淺析大跨徑鋼橋面鋪裝技術施工要點范文

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1前言

下文先對大跨徑鋼橋面鋪裝的結構特點以及運營中存在的病害進行相應的分析，找出其產生的原因，之后對大跨徑鋼橋面鋪裝中的設計內容和重點事項進行闡述，旨在提升設計的效果，進而為我國大跨徑鋼橋面鋪裝技術的進步提供支持。

2大跨徑鋼橋面鋪裝結構特征和運營病害

2.1結構特征

鋼橋面鋪裝是在正交異性鋼橋面板上所加設的鋪裝層結構，其通過防銹層和粘結層兩者之間的有效連接，將正交異性鋼橋面板同橋梁的主體結構進行連接，充分利用了縱橫梁支撐連接的作用，增強單向板的受力性能。但是由于大跨徑橋梁自身的變形特點，加上正交異性鋼橋面板的弱剛度，使得壓力作用下，結構變形的效果更為復雜；另外由于正交異性鋼橋面板同鋼橋面鋪裝是緊密聯系在一起的，一旦出現變形現象，鋪裝層和鋼橋面板之間很容易產生位移錯位現象。此外，鋼橋面板還很容易受到溫度影響，加之其自身的剛度較小，使得變形現象更加明顯，導致相應接觸面之間的移動和錯位問題更加嚴重，進而限制了大跨徑橋梁的綜合性能。

2.2運營病害

目前在鋼橋面鋪裝作業時，最常使用的鋪裝材料為瀝青混凝土，如澆筑式瀝青、環氧瀝青等，其優勢在于，瀝青自身的耐熱性能較高，即使是在高溫作業的環境下，也可以保證正交異性鋼橋面板與瀝青鋪裝面板之間的連接性，避免了錯位、移動等問題的產生。不過在大跨徑鋼橋面鋪裝運營過程中，其還存在著很多的病害，具體的內容為：首先，在高溫季節下開展鋪裝作業，下鋪裝層很容易出現病害問題，從而導致瀝青路面出現位移、泛油和車轍等現象。該現象的產生主要是由溫度和車輪荷載引起的，其將損毀瀝青的力學性，進而造成事故的發生。其次，在大跨徑橋梁使用一段時間以后，橋面鋪裝層和鋼板之間的粘結性逐漸變差，使得局部結構出現脫層、開裂以及推移的現象，影響橋梁的質量。該問題主要是由于荷載逐漸加大，鋼橋面板變形越來越嚴重，進而影響鋪裝層同面板之間的連接性，最終出現斷裂。最后為滲漏問題。滲水問題應該是剛巧面板鋪裝最常出現的問題了，且大多數都出現在SMA改性瀝青鋪裝層內，其會對瀝青路面的結構造成一定的損毀，嚴重時還會造成鋼橋面板的腐蝕。通過上述的分析可以總結出，產生橋梁病害的主要因素為：（1）高溫因素，使鋪裝層和鋼板之間的粘結性降低，在外部壓力增加的過程中，導致其發生錯位和開裂的情況。（2）正交異性鋼橋面板的剛度和荷載能力不成正比，使得結構變形越發的明顯，最后產生病害。（3）車輛荷載的增加。通過調差結果顯示，車輛荷載能力的增加是影響橋梁壽命的直接因素，荷載越高，相應的橋梁承受壓力就越大，對其造成的損壞也就越嚴重，所以在大跨徑橋梁設計時，一定要對荷載能力進行合理的規劃與控制。

3鋼橋面鋪裝材料

在大跨徑橋梁建設過程中，鋼橋面鋪裝設計的合理性主要是為車輛的安全、平穩通行提供幫助，同時減少車輛通行中對鋼橋面的磨損，提升其使用效果。另外，在設計過程中，還要對鋪裝層的性能進行合理的把控，使其在溫度變化過程中，具有一定的穩定性、防水性和抗裂性。要想做到上述這些，就要對鋼橋面鋪裝的材料實行合理的選擇和應用。瀝青混合材料自然是首選的鋪裝材料，不過在使用過程中，雖然其可以保證實用性的效果，但是由于鋼橋面的變形較為復雜，再加上環境以及承載量的影響，使得其自身的性能有些許的變化，無法滿足實際建設的需求。而改性后的瀝青混合材料，則是在綜合了鋼橋面鋪裝材料的使用性能，再通過室內外的具體實驗，進行合理的分析和研究，最后生產出來的一種新型的施工材料。該材料在研究過程中，通過對鋼橋面的抗裂程度、變形程度、變形特點以及瀝青混合料的模量、粘結強度等內容的詳細了解，之后又通過不斷的性能測試，有效的改善原有瀝青混合料中存在的缺陷。另外，還有一些被優化后的鋪裝材料也可以應用到大跨徑鋼橋面鋪裝作業中來，這些材料主要有：改性密級配瀝青混凝土或者熱拌瀝青混凝土、高溫拌和澆筑瀝青混凝土，其又稱瀝青瑪蹄脂混凝土、改性瀝青、環氧樹脂瀝青混凝土這四種。

4設計技術要點

在大跨徑鋼橋面鋪裝施工中，為了有效的增強結構的性能，延長使用壽命，就需要對設計技術進行深入的研究，準確的分析荷載作用下，對瀝青路面造成的影響和損傷，從而制定出有效的病害解決措施，加強設計方案內容的合理性、可行性。

4.1結構性能設計要點

通過對鋼橋面鋪裝受力情況及其病害問題的分析和研究可以看出，在鋼橋面鋪裝設計過程中，其需要注意的設計技術要點主要有。（1）提高鋪裝層的抗溫性。抗溫性能的有效提升，可以保證鋪裝層在高溫作業環境下，具有良好的抗車轍能力；在低溫環境下具有較高的抗裂性能；中溫環境下具有合理的抗疲勞性能，從而有效的緩解溫度變化對鋪裝層性能的影響，減少病害的發生。（2）增大鋪裝層的粘結性。只有具有良好的粘結性能才能確保鋪裝層不會受到高溫環境的影響，進而避免出現位移動或者錯位的情況。（3）提升鋪裝層的抗滑性和耐久性。這兩個性能的改進一方面可以使橋梁建設滿足車輛通行的需求，另一方面還可以完善鋪裝層同鋼主梁之間的連接性，減少開裂等問題的發生。不過在目前設計過程中，鋪裝層構造設計都不能完全滿足鋼橋面鋪裝的上述要求，需要摻入新型材料來優化其力學性能，從而達到設計需求，比如，瀝青目前研發的CFRP橋面鋪裝，就需要進一步研發新型鋪裝結構型式，以適用于大跨徑鋼橋面。

4.2延長使用壽命的相應措施

在大跨徑橋梁建設過程中，要想延長鋪裝層的使用壽命，需要對其使用的情況進行提前的預測和分析，從而利用科學的計算方式，得出使用壽命的準確數值，之后再開展合理的設計和調整工作。影響鋼橋面鋪裝使用壽命的主要因素為：車輛行駛中的荷載能力，因此在計算過程中，可以依照疲勞原理利用下圖的公式進行準確的計算，這樣便可有效的預測鋼橋面鋪裝的使用年限。該公式屬于基本損傷預測公式，為了加強預測的準確性，還需要工作人員結合實際的情況及相關理論，進行不斷的調整和完善。

5設計流程及其重點事項

首先根據相應的調查研究，對鋪裝層的結構進行掌握，之后對受力和使用壽命實行準確的計算和分析，如果其滿足實際施工的要求，則可以采用該方案進行操作，但是如果其存在一定的問題，要調整到合理的范圍內方可實施后續的操作。同時在審核過程中，還要注意以下幾點內容。（1）鋼橋面鋪裝對溫度的變化較為敏感，且我國的地域比較廣闊，各區域氣候溫差變化較大，為此需要根據氣候的實際狀況、溫濕度的變化，對鋪裝層的設計方案實行調整和完善，明確其構造的重點。（2）對于在交通荷載作用下鋪裝層形成的疲勞損傷和車轍，需要在掌握交通運輸條件的基礎上，對鋪裝層厚度、材料、構造等進行一定的調整。（3）全面掌握鋼橋面鋪裝的受力特征。現階段我國鋼橋鋪裝的厚度已經從原有的12mm上升到18mm，故此由鋪裝層厚度過小而出現的病害問題更為突出。（4）在鋪裝材料設計和選擇過程中，要結合粘結性和剛度的具體要求，合理設計混合料的配比，以此有效的提高結構的性能。

6結語

總而言之，在大跨徑橋梁施工過程中，鋼橋面鋪裝施工質量對于橋梁結構的綜合性能有著直接的影響，如果不能對其進行有效的處理，則會導致后期使用中各種問題和病害的產生，進而影響鋼主梁的耐久性和承載力，降低橋梁使用的安全性。筆者希望可以通過上面的論述，為大跨徑鋼橋面鋪裝層施工提供相應的技術參考。

參考文獻：

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[3]米軍,羅玉林.大跨徑鋼橋面鋪裝層病害及對策分析研究[J].科學技術創新,2017(20).

作者:劉昌財 單位:江蘇燕寧新材料科技發展有限公司