀝青SMA10防水體系Eliminator防水粘結(jié)層SA1030膠粘劑，用量：1.25～1.75kg/㎡甲基丙烯酸類樹脂（兩層），總用量：2.5～3.5kg/㎡底涂層ZedS94，用量：100～200g/㎡橋面板鋼板：除油、除鹽分，噴砂除銹，清潔度Sa2.5級，粗糙度Rz50μm～100μm鋪裝百方案懇一雙層SM底A結(jié)構(gòu)渣在實炮際使棉用時財表現(xiàn)攻出了挨較好顯的高遲溫性態(tài)能，匹但抗蘋疲勞如開裂已性能建不足熊，密渴水性源能不舒良，燥在低有剛度沖、重牛交通富鋼橋病面上鄰使用蜘效果繼不好恨。適用筆于跨進度小勵、剛膨度大裝、交膝通量紀輕的系鋼橋陷。鋪裝嶄底層體宜采視用高姨粘度紅改性娛瀝青克，鋪侄裝面錯層宜腸采用胖高彈徐性改丈性瀝買青。為減里少施秋工復刃雜性每，上仔下層具也可溉以都污采用床高彈層性改歲性瀝推青。SM芬A在較挪低氣付溫條坊件下逃施工盤，存云在一受定的破質(zhì)量盟隱患盛。上面慶層建鎮(zhèn)議采屆用SM招A1尼0型混添合料地的原姻因SM粘A1霞0具有攤良好引的使竊用性鋸能?；囼炚寡芯繎斜砻鲀?，通納過瀝帳青和河礦料為的選河擇以疑及混惱合料覽目標昏配合椅比設(shè)架計，SM解A1牛0能夠柏達到傘下表蓬所示掀性能跳。項目空隙率（%）飽和度（%）礦料間隙率（%）穩(wěn)定度（kN）60℃動穩(wěn)定度（次/mm）平整度（mm）滲水系數(shù)（ml/min）構(gòu)造深度（mm）性能3~3.575~85≥16.5≥6.0≥3000≤3≤200≥0.8根據(jù)滲試驗倦研究散和實租體工征程經(jīng)遵驗，SM盤A1撤3具有見較大胡的空帖隙率洪，且蝕空隙謎往往刮是貫能通的蠟，不趨能夠理防止怠水分哪進入笨鋪裝礎(chǔ)層內(nèi)呀部，強會加熱劇鋪鬼裝層載的早忌期病堂害?；㈤T鼓大橋歸鋼橋茅面鋪珍裝因黎混合湯料透宗水引沾起的恥病害上面券層建否議采寒用SM面A1核0型混餓合料載的原釀因SM微A1棄0在鋪附裝工打程中棗有較躲多的溉成功杯使用沉經(jīng)驗匯。重祥慶菜藍園壩旁大橋糞、重擔慶石勢板坡口長江堤大橋妹、湖披南長遷沙三蜘汊磯扣大橋鉗、S3掌42新建楊工程鄰鳳翔牲路立羽交A匝道延、山扇東平藏陰黃孔河公纖路大忠橋、打貴州束北盤惹江大廢橋等勝橋面萌鋪裝胡表面儀層均陜采用亮了SM壯A1正0，使把用效鄙果良蔥好。橋梁名稱重慶菜園壩大橋貴州北盤江大橋設(shè)計要求構(gòu)造深度（mm）最小值最大值最小值最大值≥0.80.941.180.961.09貴州桶北盤肢江大選橋鋼駱橋面腰鋪裝SM檔A1巨0表面詢狀況鋪裝菠方案增二鋪裝層磨耗層：3.8cm高彈改性瀝青碼蹄脂混凝土鋪裝SMA10鋪裝面層粘層：改性乳化瀝青，用量：300～500g/㎡保護層：GA10（厚3.5cm），撒布5～10mm碎石防水體系Eliminator防水粘結(jié)層膠粘劑2號，用量：150～200g/㎡甲基丙烯酸類樹脂（兩層），總用量：2500～3500g/㎡底涂層ZedS94，用量：100～200g/㎡橋面板鋼板：除油、除鹽分，噴砂除銹，清潔度Sa2.5級，粗糙度Rz50μm～100μm鋪裝把方案仆二El饑im刷in鵝at棟or和澆甜注式品瀝青荷混凝銅土組高成性枯能優(yōu)鍋良的待防水濁體系己，SM涼A1酷0為車約輛行案駛提反供平優(yōu)整、糾抗滑猶的鋪夢裝道昂面，撈同時沿也具仁有一芝定的編防水帥功能鄰。使用淺壽命決比方振案一設(shè)長。國內(nèi)襲具有事大量乓的實鞏體工康程經(jīng)滔驗，贈如安彈慶長性江大語橋、救天津發(fā)子牙蹈河大鞏橋、恩湖南義三汊粒磯大停橋、傳重慶贈菜園繩壩大搏橋、酬貴州視北盤級江大菠橋等乏。適用透于不媽同跨湖度、怎不同吃剛度能和各賊種交律通量葵的鋼方橋。鋪裝仇面層SM火A的施欣工質(zhì)洞量同逮樣受伐到氣基溫條溪件的遠影響飾。成本北較高螞。鋪裝碧方案倦二澆注鑒式瀝微青混輝凝土敲在德橡國、目日本尋等國卵家有秩廣泛弦的應(yīng)猜用，方近5年多蚊來，婚在我視國也盜逐漸桃得到褲較多洲使用顆，澆詞注式奸瀝青渣混凝桌土因虎其瀝屯青含偽量高團、動戒穩(wěn)定丑度試搶驗結(jié)群果小拍等特眼點，艱往往息給人富“熱櫻穩(wěn)性透不足社”的恐印象到，而驚實際鍬上，廉澆注幕式瀝忠青混添凝土途采用感了硬行度較秧高的著改性陷瀝青零，且皂澆注松式瀝竿青混燭凝土經(jīng)只有康在高眉溫（22符0℃～26拍0℃）才巾會產(chǎn)控生瀝佳青富詠余而墳流動課在常坦溫下聚則具叔有良蓬好的姨高穩(wěn)嚇穩(wěn)定建性，曠而對攀于澆損注式宜瀝青味混凝繞土高偷溫穩(wěn)炊定性聽的評坡價方刷法國買內(nèi)外杰通常牌采用億貫入皂度試胖驗。本項燭目所芬在地憶夏季辱較炎當熱，雄冬季體極端紹氣溫捧較低始，為衛(wèi)保證累澆注命式瀝掉青混交凝土筆高、資低溫勵性能普的平淋衡，除建議繳采用閘聚合紀物改鑼性瀝盞青，倡該瀝秋青已嘴經(jīng)在競貴州沖北盤預江大蛋橋、盾沈陽難尚小勤橋和慌江陰途長江昌大橋義（試費驗段拌）得描到成姿功使塵用。加熱到220°C-260°C時的瀝青富余量膠泥=瀝青+礦粉鋪裝喝方案志二鋪裝惠上層籍選用思高彈劉改性漸瀝青SM半A，不鉤僅能盆夠為憑車輛酬行駛層提供饅抗滑腰、平成整、虛舒適僻的鋪煩裝表叫面，買而且酸具有張良好諸高、仇低溫偉性能愁和抗鉆疲勞歪開裂譽性能湖；SM弄A1攪0型混描合料究空隙吼率低劉且內(nèi)傘部空趣隙不情連通預，能泳夠較若好地蓬防止仿水分清的下允滲，慌充分每保證快鋼橋仆面鋪畝裝結(jié)宴構(gòu)免占受水卡分的踐侵蝕挽，具延有較翅長的籮使用苗壽命盒。鋪裝遵方案蔽三鋪裝層3.5cm高彈改性瀝青SMA10鋪裝面層粘層：改性乳化瀝青粘層3.4cm高粘度改性瀝青SMA10防水體系緩沖層4mm改性瀝青砂膠防水粘結(jié)層反應(yīng)型防水粘結(jié)劑2mm雙層環(huán)氧樹脂下封閉層（撒小碎石）防腐層環(huán)氧富鋅漆橋面板鋼板：除油、除鹽分，噴砂除銹，清潔度Sa2.5級，粗糙度Rz50μm～100μm鋪裝芝方案址三以環(huán)父氧樹采脂材牛料為踢防水沙層，趙可隔旁絕水愿和空復氣，跑防止黑鋼板里銹蝕拴，環(huán)搶氧樹慮脂下頁封閉府層采用簽強度咳高、中模量逢低的憐韌性鳴極強歉的復論合材巷料，避分兩淚層實傅施，呈以提傍高鋪餡裝層味的抗礎(chǔ)剪切挽能力棒。采用怠反應(yīng)宋型防目水粘蔥結(jié)材榨料作肥為防支水層核，其鋒與環(huán)撲氧樹搬脂下醬封閉糠層和鮮鋪裝笛底層妄的粘啊結(jié)力罪均可拴達到1.露0M壯Pa以上醬。采用瓶改性微瀝青已砂膠印作為虛緩沖予層，棚可起吹到防恰水、梅隔熱感和緩盼沖鋪言裝表丙面應(yīng)袍力、嶼增強窗鋪裝蔥的抗嗽裂性李及提阿供攤摸鋪機等等機撒械行種駛平絲式臺等塌作用勁。適