钢桥结课论文张勇强_钢桥结课论文

2020-02-27 其他范文下载本文

钢桥结课论文张勇强由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“钢桥结课论文”。

钢桥面铺装病害及养护

张勇强090710638 摘要：本文简要地介绍了钢桥面的铺装特点，存在的病害，并从材料性能等分析其相关原因和相关的修复、养护措施。

关键词：钢桥面；铺装病害；修复养护。

Keywords：Steel Deck;Pavement Disease;Repair Conservation

正文：桥面铺装的功能是保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水的侵蚀，并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。因此，桥面铺装应具有抗车辙，与桥面板结合良好等特点。所以随着大桥和交通量的发展，桥面铺装发展应当引起足够的重视，又由于钢桥特有的性质，钢桥桥面铺装的病害问题比较突出。

一、国内钢桥常用的铺装类型

大跨径钢桥的桥面铺装不同于普通的路面结构，也不同于普通的桥面铺装，这是由钢桥的特殊结构决定的。

大跨径钢桥桥面铺装的特殊性可以归纳为以下几点：

1.受力状态

我国已经建成的大跨径钢桥，主梁一般采用流线型扁平式钢箱梁结构，这种主梁结构的桥面板一般为由横隔板和纵向U型肋支撑的正交异性板构成，钢面板的厚度一般为1 2 ～1 6 m m。桥面铺装通过黏结层与钢面板黏结在一起。铺装层的厚度远大于钢面板，强度远小于钢面板，这种特殊的组合在车辆荷载的作用下，使得两种材料之间会产生很大的剪应力，且在铺装层的表面会出现很大的负弯矩，从

而使铺装层处于很不利的受力状态。

2.温度环境

由于钢箱梁为由钢板焊接而成的整体，它的物理性质与普通钢筋混凝土材料相差很大。钢箱梁的比热容为钢筋砼材料的70%，热导率为钢筋砼材料的20 倍。这种材料的差异，使钢箱梁的实际工作温度非常恶劣，最低可达-1 5 ℃，最高可达7 0℃，这样的工作环境对桥面铺装提出了更高的要求。

3.大跨径的影响

由于大跨径桥梁各方面的设计指标对于恒载都比较敏感，恒载的增加会影响到各个设计参数的变化，从而直接造成工程总造价的增大，从这个角度来说，大跨径钢桥的铺装层的厚度是越薄越好。针对这些特殊性，国内外工程技术人员研发了不同种类的桥面铺装，从选用的材料和施工方法角度看，目前桥面铺装方案主要有以下四大类：

①以德国、日本为代表的高温拌和浇注式沥青混凝土（Guasphalt）方案；②以英国为代表的沥青玛蹄脂混凝土（Mastic asphalt）方案（实际上也是浇注式沥青混凝土，只是铺装厚度和工艺与日本有所不同）；

③德国和日本等国近期采用的改性沥青S M A 方案（Stone Mastic Asphalt）；

④以美国、日本为代表的环氧树脂沥青（Epoxy asphalt）混凝土方案。

二、钢桥桥面铺装常见病害

目前使用年限稍长的大跨径钢桥桥面铺装的病害比较普遍，除了通车时间较短的苏通大桥的桥面铺装基本没有病害之外，其他各个大桥的桥面铺装均有不同程度的病害发生。这些病害主要可归纳为以下两大类：

1.结构性破坏

（1）纵、横向裂缝：一般沿着纵向腹板或者横隔板，较长且整齐。

（2）脱壳、鼓包和坑洞：铺装层与钢面板脱离，铺装层微微隆起，严重的情况下导致裂缝和坑洞。

2.功能性破坏

（1）局部裂缝：由于材料的特性和局部受到冲击等原因，铺装层表面产生的细小裂缝；

（2）错台：主要是有的伸缩缝附近产生的凹凸不平；

（3）变形：如车辙、搓板、泛油等；

（4）崩坏：如小坑洞、剥离、老化等；

（5）伤痕：桥面铺装表面的划伤或化学损伤。

三、铺装病害产生原因

钢桥面浇注式沥青混凝土铺装的主要病害主要有：裂缝；车辙；层间滑移和推挤（包括粘结层）；局部补坑引起的破坏；拥包；鼓包，等等。沥青混凝土铺装病害产生原因归类如下：材料性能达不到要求的原因

沥青铺筑层在极端高温与低温的不利环境下，对大气温度的响应更敏感。而考虑到减轻桥梁恒载与钢板防腐等问题，钢桥面铺装必须

使用具有良好防水性能的薄层结构。因此，在钢桥面铺装混合料的设计与研究过程中必须在沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能、变形协调能力、抗疲劳特性及耐久性等方面取得合理平衡，片面强调某一方面的性能则可能会削弱铺装结构的整体性能。而浇注式沥青混凝土一般是在高温状态下（约240℃～260℃）进行拌和及摊铺，虽然变形协调能力较好，但其高温稳定性等性能尚有不足。粘结层粘结力不足的原因

粘结层是铺装与钢板紧密结合共同承受外荷载作用的重要保证，对于双层铺装体系，它还必须保证铺装上下层间的紧密联接。选用钢桥面铺装粘结材料时，必须高度重视材料的相容性以及粘结材料的抗剪强度与粘结强度。当粘结材料与钢桥面板的防腐涂装或铺装混合料的界面不相容时，其与钢板及铺装混合料的粘结性能就得不到保证。当粘结材料的抗剪强度不足或与钢板的粘结力较低时，在行车荷载的作用下，铺装与钢板之间极易产生剪切、脱空、滑移等破坏。设计不当的原因

钢桥面铺装的使用条件不同，势必要有不同的设计指标，设计的不足将会导致不同病害的发生。(1)超载与慢车速。超载一直是我国客观存在并且十分严重的问题，而跨江跨海的大跨径桥梁作为交通瓶颈，受大交通及车辆超载的影响更为显著。(2)大交通及交通量实际增长过快我国的大跨径钢箱梁桥通常都位于跨江或跨海的交通要道上，并且往往与多条高速公路相连接，因此过桥的交通量相当大。大交通是造成沥青路面早期破坏的一个主要原因，对于钢桥面铺装更是

如此。

四、钢桥面铺装的修复和养护

病害发生后，应“及早发现、及时修补”，针对不同的病害类型和程度，可有针对性的采取如下措施：

1.裂缝

a.裂缝宽度小于1 m m，分段处治，按面积封闭黏结；

b.裂缝宽度1 ～2 m m，每周处治，填缝封闭，灌胶黏结；

c.裂缝宽度达到2 ～5 m m，且缝边沥青混合料未脱落，即裂即补，可灌入合适的沥青材料，如跟铺装材料近似的改性沥青；

d.当裂缝宽度大于5 m m，且缝边的沥青混合料松动脱落，则需将附近一定范围内的铺装层切除，底面和侧壁涂上粘层沥青以后，选用适当的沥青混合料进行修复，并用小型机械充分压实，缝边采用热烙铁熨密。

2.较轻的变形、龟裂和松散

采用局部修复的方法先在距病害范围5cm 左右标志边框线，纵横线相互垂直，采用机械或者人工沿标示线切割，切割前应根据回填混合料对铺装深度的要求以及破坏的程度来确定切割深度，最小深度至少应大于集料公称最大粒径的2 / 3。然后清除修复范围内的铺装碎料和杂物，并进一步对切割边缘的铺装层进行仔细的观察，如果铺装层或黏结层有明显的损坏迹象，应扩大范围，进一步清除损坏的铺装层。清理完毕以后，在边壁和坑底涂刷粘层沥青，然后回填沥青混合料，压实后对接缝进行熨边，使之平顺、密实。

3.严重的变形、崩坏、坑洞

随着时间的推移，局部修复的方法无法阻止不断发展的车辙、大面积的崩坏等严重的病害，这时就需要分段进行整车道或者整断面的铣刨重铺。桥面铺装的大修一般由专业的路面养护公司来完成。首先需根据病害的严重程度和发生的范围，确定修复范围，选用适当的铺装材料和施工方案。大修的流程一般为：

a.用铣刨机进行铣刨；

b.人工凿除残留的铺装材料和防水黏结层；

c.进行完整的重新铺筑，包括钢面板的喷砂除锈、喷涂防护底漆、铺设防水黏结层、摊铺铺装层、交通管制和铺装养护。

4.特殊应急处理

由化学品运输车泄漏产生的化学污染，可按下列步骤处理：

a.迅速在受污染范围内洒砂、木屑或矿粉等，充分吸附、稀释污染物，防止污染物进一步扩散；

b.待污染物被基本吸附后，清除铺装层表面的吸附材料；

c.用清洁剂擦洗受污染区域；

d.用大量清水冲洗受污染区域。

5.钢桥面板上增加抗滑移钢筋网、防滑键