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海域环境大跨径钢桥面铺装方案研究


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 海域环境大跨径钢桥面铺装方案研究 作者:张继周 林飞 张永辰 来源:《建筑工程技术与设计》2014 年第 06 期 摘 要:首先总结了国内外钢桥面铺装的典型结构;随后就钢桥面铺装的主要病害形式进 行归纳,并对导致这些病害的原因进行分析;最后利用 ANSYS 软件对铺装层模量及厚度的变 化对设计指标的影响进行了模拟。基于上述成果提出了适合于本项目气候环境特点的桥面铺装 优化方案。本文成果可为我国海域环境大跨径钢桥面铺装方案的设计提供技术指导。 关键词:海域环境;钢箱梁;桥面铺装;病害分析。 1引言 广深沿江高速公路(深圳段)位于广东省中南部珠江入海口,地属珠江三角洲经济区,是 国家高速公路网和深圳市七横十三纵干线路网的重要组成部分。项目起于东莞长安,终于深 圳南山,向南通过深圳西部通道连接香港,是继广深高速公路之后,珠江三角洲地区又一条南 北向重要交通要道。 项目全长 31.53km,主线桥梁长度占路线总长的 99.7%,双幅桥宽 40.5m。其中机场互通 主线桥和月亮湾互通主线及匝道桥为钢箱梁桥型。由于路线沿珠江入海口海岸线布设,桥梁处 于炎热气候条件下的海域环境中,其钢桥面铺装面临的问题尤为严重。本文根据广深沿江高 速公路(深圳段)路面铺装结构设计方案的相关研究成果,就钢桥面铺装方案进行归纳总 结,以期对我国海域环境大跨径钢桥面铺装方案的设计提供技术指导。 2 钢桥面铺装典型结构调研 国外对大跨径钢桥面铺装技术的研究工作开展较早,基本上形成了能适应本国本地气候、 交通条件的典型铺装结构。我国从上世纪八十年代开始对钢桥面铺装技术进行研究,最早始于 肇庆的马房桥,随着虎门大桥、江阴大桥、厦门海沧大桥等大跨径钢箱梁桥的建设,钢桥面铺 装技术取得了一定进展,但成功经验不多,尚未形成能广泛推广应用的典型铺装结构。 2.1 钢桥面常用铺装材料 综合国内外钢桥面铺装研究成果,目前大跨径钢桥面铺装已形成了四种铺装材料,三类 铺装结构的格局,即按照沥青混合料的类型可分为:优化级配的热拌沥青混凝土、高温拌和 浇注式沥青混凝土、改性沥青 SMA、环氧沥青混凝土。沥青混合料铺装结构可分为三类:同 质单层、同质双层和异质双层结构。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 浇筑式沥青混凝土源于德国,整体性好,防水性能优良,但初期投资较高,在日本应用较 多,技术也较成熟。代表性桥梁有明石海峡大桥、大贝尔特桥等。我国江阴长江大桥进行了应 用,实践证明难以承受我国特有的高温与重载叠加作用,早期车辙较为严重。 沥青玛蹄脂碎石是一种典型的骨架密实型结构。铺装层柔韧性、抗松散、抗裂能力强,具 有良好的耐久性和防水性,抗塑性流动和抗永久变形能力强,不易产生车辙,具有粗糙的表面 构造,防滑性能好。我国在虎门大桥、汕头海湾大桥中得到应用。由于没有完善的解决防水粘 结层的材料与结构,多发脱层病害。 环氧沥青混凝土主要优点包括:①能与钢板形成牢固的粘结;②能适应因温度变化引起钢 板尺寸的变化而不致脱落;③具有足够的强度。近年使用国家主要有美国、日本、加拿大等。 我国应用的代表性桥梁有润扬大桥、苏通大桥、南京长江三桥等。 2.2 国内钢桥面铺装结构调查 我国典型的钢桥面桥梁主要有润扬大桥、南京长江二桥、南京长江三桥、天津大沽桥、湛 江海湾大桥等,其桥面铺装情况如表 1 所示。 表 1 国内主要桥梁钢桥面铺装情况一览表 桥名 桥型 主跨(m) 设计铺装类型 备注 润扬长江大桥 悬索桥+斜拉桥 1490 3.0c

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