安徽安庆长江大桥钢桥面铺装设计与研究

竺兰兰兰苎查　兰！　｛¨　ｒｅｃｈｍ　ｌ　ｇＹ　ｃ　ｆ　Ｈｉｇｈｗａｙ　ｄ　Ｔｒａｎｓｐｏｎ　Ｊ　１　２００５　Ｓｕｐｐｌ　ｌ　安徽安庆长江大桥钢桥面铺装设计与研究　韩道均　．李玉龙　，汪　宏。　（Ｉ重庆交通科研设计院．霞　市４０００６７；２重庆智韶铺道技术上程有限公司　蘑庆『Ⅱ４（￣０Ｂ７）　摘要：通过对４种嫡蓑体系力学特－　盟协调性的比较验证，提出了适台于安厦长江走桥的铜桥面铺装方棠：钢板喷　砂晗铸＋溶刑型粘接荆十缓冲层＋浇注式坜青混驻土＋ＳＭ＾而青混曩土面层的铺装蛄构　关键词：钢桥面钱装；浇注式沥青混疆土；溶ｌ剂型粘接　文章编号：［００９—６４７７￣鲫０５ｊ增一００６７—１３４　中围分类号：Ｕ４４３　３３　文献标识码：Ｂ　安徽安庆长江公路大桥起始于　：－ＩＬ岸合安高速　沥青碎石【增加层问抗剪性能），其撒布量为３—５　公路交庄连接线处，穿越安庆市区．在安庆市东门汽　ｋｇ／ｎｌ　；铺装上层采用ＳＭＡｌ０（设计空隙率为３．０％～　车轮渡处跨越长江天蜒及南北岸部分区域．终点与　４．０％　具有较好的热稳性、抗裂性和表面抗滑性　３１　８　道新改建路线相交，令长约５．９　ｋｍ　主桥为５　能），在铺装上下层之间，采用改性乳北沥青粘层（用　跨莲续坝塔坝索面钢箱梁斜拉挢．主桥跨径组合为　量０．３—０．５　ｍ：）以保证时装』：下层的整体性。　５０＋２１５＋５ｌ０＋２Ｉ５十５０：１　０４０ｍ。桥面按双向４车　道布胃，４车道桥面标准宽度２６　ｍ＋中间设２　０　ｒ［ｉ宽　瑶　ｆｌ：ｆｄｌ：　－４　【　：　耐ｎ　ＩＩ　【　ｍ　Ｉ　中央分黼带，两边各设０．５　ｍ防撞护　。主桥斜拉　锚＃　＂　Ｉ．＾１１１１］０咐Ｉ厚：　桥两边增漫锚索及检修宽度，桥面总宽度为３０　ｎ　。　粘桂　崭荆旦轱接　：　．　咪　量ｌ　纂　ｉｔ　ｌ　ｌ一１２１ｉ　主桥桥面纵坡不大于３％，横坡为２％．　袒　唾　憾译　５０一Ｉｌｌ，　ｍ　１铺装结构与材料　１．１铺装结构　钢桥面行车道铺装层考虑功能要求的不同，分　２层没汁，总厚度７０　ｍｎ】，粘接层厚度匈０．２　ｒｎｌＴｉ，铺　露　饕Ｆ层采用ＧＡ１０　ｌ罩度３０　ＩＴＩ［ＩＩ．铺装上层采用　躜　麓毅　ＳＭＡ１１３，厚度４０　ｎｌｎ１．．　行车道钢桥面板喷砂除锈清洁度达到Ｓａ２　５　级、粗糙度达到５０～１００　ｔｌｌ后．涂布２层溶剂型粘　罔ｌ行车道铺装结构　接刹，第１层馀布量为１２０～１５０　·　：．第２层涂布量　为１Ｏ０～１２０日／一ｎ：；在其上铺筑浇注式沥青混凝七　１．２边缘排水　ＧＡｉ０（具有良好密实眭和整体性）铺装下层，施工浇　在施工浇注式沥青混凝土前，需预先做好路边　注式沥青混凝土时．在其上撒布５一１０　ＩＴｔｔｌｌ的预拌　缘的排水设施一主要工作有如下２点：（Ｉ）在路边　收稿日期：２（ｆｌ５　０５—１０　维普资讯 http://www.cqvip.com

６８　公路交通技术　２００５年　缘与行车道铺装结合部位，应预先安装螺旋排水管，　并与泄水井连通；（２）在构筑物侧壁贴厚度为４　ｃｍ　围５．８％～７．０％，掺加的纤维用量为混合料质量的　０．３％。铺装底层混合料采用浇注式沥青混凝土，沥　青用量（油石比）为８％～１１％。设计混合料性能需　满足表７和表９中的技术要求。　表２浇注式改性沥青技术要求　的预制贴缝条，浇注式沥青混凝土施工时，依靠其温　度使贴缝条软化重塑，最终使行车道铺装与边缘构　筑物良好结合，达到防排水的目的。　铺装下层和粘接层以及螺旋排水管、贴缝条等　构成安庆长江公路大桥钢桥面铺装结构的防排水系　统。　图２边缘排水设计　１．３铺装材料　１．３．１粘接层　安庆长江公路大桥钢桥面溶剂型粘接剂技术要　求如表１所示。　表１溶剂型粘接剂技术要求　度（后的粘接强２５℃）　＞１．５　ＭＰａ　拉拔试验　１．３．２沥青　用于浇注式沥青混凝土的改性沥青、天然沥青以　及掺配后的硬质沥青技术要求见表２、表３和表４。　用于面层的改性沥青ＳＭＡ铺装层用改性沥青　必须达到ＳＨＲＰ分级的Ｗ．８２—２２的要求，其常规技　术指标应满足表５的要求。　１．３．３混合料级配与性能要求　铺装上层沥青？昆合料使用ＳＭＡ１０，下层沥青混　合料使用浇注式沥青混合料ＧＡ１０，其级配应满足表　６和表８中的要求。铺装上层沥青用量（油石比）范　表３天然硬质沥青技术要求　表４掺配后的硬质沥青技术要求　表５　ＳＭＡ１０铺装用改性沥青技术要求　指　标　要求　试验方法　２５℃针入度（０．１　Ｈｌｎ１）　３０—６０　ＪＴＪ　０５２—２０００　５℃延度（ｅｍ）＞ｔ２０　２组合方案性能研究　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００５年增刊　韩道均，等：安徽安庆长江大桥钢桥面铺装设计与研究　表８底层ＧＡ１０混合料级配范围　６０　注：＊由于该粘结强度的破坏部位为ＳＭＡ混合料内聚破坏，因此该值未能真实反映铺装层间的结合力。　为了确定适合安庆长江大桥合理的铺装结构，　根据以往的工程应用经验和国外的钢桥面铺装技　术，拟定了以下几种组合结构，进行了各种铺装组合　方案在６０℃下的剪切强度和在常温２２℃时的粘　结强度试验，并进行了各种组合结构的疲劳性能，几　种组合方案如下：　由方案１和方案２试验数据可以看出，有缓冲　层的组合结构，其剪切强度和粘接强度比无缓冲层　的低，这是由于缓冲层的沥青用量比较大，该层的强　度比浇注式沥青混凝土自身的强度低，从而导致粘　接和剪切性能比方案１差。　表７铺装面层　混合料类型　沥青用量（油石比）（％）　混合料性能要求　铺装上层ＳＭＡ１０　５．８～７．Ｏ　≥１６．０　３．Ｏ～４．Ｏ　方案１钢板喷砂除锈＋溶剂型粘结剂（Ｇｓ）＋　浇注式ＧＡ１０底层＋ＳＭＡ１０面层；　方案２钢板喷砂除锈＋溶剂型粘结剂（Ｇｓ）＋　缓冲层＋浇注式ＧＡ１０底层＋ＳＭＡ１０面层；　方案３钢板喷砂除锈＋环氧粘结层＋溶剂型　粘结剂（Ｇｓ）＋缓冲层＋浇注式ＧＡ１０底层＋ＳＭＡ１０　面层；　ＶＭＡ矿料间隙率（％）　空隙率（％）　定　一　马歇尔试验　＞６．２　２０—５０　≥８０　＜０．３　≥２　０００　＞５×１０一　冻融劈裂强度比（％）　２ＯＯ℃析漏量（％）　方案４钢板喷砂除锈＋环氧粘结层＋溶剂型　粘结剂（ＧＳ）＋缓冲层＋ＳＭＡ１０底层＋ＳＭＡ１０面层。　２．１组合方案的剪切强度和粘结强度　表６铺装层￣ＭＡ１０混合料级配　７Ｏ℃车辙动稳定度（次／ｎｕｎ）　ｌＯ℃弯曲极限应变　注：①一ｌＯ℃低温弯曲极限应变，采用日本《铺装试验　法便览》中的弯曲试验方法测定。　表９底层浇注式沥青混凝土性能要求　指　标　要求　通过筛孔（ｎｕｎ）　通过率（％）　ｌ３．２　９．５　４．７５　２．３６　１．１８　Ｏ．６ｏ　Ｏ．３０　Ｏ．１５　ｎ　ｎ一７　ｌ０ｏ　９０一ｌ０ｏ　３２—４８　２２～３５　１８—２６　１４—２ｏ　流埃尔流动度（ｓ）　６ｏ℃贯人度（ｎｕｎ）　６ｏ℃贯人度增量（ｎｕｎ）　≤２ｏ　ｌ～４　＜Ｏ．４　＞８０ｏ　＞６×１０一　６ｏ℃动稳定度（次／ｎｕｎ）　１２　ｌ８　１０　ｌ６　Ｒ～１３　ｌＯ℃低温弯曲应变　而方案３和方案４之间，底层为浇注式沥青混　凝土的方案比底层为ＳＭＡ的方案粘结强度好，而方　维普资讯 http://www.cqvip.com

７０　公２　路１　８　交１　６　通１　４　技１　２　术　１　０　８　０　６　０　４　０　２　０　２ｏ０５年　案４的剪切强度比方案３的大，其主要原因是ＳＭＡ　混合料在施工过程中，较高的施工温度使缓冲层软　右，将这几种方案进行平行比较，在相同挠度下，方　案１和方案２的疲劳次数基本相当，都优于方案４。　方案１和方案３的挠度在０．８４　ｌｎｎｌ左右，将这２　种方案进行平行比较，方案１的疲劳寿命优于方案　３，在该条件下方案１的疲劳寿命是方案３的２倍。　通过以上疲劳试验可以得出：方案１和方案２的　化，ＳＭＡ混合料刺破缓冲层，并接触到环氧粘结层　＋小碎石的界面，混合料在剪切过程中，小碎石起到　了剪力键的作用，同时我们在进行的混合料疲劳试　验后打开２层之间可以发现有小石子被压碎的现　象，这表明ＳＭＡ混合料在碾压过程中已经刺破防水　层并伤及到环氧粘结层，对铺装体系的防水粘结是　疲劳寿命基本相当，均优于其它几种铺装组合方案。　２．３组合方案高温稳定性　有害的，可以得出浇注式沥青混凝土作为铺装下层　比ＳＭＡ作为铺装下层好。　Ｌ　—　Ｉ＋剪切强度　＼　Ｉ＋粘接强度　＝　鼎　▲　＼　—＼／　方案１方案２方案３方案４　图３组合方案粘结、剪切强度比较　２．２铺装层组合方案疲劳性能　疲劳试验在ＭＴＳ（Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｔｅｓｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）上进　行。采用三点滚轴支座。试验温度为２０　ｏＣ±３℃　下进行。其加载力需测定裸板的挠度而确定，如裸　板受力点处挠度达到１　ｌｎｎｌ时，荷载记为Ｆ０；铺装后　钢板的加载力，以ＦＤ为最大荷载和０．１５　Ｆ０为最小　荷载以正弦波的形式加载。　在本次试验中４种方案的疲劳性能见表１１。　表ｌ１各方案的疲劳试验结果　由上表的试验结果可以看出，铺装层的变形对　疲劳性能影响很大，因此疲劳试验结果应由挠度和　疲劳次数进行综合评价。　方案１、方案２和方案４的挠度为０．７　ｌｎｎｌ左　根据以上铺装组合方案，进行了铺装层为浇注　式沥青混凝土与ＳＭＡ的组合方案，以及双层ＳＭＡ组　合方案的高温性能试验。　表１２组合方案热稳性比较　组合方案的动稳定度小于单层ＳＭＡ的动稳定　度，其原因是由于铺装越厚，其动稳定度越低，从组　合方案的动稳定度来看，双层ＳＭＡ的动稳定度与下　层为浇注式面层为ＳＭＡ的动稳定度相差不大，因　此，采用底层为浇注式的铺装结构对铺装的热稳定　性无影响。　３组合方案综合性能评价　综合以上组合方案的粘结强度、剪切强度、疲劳性　能、热稳定Ｉ生、防水性能、变形性能等，其区别如表１３。　表１３组合方案综合性能比较　从上表的比较以及前面的研究，方案１各方面　的性能均优于其它方案的性能，因此选择该方案：钢　板喷砂除锈＋溶剂型粘接剂＋缓冲层＋浇注式沥青　混凝土＋ＳＭＡ沥青混凝土面层作为安庆长江大桥　的行车道铺装方案。　４结束语　安庆长江大桥自２００４年１２月２６日竣工通车以　来，桥面铺装历经半年的运行，效果很好，未见任何　病害发生。期望该桥的铺装能在以往的水平上有更　大的进步。