桥面铺装.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,桥面沥青混凝土铺装技术,陈仕周,博士 研究员,重庆交通大学,重庆鹏方路面工程技术研究院,重庆中交科技股份有限公司,重庆交通大学,重庆交通大学,一 桥面铺装概述,重庆交通大学,桥面铺装的重要性,桥梁,作为公路建设项目中的主要组成部分，其结构的,耐久性,及桥面的,使用功能,也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面，而且能作为桥面板的有效防护体系，防止水份的渗透，保证桥梁,结构耐久性,。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,防水层,保护桥面板不受路表水的侵害，并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体，一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。,1,、防水层不只是要与粘接层结合牢固，而且要与铺装层材料相容；,2,、不能因为铺装层的高温施工而破坏；,3,、在铺装层需要碾压成型时，防水层也不能因为碾压而刺破，也不能因为碾压推挤而导致防水层与粘接层（或桥面板）粘接力丧失；,4,、防水层（或缓冲层）要有足够的韧性，在桥面板为钢板时，能适应钢板变形而不产生脱层或开裂。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,粘接层,指在相邻层间起粘接作用的层次，需要具有良好的粘接性能。,缓冲层,用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶。,防水体系,由相互协调一致，相互匹配的防水层（粘接层、缓冲层）和保护层组成，以起到防水隔离作用。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,保护层（铺装底层）,不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,磨耗层（铺装面层）,直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。因此，铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的,抗滑功能,。铺装表面层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的,热稳性,、,抗老化性能,、,抗水损害性能,、,抗裂性能,等。,重庆交通大学,二、水泥砼桥面沥青砼铺装,重庆交通大学,水泥混凝土桥面板的特性,混凝土桥面板具有水泥混凝土的基本特性，存在较多的,微空隙,。由于混凝土在强度形成过程中产生较大的水化热，引起混凝土的收缩应力使混凝土内部产生较多的,微裂缝,。这些空隙和裂缝将给侵蚀物质提供进入混凝土内部的通道，侵蚀混凝土并锈蚀钢筋，降低混凝土桥梁板的使用寿命。,桥面铺装层的要求,具有足够的抗压、抗弯强度，防止在轮载与温度应力的共同作用下产生裂缝；,表面还应具有一定的抗冻、抗渗、耐磨及抗滑性能,;,桥面必须是防水的，防水层与面层需确保在使用期内的强度与稳定性；,沥青混合料经常需具备高温、低温性能、水稳性、耐久性、抗滑性等性能。,桥面铺装层的要求,根据,公路沥青路面设计规范,（,JTG D50-2006,）的要求，高速公路、一级公路的桥面铺装厚度宜为,70,100mm,，二级、三级公路桥面铺装厚度宜为,50,90mm,。表面层厚度不小于,30mm,。若桥面铺装为单层时，厚度不宜小于,50mm,。,当混凝土桥面板需要设置调平层时，混凝土调平层厚度不宜小于,8cm,，且应按照要求设置钢筋网。,桥面铺装设计施工中的不足,无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨耗层，铺装一般,不设防水层；,缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和厚度与铺装层的,匹配性,，使铺装联接不良或不,防水；,桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重，垫层和沥青层厚度确定带有随意性，不依据铺装体系受力要求；,对桥梁结构无,针对性；,对特殊桥梁和桥梁的特殊部位,无,特殊技术,措施。,重庆交通大学,桥面铺装体系防水性能要求,水损害是水泥混凝土桥沥青铺装层破坏的主要表现形式,水分和盐分是引起桥面沥青混凝土水损害和主梁钢筋腐蚀的主要原因,性能优良的防水粘结层和防水体系是保证桥面铺装耐久性的重要条件,水泥混凝土桥梁沥青混凝土铺装结构示意图,参考,公路沥青路面设计规范,（,JTG D50-2006,），桥面沥青铺装结构，可由防水层和下面层、表面层组成，如下图所示。防水层和下面层共同组成防水体系。,重庆交通大学,水泥混凝土桥面防水体系及结构的选择,重庆交通大学,根据,公路沥青路面设计规范,（,JTG D50-2006,）,:,1,、应根据桥梁类型、设计安全等级，并考虑工程环境条件等因素（如冰冻地区或海洋地区，有工业酸雾、雨影响等）确定防水层和下面层。,2,、对特大桥、重大桥，宜在混凝土桥面板顶面设下封层。,3,、防水层主要包括：涂膜、卷材等专用防水材料；沥青砂、沥青码蹄脂、热熔沥青碎石、稀浆封层等聚合物改性沥青类防水材料；环氧树脂下封层等反应性树脂类防水材料。,当下面层采用浇注式沥青混凝土时可视为防水层，但在动荷载作用下可能出现负弯矩位置宜采取一定的防裂措施。,重庆交通大学,4,、各等级公路的大、中、小桥可采用涂膜、沥青砂、热熔沥青碎石封层、稀浆封层、卷材等做防水层，并视具体情况设置专门的底涂层加强联接作用。下面层可选用密级配沥青混凝土、沥青码蹄脂碎石等组成防水体系。同时，应严格控制沥青混合料的现场孔隙率。,5,、对于特大桥、重大桥等的桥面铺装应进行专项设计。,特大桥、重大桥梁可选择浇注式沥青混凝土、沥青码蹄脂、涂膜等防水层，下面层可用浇注式沥青混凝土、沥青码蹄脂碎石组成防水体系。,应检验桥面铺装各结构层间的抗剪强度和抗拔强度。,重庆交通大学,桥面铺装防水性能不仅与防水层本身的性能有关，还与防水材料的整体性、抗裂性、防水层与混凝土板的粘结性，以及防水层在施工过程中的变异性，搭接缝部位处理的密贴性有关，我国防水层种类、材料较多，因此，应综合考虑防水性能优劣，与结构层间的粘结力是否牢固，施工工艺的可行性、施工质量的可靠性等因素，合理选择防水层材料。,水泥混凝土桥面防水层的选择,重庆交通大学,防水卷材类,如,：,APP,、,PVC,、,CPE,防水性能好，但对基面要求高，且我国防水卷材质量参差不齐,重庆交通大学,沥青混合料类防水,如：,橡胶沥青砂胶,沥青马蹄脂,改性沥青碎石封层,稀浆封层,重庆交通大学,涂膜类防水,（,1,）渗透型,封水效果好；粘结能力差,（,2,）水溶型,粘结能力好施工方便；抗剪能力差，抗刺破性能差（如水性沥青基类防水涂料）,（,3,）溶剂型,粘结能力好、施工方便；抗剪切力较差、抗刺破性能差、防水性能差（如,GS,）,（,4,）反应型,粘结力好、防水性能好；成本较高、施工工艺较复杂（如,AMP-100,、,Eiliminator,）,重庆交通大学,涂膜类防水材料应有一定的厚度，并与下面层沥青混合料相匹配。涂膜厚度不足，易产生刺破破坏，导致防水性和层间粘合不良。涂膜类防水材料不仅应按,路桥用材料标准九项,（,JT/T531-538,、,589-2004,）进行检测，还应进行防水性能和层间抗拉拔、抗剪切实验，以保证涂膜厚度与下面层沥青混合料类型的匹配性。,水泥混凝土桥面防水层的选择（一）,重庆交通大学,选用沥青砂做防水层时，应综合考虑沥青砂的密水性与热稳性的平衡，建议设计孔隙率小于或等于,2.5%,；,选用稀浆封层防水层时，为保证防水体系的层间抗力，应用改性乳化沥青作为其结合料；,采用热熔沥青碎石做防水层时，为保证防水体系的层间抗力，宜用较铺装用的改性沥青更高一个等级的沥青；,选用沥青码蹄脂防水层，沥青码蹄脂应符合,公路沥青路面设计规范,（,JTG D50-2006,）中相关要求。,水泥混凝土桥面防水层的选择（二）,重庆交通大学,桥面铺装材料,在我国，密级配沥青混合料混凝土是路面铺装结构中应用最为普遍的一种材料。,SMA,在大跨径桥梁或高等级道路上桥梁中得到大量应用。,浇注式沥青混凝土是解决桥面铺装难题的重要材料之一，在东海大桥得到成功应用。,重庆交通大学,浇注式沥青混凝土（,GA,）,组成：,浇注式沥青混凝土是一种悬浮式（骨架无嵌挤作用）结构的沥青混凝土，其混合料组成特点主要是矿粉含量高（,20,30%,）、沥青含量高（,7,10%,）。,矿质材料,GA,的组成特点,加热到,200 C-250C,时的沥青富余量,胶泥,=,沥青,+,矿粉,浇注式沥青砼摊铺,浇注式沥青砼摊铺,GA,的特性,它是无空隙的，,无需压实,便能达到其终极强度，因而不会出现因压实不足而表现出的缺陷病害。,它,不透水,，也,不吸水,，因而对诸如冻融变换、防冻滑的除冰盐溶液及经常潮气作用的影响因素几乎不敏感。,它是一种粘弹性材料，,适应结构构件在应力消减情况下的缓冲运动,而不会发生损坏以及,对冲击及颠簸不敏感,。,它有,整体性非常好,和,变形能力强,的特点。,重庆交通大学,根据重庆交通科研设计院主持的西部课题,“,桥面铺装材料与技术研究,”,成果和工程实践总结，,公路沥青路面设计规范,（,JTG D50-2006,）推荐了适合于非冰冻地区高速公路、一级公路的大、中、小桥的桥面铺装结构以及特大桥、重要大桥,以及,冰冻区桥梁的铺装结构，以供参考。,桥面铺装应重视防水层与下面层结构、厚度相匹配。当采用沥青混凝土下面层时，应严格控制热拌沥青混凝土的孔隙率满足,公路沥青路面设计规范,（,JTG D50-2006,）的要求。,水泥混凝土桥面铺装结构的选择,重庆交通大学,工程案例,重庆交通大学,早期铺装典型结构,重庆交通大学,说明：,早期的防水粘结层采用（改性）乳化沥青粘层，后来大量使用水溶型防水材料。,桥面沥青混凝土铺装层现在一般采用双层铺装，而过去一般为单层铺装。在高速公路中，为了施工方便，单层铺装混合料往往是相邻路段路面的上面层混合料类型；上、下层铺装混合料往往是相邻路段路面的上、中面层混合料类型。,重庆交通大学,结构缺陷：,1,、因层间粘结力不足，以至在水的侵蚀下，易产生脱层、推拥病害；,2,、因防水性能不足，水侵蚀铺装结构层引起桥面板腐蚀及钢筋锈蚀，海洋性气候地区及北方有冻融地区尤其严重；,3,、因混合料的性能、调平层性能、桥梁结构构造、道路线形等引起的其它破坏。,重庆交通大学,工程案例（一）,渝黔高速公路七里半大桥,桥梁结构及铺装概况：,渝黔,(,重庆,-,贵阳,),高速公路七里半大桥位于弯道内，纵向位于长下坡（竖曲线,),末端，为简支,T,梁连续桥面结构。桥面铺装层结构原设计为乳化沥青粘结层上直接铺装,5cm,改性沥青,AK-13,沥青混凝土。,重庆交通大学,工程案例（一）,渝黔高速公路七里半大桥,破坏现象：,自,2001,年通车以来，通车不到一年就出现损坏，运营,3,年后，左幅（贵阳,-,重庆）桥面铺装更是发生了大面积破坏，并于,2004,年进行了局部挖补。但目前的桥面病害程度进一步加剧，主要病害表现为：推移、裂缝（龟裂、横向、纵向和其他不规则裂缝）、沉陷、麻面、松散等，破坏范围遍及左幅全段，桥面铺装的结构功能遭到了严重损坏。,重庆交通大学,工程案例（一）,渝黔高速公路七里半大桥,重庆交通大学,工程案例（一）,渝黔高速公路七里半大桥,破坏原因分析：,1,）层间粘结不足：根据软件计算分析，得出该桥桥面铺装层间最大剪应力为,0.66MPa,，实验室模拟该桥桥面铺装结构制作的试件，得出采用乳化沥青及改性乳化沥青防水层的层间抗剪强度，分别为,0.25 MPa,、,0.45 MPa,，显然采用乳化沥青或改性乳化沥青作防水层，层间抗剪强度均不满足要求。,2,）桥梁线形：该桥的平面线形为弯坡斜桥同时纵向又位于长下坡（竖曲线）末端，车辆驶入该路段时，一般需经过高速（制动）,-,低速（加速）,-,高速的过程，在转弯上坡时，铺装层除承受上述剪应力外，还将承受离心力和重力的作用，并在铺装层中产生指向路缘的横桥向剪应力和指向下坡的顺桥向剪应力，再加上转向行驶，车辆对路面的剪应力急剧增加，加大了铺装层的破坏。,3),沥青铺装层材料对铺装层破坏的影响：,AK-13,开级配抗滑表层实际空隙率约,8%,，易松散，根本不能阻止水的渗入，因此该级配混合料不宜用作桥面铺装层。,重庆交通大学,工程案例（一）,渝黔高速公路七里半大桥,处治方案：,重庆交通大学,工程案例（二）,沈阳北海高架桥,桥梁结构及铺装概况：,沈阳北海高架桥地处我国东北寒冷地区，为连续箱梁结构桥梁，该桥于,1991,年建成通车。大桥全长,1077.6,米，宽,11.5,米。但多年来由于交通量大，超载现象严重，该桥桥面防水层疏松、粉化，部分桥面有坑槽及钢筋外露现象。,重庆交通大学,工程案例（二）,沈阳北海高架桥,破坏现象：,08,年对该桥桥面现场调查发现，桥面铺装出现大量坑槽、裂缝、叽浆及修补以后的再损坏，水泥混凝土调平层腐蚀严重，出现块裂、钢筋外露；桥面板钢筋外露防撞墙腐蚀破坏。,重庆交通大学,工程案例（二）,沈阳北海高架桥,破坏原因分析：,1,）层间结合能力差：,桥面没有粘结层、防水层、防水隔离层等防水粘结体系，导致桥面板与调平层，调平层与沥青铺装层，层间结合能力差；,2,）调平层损坏：,连续箱梁结构桥梁存在支座的负弯矩区及悬臂翼缘的负弯矩区等，在行车荷载作用下，桥梁结构的荷载变形引起调平层与铺装层之间存在较大剪应力，而导致铺装层与调平层常年分离；在行车荷载作用下，在调平层与桥面板分离的条件下，调平层底面会产生较大拉应力，调平层率先破坏及沥青铺装层与调平层的界面破坏，引起铺装层产生坑槽、网裂。,3,）气候恶劣：,冬季撒盐除雪等措施加速铺装层、水泥混凝土调平层及桥梁结构的破坏。,重庆交通大学,工程案例（二）,沈阳北海高架桥,处治方案一：“浇注式沥青混凝土,+SMA”,将原铺装结构清除后，对桥面板进行打砂处理，洒布环氧树脂下封闭层，涂布,AMP-100,防水粘结层，然后铺筑浇注式沥青混凝土,GA10,和改性沥青,SMA13,，具体方案详见下表。,铺装层,磨耗层：改性沥青,SMA-13,（厚,40mm,）,铺装面层,粘 层：改性乳化沥青，用量,0.3,0.5kg/,保护层：,GA10,（厚,35mm,），表面撒布,5,10mm,碎石，用量,5,8kg/,防水体系,防水粘结层,AMP-100,防水粘结层，用量,0.,3,0.6Kg/,环氧树脂下封层，用量,0.4,0.8kg/,桥面板,水泥桥面板：打砂，形成干燥、洁净、粗糙的界面,总厚度：,75mm,重庆交通大学,工程案例（二）,沈阳北海高架桥,处治方案二：“,AC+SMA”,将原铺装结构清除后，对桥面板进行打砂处理，洒布环氧树脂下封闭层，涂布,AMP-100,防水粘结层，施工橡胶沥青砂胶，再铺筑改性沥青混合料,AC-16,和改性沥青,SMA13,。,铺装层,面层：改性沥青,SMA-13,（厚,40mm,）,粘 层：改性乳化沥青，用量,0.3,0.5kg/,下层：改性沥青,AC-16,（厚,50mm,）,防水粘结层,橡胶沥青砂胶，厚度,5mm,AMP-100,防水粘结层，用量,0.,3,0.6Kg/,环氧树脂下封层，用量,0.4,0.8kg/,桥面板,水泥桥面板：打砂，形成干燥、洁净、粗糙的界面,总厚度：,94mm,汕头海湾大桥混凝土箱梁内的钟乳石,重庆交通大学,水泥砼桥面沥青砼铺装典型结构建议,重庆交通大学,典型铺装结构（一）,采用,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料作为防水层的铺装,重庆交通大学,典型铺装结构（一）,说明：,1,、水泥混凝土板采用喷砂处治达到规定要求。,2,、防水粘结层采用,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料，,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料一般采用单层涂刷施工，用量宜为,0.3,0.6Kg/,，为了达到更好效果，,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料可分两层实施，两层实施间隔时间为,4,8h,。,特点：,该铺装结构的优点是,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料与铺装层及水泥混凝土板的粘结强度高，层间结合力强。,重庆交通大学,典型铺装结构（二）,采用,Amper,防水粘结体系的铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构（二）,说明：,1,、水泥混凝土板采用喷砂处治达到规定要求。,2,、此应用中，,Amper,防水粘结体系是由,AMProof-1,水泥混凝土渗透增强防水保护剂与,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料组合而成。,特点：,该铺装结构的特点是防水层的防水效果及耐久性好，并且层间结合力强，但防水层薄，抗（活动性）荷载裂缝能力较差。,案例：,重庆大佛寺长江大桥,重庆交通大学,典型铺装结构（三）,Amper,防水粘结体系,+,橡胶沥青砂胶或橡胶沥青应力吸收,层的,铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构（三）,说明：,1,、水泥混凝土板采用喷砂处治达到规定要求。,2,、此应用中，,Amper,防水粘结体系是由,AMProof-1,水泥混凝土渗透增强防水保护剂与,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料组合而成。,3,、,采用橡胶沥青砂胶或橡胶沥青应力吸收层作防水层，起到有效防水和粘结，同时起到抵抗变形和缓冲作用。,重庆交通大学,典型铺装结构（三）,特点：,完善的防水体系,：不仅保护桥面水泥混凝土板及结构体水渗入造成钢筋 的锈蚀，而且保证铺装的耐久性，形成整体防水作用，渗水系数,1,10-9,。,完善的层间稳定性,：剪切力和粘结力强度均,1.0Mpa,。,防施工破坏,：抗刺破，防止碾压破坏,超长的耐久性：,方案的防水及防水耐久性好，使用寿命可达,30,年以上，比铺装层寿命更长。,5,与铺装的协调性：,延长铺装寿命,1,倍以上，基本阻止了铺装的水损坏、推移、拥包以及滑移性车辙破坏，防水层裂缝跨越能力强。,典型铺装结构（三）,方案使用领域：,该方案适用于海洋性气候或有冻融地区桥梁，以及特别重要的跨海大桥等。,工程案例：,七里半大桥桥面铺装处治及渝武路马鞍石大桥病害处治，目前两座桥梁桥面铺装状况良好。,重庆交通大学,典型铺装结构（四）,Amper,防水粘结体系,+,浇注式沥青混凝土（,GA,）的,铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构（四）,说明：,1,、水泥混凝土板采用喷砂处治达到规定要求。,2,、此应用中，,Amper,防水粘结体系是由,AMProof-1,水泥混凝土渗透增强防水保护剂与,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料组合而成。,3,、,铺装下层采用浇注式沥青混凝土，同时兼具防水层的作用，下层厚度宜为,3,4cm,，相应面层厚度宜为,2,5cm,，面层可采用,GA,或,SMA,或,RAC,或,AC,或,OGFC,（排水性路面）。除上层,GA,铺装外，铺装下层与面层之间需设置粘层，粘层宜采用改性乳化沥青。,重庆交通大学,典型铺装结构（四）,特点：,浇注式,沥青混凝土作为防水层（下层）的铺装结构，充分利用了浇筑式沥青混凝土的防水性强、整体性好等特点，浇注式沥青混凝土既作为铺装下层，又作为铺装的防水保护层。,浇注式沥青混凝土与,Amper,防水粘结体系的结合使用，是水泥混凝土桥面防水的完美组合，具有极高的性价比。,典型铺装结构（四）,方案适用领域：,浇注式沥青混凝土不透水，也不吸水，因而对诸如冻融变换、防冻滑的除冰盐溶液及经常潮气作用的影响因素几乎不敏感，浇注式沥青混凝土的诸多优点，使该铺装结构尤其适用于冬季寒冷区域的特大桥。,工程案例（上海东海大桥）：,上海东海大桥桥面铺装，东海大桥工程位于杭州湾北部的东海海域，大桥全长约,31,公里。大桥宽度为,31.5,米，设计为,6,车道。上海深水港东海大桥所属地区为海洋型气候，台风、午后暴雨现象较常见，由于处于海域，雨水中会含有大量的氯离子，以及蒸发的海水在桥面的重新凝结都会影响桥面铺装及桥梁结构的耐久性。,重庆交通大学,典型铺装结构（五）,Eliminator,防水粘结体系,+,浇注式沥青混凝土的铺装结构,重庆交通大学,典型铺装结构（五）,说明：,1,、水泥混凝土板采用喷砂处治达到规定要求。,2,、,PA1,或,PAR1,混凝土专用底漆，具有非常好的封闭混凝土毛细孔及弥补裂缝作用。,3,、,Eliminator,高性能防水膜分两层实施，两层颜色有区别。,4,、,Tack Coat No.2,胶粘剂加强防水膜与铺装层的粘结，此胶粘剂适用于铺装下层为浇筑式沥青混凝土的粘结。,重庆交通大学,典型铺装结构（五）,特点：,1,、浇注式沥青混凝土作为防水层（下层）的铺装结构，充分利用了浇注式沥青混凝土的防水性、整体性等特点，浇注式沥青混凝土既作为铺装下层，又有防水抗渗的保护层的作用。,2,、,Eliminator,防水粘结体系具有优异的防水、防腐、抗刺破能力，其与浇注式沥青混凝土铺装下层的结合使用，是防水体系的最优组合，但该方案造价较高。,3,、铺装寿命可达,30,年以上。,方案适用领域：,Eliminator,防水粘结体系,+,浇注式沥青混凝土的铺装结构，极其适用于海洋性气候的跨海大桥，有冰冻区的特大跨径桥，及特别重要的大桥（桥面铺装需要,30,年左右寿命）。,工程案例：,希腊,Messovouni,和,Kristallopigi,大桥等桥桥面铺装，现状良好。,典型铺装结构（五）,典型铺装结构（六）,国产环氧沥青混凝土（,EA,）的的,铺装结构,典型铺装结构（六）,说明：,1,水泥混凝土板采用喷砂处治达到规定要求。,2,混凝土板与铺装下层之间的粘结层采用国产环氧沥青粘结剂，是混凝土桥面铺装专用粘结剂，兼具防水层功能，用量为,0.5,0.7L/,。混凝土板与铺装下层之间也可采用,Amper,防水粘结体系（由,AMProof-1,水泥混凝土渗透增强防水保护剂和,AMP-EA-2,混凝土桥面铺装用环氧沥青粘结剂组成），进而加强对混凝土桥面的保护，提高桥梁耐久性。,3,铺装面层和铺装下层均采用国产环氧沥青混凝，铺装上下层总厚度为,5,6cm,。,4,环氧沥青混凝土铺装层间的粘结层采用环氧沥青粘结剂，用量为,0.3,0.6L/,。,5,该方案所采用的环氧沥青为东南大学等机构研发的多组分环氧沥青，该多组分环氧沥青已在我国实现了工业化生产，近年来随着大跨径桥梁建设的蓬勃开展。大跨径桥梁桥面铺装得到越来越多的重视。环氧沥青混凝土作为一种具有优异路用性能的铺筑材料逐渐在桥面铺装、重交通道路上得到广泛的应用。,典型铺装结构（六）,方案特点：,该国产环氧沥青沥青粘结剂具有优良的粘结性能，良好的温度稳定性。,环氧沥青混凝土用于桥面铺装，具有较高的强度、良好的温度稳定性及优良的抗疲劳性能。因此，环氧沥青混凝土具有较普通沥青混凝土更好的综合性能，并且铺装层厚度较小。,试验研究表明（复合结构疲劳试验），双层环氧沥青混凝土铺装在,20,下，可承受加载次数,1200,万次以上仍未破坏，抗疲劳性能好。,4,该结构采用薄层铺装，大幅度减轻了自重。,典型铺装结构（六）,方案适用领域：,环氧沥青混凝土具有很高的强度、优良的耐疲劳和耐腐蚀性能，优良的高温稳定性和水稳定性等优点，但环氧沥青混凝土对环境温度、施工温度、控制、养护时间等有严格的要求，因此该方案适合用作工期较宽裕的、非寒冷季节的新建大跨度桥梁桥面铺装。,三、钢桥面沥青混凝土铺装技术,重庆交通大学,重庆交通大学,交 流 内 容,1,、钢桥面铺装结构组合及功能,2,、钢桥面铺装的性能要求,3,、国内外钢桥面铺装的应用效果比较,4,、我国钢桥面铺装的发展历程,5,、钢桥面铺装的发展方向,6,、钢桥面铺装典型结构,重庆交通大学,1,、钢桥面铺装结构组合及功能,重庆交通大学,桥面铺装的重要性,桥梁,作为公路建设项目中的主要组成部分，其结构的,耐久性,及桥面的,使用功能,也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面，而且能作为桥面板的有效防护体系，防止水份的渗透，保证桥梁,结构耐久性,。,重庆交通大学,桥面铺装结构层位及功能,为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。,重庆交通大学,二 钢桥面铺装的性能要求,重庆交通大学,钢桥面系的基本特点,桥跨结构自重小、跨度一般较大,桥面板刚度小、挠曲变形大,正交异性钢桥面板、铺装层受力复杂,对铺装材料和结构的要求苛刻,重庆交通大学,正交异性钢桥面板的特点,正交异性钢桥面挠曲变形大,重庆交通大学,钢桥面铺装基本性能要求,1,优良的使用性能，包括安全性和行车舒适性。,2,优良的防锈、防水性能，保护桥面板。,3,优良的层间结合状态。,4,优良的抗疲劳开裂性能。,5,优良的抗车辙性能。,6,对桥面变形有良好的追从性。,7,优良的抗老化能力。,8,优良的抗水损害能力。,重庆交通大学,3,、国内外钢桥面铺装的应用效果比较,重庆交通大学,日 本,日本常用的钢桥面铺装结构如下：,重庆交通大学,英 国,英国常用的钢桥面铺装结构如下：,重庆交通大学,欧洲大陆,欧洲大陆常用的钢桥面铺装结构如下：,重庆交通大学,国内外钢桥面铺装应用效果比较,发达国家：,日本、英国、欧洲大陆等,采用以上铺装结构实施的钢桥铺装在铺装的使用期内基本没有出现破坏,发展中国家：,泰国、越南、中国等,钢桥面铺装在使用期内出现大量的各种形式的破坏，如泰国的九皇桥等,重庆交通大学,为什么发展中国家的钢桥面铺装即使在采用跟发达国家相同的结构时还是出现如此多的破坏？,重载及超载交通的影响！,重庆交通大学,4,、我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,这一阶段，主要以引进国外先进钢桥面铺装技术为主，这一阶段铺装的大量钢桥，多以双层,SMA,、浇筑式沥青混凝土、环氧沥青混凝土铺装为主，除香港青马大桥等少数桥梁外，其他桥梁均出现了较多的破坏。,第一阶段（,1995-2002,年）：引进、消化吸收国外桥面铺装技术,我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,1,、采用在桥面板上焊横向钢筋以增强桥面的抗剪切能力,典型桥梁有：天津大沽桥、广东北江马坊桥、山东胜利黄河大桥（沥青混凝土中设钢筋网）等,第一阶段（,1995-2002,年）：引进、消化吸收国外桥面铺装技术,我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,2,、双层,SMA,铺装,典型桥梁有：厦门海沧大桥、武汉军山大桥、武汉白沙洲大桥、汕头礐石大桥、重庆鹅公岩大桥、天津海河大桥等,第一阶段（,1995-2002,年）：引进、消化吸收国外桥面铺装技术,我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,防腐层,+,改性沥青碎石封层（,1kg,改性沥青,+35mm,的预拌沥青碎石）,+,双层,SMA,注：厦门海沧大桥采用无机富锌漆，武汉军山大桥采用电弧喷锌防腐层,以上两座桥梁在通车后不到,2,年的时间均出现了脱层和推移病害。,厦门海沧大桥、武汉军山大桥,重庆交通大学,厦门海沧大桥,混合料松散,推移、裂缝,重庆交通大学,武汉军山大桥,脱层、推 移,重庆交通大学,铺装结构（同海沧、军山）：,钢桥面喷砂除锈,+,无机富锌漆防腐层,+,改性沥青碎石封层（,1kg,改性沥青,+35mm,的预拌沥青碎石）,+,双层,SMA,以上两座桥梁在通车后年出现了病害。,与厦门海沧大桥和武汉军山大桥的桥面板为焊接不同的是，以上两座桥的桥面板结构为拴接。,武汉白沙洲大桥、汕头礐石大桥,重庆交通大学,汕头礐石大桥,裂缝及松散,桥面板积水及混合料松散,重庆交通大学,铺装结构（同海沧、军山）：,钢桥面喷砂除锈,+,无机富锌漆防腐层,+,改性沥青碎石封层（,1kg,改性沥青,+35mm,的预拌沥青碎石）,+,双层,SMA,以上两座桥梁在通车后的较长时间内，适用状况良好。重庆鹅公岩大桥在通车后的第年（,2005,年）出现了开裂、纵向裂缝、局部脱层、推移病害，并进行了维修；天津海河大桥目前使用状况良好。,重庆鹅公岩大桥、天津海河大桥,重庆交通大学,重庆交通大学,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧富锌漆,+,环氧沥青粘结剂,+,双层（,5cm,）,环氧沥青混凝土,该桥于,2000,年通车至今，使用状况良好，但出现了有规律的小型环状裂缝。,南京长江二桥,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧富锌漆,+,沥青码蹄脂防水层,+5cmMastic Asphalt,沥青混凝土（采用,70%,的天然沥青与,30%SHLL,沥青组成胶结料）,通车后即出现大量的车辙、开裂。,江阴长江大桥,重庆交通大学,江阴长江大桥,重庆交通大学,图片,江阴长江大桥,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,电弧喷锌防腐层,+2.5mmEliminator,防水粘结体系,+38mmMastic Asphalt,沥青混凝土,该桥除防水层以外，其余铺装材料与江阴大桥完全相同，通车后曾经有鼓包破坏，处治后使用至今效果良好。,香港青马大桥,重庆交通大学,香港青马大桥,重庆交通大学,第二阶段（,2002-2006,年）：结合我国钢桥面铺装的一阶段经验和教训，开始进行创新性探索，现在仍在进行,我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,第二阶段的主要桥梁结构 和典型桥梁,1,、双层改性沥青,SMA,铺装,典型桥梁有：上海卢浦大桥、广西红光大桥、虎门大桥的维修。,2,、浇注式沥青混凝土,+SMA,根据防水体系的不同，典型桥梁有：山东胜利黄河大桥（维修）、重庆石板坡长江大桥、天津子牙河大桥、安徽安庆长江大桥、长沙三汊叽大桥、重庆菜园坝长江大桥、贵州北盘江大桥、沈阳尚小桥等。,3,、环氧沥青混凝土铺装（简称环氧铺装）,分为进口环氧铺装与国产环氧铺装，进口环氧铺装典型桥梁主要有南京长江三桥、苏通大桥、杭州湾大桥、润扬大桥以及 江阴长江大桥的维修等，国产环氧铺装的典型桥梁主要有天津富民桥、武汉天兴洲长江大桥等。,我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧富锌漆,+,双层环氧沥青粘结剂（撒小碎石）,+3,5mm,沥青码蹄脂缓冲层,+,双层,SMA,至今使用状况良好,上海卢浦大桥、广西红光大桥,重庆交通大学,维护铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,双层环氧沥青粘结剂（撒小碎石）,+3,5mm,沥青码蹄脂缓冲层,+,双层,SMA,05,年进行的修补，后仍出现较多病害。,广东虎门大桥（维修）,重庆交通大学,广东虎门大桥（维修）,重庆交通大学,广东虎门大桥（维修）,重庆交通大学,（维修）铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧富锌漆,+,双层环氧沥青粘结剂（撒小碎石）,+3,5mm,橡胶沥青砂胶,+4cmGA+3.5cmSMA,该桥,2002,年修补实施后曾出现纵向裂缝，经灌缝处理后，至今使用状况良好,山东胜利黄河大桥（维修）,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧富锌漆,+,双层环氧沥青粘结剂（撒小碎石）,+4cmGA+3.5cmSMA,天津子牙河大桥,2004,年通车至今，除出现少量轻微车辙外，至今使用状况良好；重庆石板坡长江大桥,2006,年通车至今，使用状况良好。,天津子牙河大桥、重庆石板坡长江大桥、长沙三汊叽大桥,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+Eliminator,防水粘结体系,+GA+SMA,（高弹改性沥青）,长沙三汊叽大桥,2006,年建成通车、重庆菜园坝长江大桥与无锡,342,省道跨线桥,2007,年建成通车，目前使用状况良好。,重庆菜园坝长江大桥、无锡,342,省道跨线桥,重庆交通大学,Eliminator,防水粘结体系,用于钢桥面的防水粘结材料主要有橡胶沥青粘结剂、环氧沥青粘结剂、环氧树脂粘结剂、,Eliminator,材料。,Eliminator,防水粘结层采用甲基丙烯酸类树脂及系列材料作为防水粘结层材料，包括,Zed S94,底涂层、,Eliminator,防水层（两层）和,Tack Coat No.2,胶粘剂。,Zed S94,底涂层,钢板,浇注式沥青混凝土,Tack Coat No.2,胶粘剂,第,2,层甲基丙烯酸类树脂,第,1,层甲基丙烯酸类树脂,重庆交通大学,无锡,342,省道,Eliminator,施工中,重庆交通大学,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+Eliminator,防水粘结体系,+GA,（聚合物改性）,+SMA,（高弹改性沥青）,两桥均为,2008,年建成通车，目前使用状况良好。,贵州北盘江大桥、沈阳尚小桥,重庆交通大学,贵州北盘江大桥,重庆交通大学,沈阳尚小桥,重庆交通大学,典型桥梁：,南京长江三桥、江苏苏通大桥、浙江杭州湾大桥、武汉阳逻大桥、江苏润扬大桥、北京昌平南环路大桥,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧沥青粘结剂,+,双层,5cm,6cm,环氧沥青混凝土,进口环氧铺装结构,重庆交通大学,典型桥梁：江苏江阴长江大桥的维修,铺装结构：,5,或,6cm,双层环氧沥青沥青砼,浇注式沥青混凝土,+,环氧沥青混凝土,5cm,单层聚合物改性浇注式沥青砼,进口环氧铺装结构,重庆交通大学,重庆交通大学,江阴长江大桥聚合物改性浇注式混凝土,重庆交通大学,重庆交通大学,典型桥梁：武汉天兴洲长江大桥、天津海河富民桥,铺装结构：,钢桥面喷砂除锈,+,环氧沥青粘结剂,+,双层,5cm,环氧沥青混凝土,武汉天兴洲长江大桥于,2008,年底建成通车，天津海河富民桥于,2007,年底建成通车。,国产环氧铺装结构,重庆交通大学,第三阶段（,2006,年至今）：重载交通钢桥面铺装沥青砼技术研究,以江苏江阴长江大桥的维修进行科研为标志,我国钢桥面铺装的发展历程,重庆交通大学,江阴长江大桥的维修科研项目,1,、铺装层材料的抗裂性能研究及结构组合,结构一,结构二,结构三,聚合物改性,GA,环氧改性,GA,反应性树脂混凝土,聚合物改性,GA,聚合物改性,GA,聚合物改性,GA,Eliminator,Eliminator,Eliminator,钢板的除锈,钢板的除锈,钢板的除锈,重庆交通大学,江阴长江大桥的维修科研项目,1,、铺装层材料的抗裂性能研究及结构组合,普通改性沥青砼,环氧沥青砼,改性沥青,SMA,聚合物,GA,环氧沥青,GA,反应性树脂砼,4000,6000,9000,10000,8000,10000,9000,10000,13000,16000,20000,21000,-10,低温弯曲极限应变比较（,）,重庆交通大学,江阴长江大桥的维修科研项目,2,、提高桥面系刚度（补强）桥面铺装方法,采用,2,3.5cm,的复合材料作为加强材料铺设于钢桥面板上，使原钢桥面板厚度,12mm,提高至相当于,16mm,厚度效果。,铺装总厚度为,5,7cm,重庆交通大学,5,、钢桥面铺装的发展方向,重庆交通大学,1,）环氧沥青砼铺装的解决（钢桥面板上加铺,2,3mm,的复合反应性防水层）,2,）提高桥面系刚度技术措施的研究,3,）提高铺装面层材料抗疲劳开裂性能的研究,重庆交通大学,6,、钢桥面铺装典型结构,典型的钢桥面铺装方案（一）,采用,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料作为防水层的铺装结构,方案说明,1,钢板喷砂除锈到规定等级，并采用环氧富锌漆或无机富锌漆等作防腐层。,2,采用,AMP-100,二阶反应型防水粘结材料作为防水层，可分两层实施。,3,采用橡胶沥青砂胶作缓冲层，厚度宜为,3,8mm,。,4,下层采用,SMA,时，厚度宜为,30,40mm,，相应面层厚度宜为,30,40mm,，铺装下层和面层之间应使用改性乳化沥青作粘层。,注：,铺装上下层之间，也可采用橡胶沥青应力吸收层取代粘层材料（改性乳化沥青），有利于增强铺装层的抗裂性。,缓冲层也可采用橡胶沥青应力吸收层，厚度宜为,1cm,，其施工设备较橡胶沥青砂胶简单。,典型的钢桥面铺装方案（一）,采用反应性树脂作为下封闭层的铺装结构（,1,）,典型的钢桥面铺装方案（二）,方案说明,1,钢板喷砂除锈到规定等级，并采用环氧富锌漆或无机富锌漆等作防腐层。,2,反应性树脂下封闭层一般分两层实施。下层干膜厚度,0.2,0.4mm,，如需撒布砂，则在下层未反应固化前，撒布,0.3,0.6mm,厚干净细砂。第一层反应性树脂固化后，实施上层反应性树脂干膜厚度,0.5,0.6mm,，其上撒布机制中砂。,3,采用橡胶沥青砂胶作缓冲层，厚度宜为,3,8mm,。为保证该层与防水层的粘结，宜使用,AMP-10