虎门大桥TAF环氧沥青钢桥面铺装技术研究

桥面铺装是大跨径桥梁的关键技术之一,环氧沥青混合料铺装层以其强度高、刚度大、高温稳定性和低温抗裂性能好、抗疲劳性能好等优点,已经广泛应用于国内大跨径钢桥面铺装。结合虎门大桥应用TAF环氧沥青混合料进行钢桥面铺装的工程实际,总结了TAF环氧沥青混合料在虎门大桥钢桥面铺装中的施工经验。     

环氧沥青钢桥面铺装使用周期的性能表现与养护维修

正0引言随着中国公路大跨径钢桥建设的发展,钢桥面铺装技术也得到了快速进步,高性能改性沥青混合料、浇注式沥青混合料、环氧沥青混合料、高强水泥混凝土等材料被广泛应用于钢桥面铺装工程~([1-3])。各种钢桥面铺装材料具有不同的特点和适应性,钢桥面铺装的使用性能因铺装材料性能、钢桥面板刚度、施工质量、气候环境、交通荷载等因素的影响表现出较大的差异~([4-7])。     

环氧沥青砼＋SMA钢桥面铺装的应用

针对大跨径正交异性钢桥面铺装，结合上海嘉定昌吉东路大桥桥面铺装设计，提出了环氧沥青砼与SMA结合使用的钢桥面铺装方案，分析了环氧沥青砼与SMA的性能要求，从环氧沥青粘结层施工、混合料拌和及桥面摊铺、碾压方面介绍了该铺装的施工技术。     

泰州大桥钢桥面铺装十年养护总结与评价

泰州大桥作为国家级重大工程,是世界首座千米级三塔悬索桥。主跨2×1 080 m,钢桥面铺装采用“下层浇注+上层环氧”的刚柔复合型铺装方案,其结构体系为桥梁技术前沿的突破性创新,系世界首创,具有“三塔两跨悬索桥型、钢箱梁结构超长、交通量较大、重型车比例高、桥位区雨量充沛、相对湿度大”等独有的工程特点。泰州大桥超长超柔钢桥面结构也对运营维养提出了新挑战,系大桥建设的“八大技术难点”之一。大桥在钢桥面铺装养护运营阶段做了大量卓有成效的研究与实践工作,取得了丰硕成果,建立了桥面系服役状态感知系统,摸清了铺装性能衰变规律,并定期开展洒水控温和治超,促进日常管养的成效明显。此外,还开展了人工步检及专业化检测工作,实现检测全面覆盖,开发了适用于刚柔复合型铺装长期服役的耐久性保存和提升的关键技术,实现高品质耐久性服役。     

序言

钢桥面铺装目前仍是世界级难题,目前国内钢桥面铺装类型基本形式有改性沥青SMA、浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土。其中改性沥青SMA则在中国应用较多。浇注式沥青混凝土以英国的沥青玛蹄脂以及日本的浇注式沥青混凝土为代表。环氧沥青混凝土在美国应用最为广泛。随着桥梁技术的不断发展,大跨径桥梁的跨径也在不断地刷新,主跨钢箱梁的重量也有轻型化的趋势,这就需要有很好的钢桥面铺装材料与之相配合。环氧沥青混凝土作为一种高性能的钢桥面铺装材料,因为其粘附力强、不易变形,铺设后的桥面在15年到20年内都不用大修,而采用普通沥青铺设的桥面使用寿命只有1年半左右。从目前通车的几座使用环氧沥青混凝土钢桥面铺装材料的大桥的使用情况来看,效果还是非常好的。但铺装环氧沥青的施工条件极其苛刻,要求桥面不含任何杂质、尘埃和水分,否则这些物质与环氧沥青会发生化学反应,产生气泡,严重影响铺装效果。从中国今后长远建设的需要出发,进一步研究和开发环氧沥青混凝土材料是必要的,作为一种新型高性能材料,将越来越受到国内研究者的重视。     

大跨径钢箱梁桥面铺装沥青混合料设计方法的思考

我国大跨径钢桥面铺装的早期破坏严重 ,许多大桥的铺装在经历大修后病害依然存在。现行的沥青混合料设计方法无法适应大跨径钢桥面铺装的特点是主要原因。本文整理了大跨径钢箱梁桥桥面铺装早期破坏的典型特征 ,分析了大跨径钢箱梁桥面铺装应具有的功能及现有沥青混合料设计方法在大跨径钢桥面铺装混合料设计中的不足 ,在此基础上提出了大跨径钢箱梁桥面铺装沥青混合料“三阶段设计”的基本思路。     

闵浦大桥环氧沥青混凝土铺装施工时温节点研究

针对闵浦大桥环氧沥青混凝土钢桥面铺装工程,根据环氧沥青的性能特点,通过室内试验对环氧沥青混凝土的时温节点进行研究,确定了环氧沥青的粘度发展规律、容留时间范围、强度增长规律．研究结果表明环氧沥青满足闵浦大桥钢桥面铺装的施工技术要求。研究成果可为即将进行环氧沥青混凝土铺装的大跨径钢桥面施工提供技术指导。     

聚合物改性浇注式沥青在祁连山路大桥铺装的应用

浇注式沥青混合料加高弹改性SMA方案是经过实践验证的适用于我国钢桥面铺装的结构形式。采用聚合物改性沥青替代TLA复合改性沥青,用于浇注式沥青混合料,可以减少TLA的难闻气味,提高浇注式沥青混合料的抗车辙能力。采用溶剂型沥青黏结剂作为防水黏结层材料,能够满足铺装层的受力要求,且对施工温度和湿度的要求低。所开发的溶剂型沥青黏结剂和聚合物改性浇注式沥青,较国外材料具有更优异的性能。研究成果成功用于上海祁连山路大桥的钢桥面铺装。     

大跨径钢箱梁悬索桥环氧沥青混合料铺装技术

结合润扬大桥钢桥面铺装科研及施工情况,从润扬大桥钢箱梁桥面铺装结构、环氧沥青混合料的性能、配合比设计、施工控制等几个方面,对环氧沥青铺装技术进行介绍,提出了环氧沥青混合料的特性和施工控制要求。     

浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的应用

为研究浇注式沥青混合料的路用性能及其在桥面铺装中的应用,明确了浇注式沥青混合料的原材料组成及技术要求,提出了合理的级配范围,对比分析了各结合料TLA掺配并确定出最佳油石比,基于路用性能分析确定了浇注式沥青混合料的类型,最后依托清水河大桥工程实例进行了应用效果评价,以期为浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的推广应用提供参考。     

密水透气环氧沥青混合料配合比设计研究

国内外大跨径钢桥面和混凝土桥面的环氧沥青铺装过分强调配合比的密水性,导致铺装层内水分挥发不出去,经过夏季高温气化后形成早期"鼓泡"病害。用马歇尔试验确定最佳油石比,在可控范围内通过调整油石比来调整混合料的孔隙率,进行不同孔隙率混合料的"密水透气"性试验,用自行开发的试验设备,找出混合料"密水透气"空隙率区间,开发无"鼓泡"现象环氧沥青混合料配合比,解决早期"鼓泡"病害。研究成果在虎门大桥钢桥面维修铺装施工中得到应用和验证。     

钢桥面浇注式沥青混合料铺装的性能

根据大跨径钢桥面铺装的使用性能要求,通过流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温极限弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、间接拉伸疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能。与AC 13I及SMA的对比分析结果显示,浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中应用比AC 13及SMA更有优势。     

大跨径钢桥桥面铺装层疲劳特性试验研究

利用有限元方法对某大跨径钢桥面铺装层进行力学分析,以此为依据,现场采样,进行了环氧沥青混合料与钢板的结合件的疲劳试验。结果表明,该大跨径钢桥采用环氧沥青混合料铺装是成功的,其使用寿命可达15 年以上。     

温度对防水黏结材料性能影响的试验分析

选择3种钢桥面铺装防水黏结材料,分别用于浇注式沥青混合料铺装体系和环氧沥青混合料铺装体系,通过室内拉拔试验和剪切试验评价温度对其黏结性能的影响。结果表明,温度会显著影响防水黏结剂的黏结性能,随着温度升高,其黏结强度逐渐下降;对于同一防水黏结体系或铺装组合结构,日本环氧黏层油的温感性强于美国环氧黏结剂和二阶环氧黏结剂;对于同一防水黏结剂,浇注式沥青混合料铺装体系的温感性强于环氧沥青混合料铺装体系;温度、铺装层混合料及组合结构类型均会影响防水黏结剂的黏结性能。     

环氧沥青混合料级配优化设计及性能分析

结合江顺大桥钢桥面铺装工程实例,对如何提高钢桥面铺装上面层表面构造深度和抗滑性能进行研究。对常规环氧沥青混合料配合比进行优化设计,通过室内试验和试验路铺装分析验证优化级配后的环氧沥青混凝土性能。研究结果表明:优化粗级配环氧沥青混合料性能与常规密级配混合料性能相近,表面构造和抗滑性能显著提高。     

国产环氧沥青混合料在钢桥面铺装的应用

结合国内某大桥钢桥面国产环氧沥青混凝土铺装项目,采用黏度试验、拉伸试验等对国产环氧沥青的性能进行了研究。另外,采用马歇尔试验,对国产环氧沥青混合料的性能也进行了初步的研究。研究表明：国产环氧沥青及其混凝土的使用性能达到了钢桥面铺装的使用要求,但是国产环氧沥青混合料在低温下强度增长较为缓慢,延缓了交通开放的时间。     

港珠澳大桥钢桥面沥青铺装结构设计

港珠澳大桥钢桥面铺装标准高、规模大、施工环境复杂,在分析实桥结构、交通、气候、施工条件的基础上,对该桥钢桥面铺装结构进行设计。以工程病害率、成熟程度、施工可控性、抗疲劳性能、高温稳定性、重载承受能力为评价指标,对多种典型铺装方案进行综合评定,最终推荐浇注式沥青混合料+改性沥青SMA方案。通过工艺改进,确定采用MA配合比设计方法和GA生产工艺制备浇注式沥青混合料GMA。铺装结构设计为:对钢板表面喷砂除锈后,按顺序涂装防腐层、防水层、黏结层,然后在行车道范围内依次铺装30mm浇注式沥青混合料GMA-10+38mm改性沥青SMA-13(层间洒布改性乳化沥青);在中央分隔带范围内铺装68mm全厚式浇注式沥青混合料。该铺装方案符合全寿命设计理念,具有综合性能优、质量可靠度高、施工效率高等优点。钢桥面铺装实施过程与验收结果均表明该铺装方案合理、可行。     

环氧沥青混凝土钢桥面铺装层病害分析

随着大跨径钢箱梁桥的建设,环氧沥青混凝土也在钢桥面铺装中表露出其独特的优异性能。文章针对环氧沥青混凝土钢桥面铺装层的病害进行分析,力争减少各种不利条件对环氧沥青混凝土桥面铺装的影响,延长环氧沥青混凝土钢桥面铺装使用寿命。     

辉绿岩环氧沥青混合料性能试验研究

铺面材料是钢桥桥面铺装获得成功的关键因素之一.以往的大跨径钢桥桥面铺装中,所用集料多为玄武岩,类型较为单一.本文提出在钢桥面环氧沥青混合料中以分布较广、价格低廉的辉绿岩代替玄武岩作为铺装集料,形成一种性能优异同时降低工程造价的新型环氧沥青混合料.文中首先对集料进行基本性能测试,研究了辉绿岩环氧沥青混凝土的强度、高温与水...     

润扬大桥钢桥面铺装实桥试验研究

介绍润扬大桥钢桥面铺装试验桥的方案设计、试验研究、温度测试、交通量调查和使用性能跟踪观测,通过混合料高温车辙试验、低温弯曲试验、复合梁疲劳试验以及拉拔试验等分析实桥试验沥青混合料基本性能,阐述铺装内各层温度梯度分布规律及与大气温度变化关系,通过使用性能跟踪观测介绍浇注式沥青混凝土 环氧沥青混凝土新型铺装结构的工程效果。