大跨径桥梁钢桥面铺装设计分析

2017-06-26蒋欣

城市道桥与防洪 2017年6期

关键词：跨径环氧桥面

蒋欣

(佛山市顺德区恒顺交通投资管理公司，广东佛山528300)

大跨径桥梁钢桥面铺装设计分析

蒋欣

(佛山市顺德区恒顺交通投资管理公司，广东佛山528300)

随着社会经济水平的不断提高，社会主义建设事业的蓬勃发展，道路交通的建设也在迅速发展中。其中大跨径桥梁的建设数量越来越多，极大的满足了人们的出行需要。同时，大跨径桥梁的建设质量也越来越受到重视，钢桥面铺装是大跨径桥梁建设的重要技术组成部分，既关系着桥梁的美观程度，又关系着大跨径桥梁的质量与安全。因此，专业技术人员要高度重视钢桥面铺装的设计，根据桥梁工程实际情况，提高设计水平，促进大跨径桥梁的进一步发展。对大跨径桥梁钢桥面铺装设计进行分析，有关经验可供相关专业人员参考。

大跨径桥梁；钢桥面；铺装设计

0 引言

随着交通业的快速发展，我国大跨径桥梁建设项目越来越多，这就要求大跨径桥梁工程建设不仅要满足社会发展，人们出行的实际需求，更要保证其质的安全。钢桥面铺装是大跨径桥梁建设的重要技术之一，在钢桥面铺装设计中，要保证行车的安全性和舒适度。在钢桥面铺装过程中，会受到环境、气候、交通实际情况和桥梁自身的结构等多方面因素的影响，为了保证钢桥面铺装的实际功能和作用，为了提高其质量，在设计过程中，一定要对钢桥面铺装的各个影响因素和各个组成部分进行综合分析，在铺装材料设计、铺装技术和工艺等方面的设计上，不断优化，不断改革，不断提高设计水平，保证大跨径桥梁的长远发展。

1 钢桥面铺装材料的设计

在大跨径桥梁建设中，进行钢桥面铺装设计，主要就是为了保证车辆稳定通行，保持桥梁具有平整的路面，同时保证铺装层面持久耐磨，具备较强的防滑性。

另外，还要保证铺装面在高温和环境中保持一定的稳定性，在低温或者寒冷环境中，具有一定的抗裂性、防水性。这就要求在钢桥面铺装设计上，要保证铺装材料的科学适当[1]。

首先，沥青混合材料，能够很好地达到实用性的标准，但是由于钢桥面部分变形情况较为复杂，在加上车辆承载量、温度、天气、自然灾害等因素的影响，尤其是桥梁结构变化的情况下，无法达到预期的使用要求。其次，改性后的沥青混合材料。鉴于沥青混合材料的缺陷，需要对其进行优化改性。根据各种影响因素以及桥梁本身的条件，对结合料和集料进行优化选择，重新调配设计。这就需要综合考虑钢桥面铺装材料的使用性能，如低温抗裂强度、高温变形强度、变形特点、沥青混合料模量、粘结强度等等。采用室内试验、室外实验等多种试验方法进行实际验证测试，对刚桥梁铺装材料的特性及实际性能进行综合分析，从而进行优化改性。最后，优化后的铺装材料分析。经过试验与研究，目前设计的钢桥面铺装材料重要有四种：其一，改性密级配沥青混凝土或者热拌沥青混凝土。其二，高温拌和浇筑式沥青混凝土，沥青玛蹄脂混凝土。其三，改性沥青。其四，环氧树脂沥青混凝土。这也是我国钢桥面铺装设计中主要使用的铺装材料。

2 大跨径桥梁钢桥面铺装结构设计

钢桥面铺装机构的设计主要是根据铺装材料的类别设计的[2]。一般有以下几种结构类型：其一，单层浇筑式结构。其二，上、下分层式结构，上层为密级配沥青混凝土，下层为浇筑式沥青混凝土。其三，也是上下层式结构，但铺装材料使用不同。上层同为密级配沥青混凝土，但写曾为改性沥青。其四，上层为改性沥青，下层为浇筑式沥青混凝土。其五，上下都为改性沥青，但粒径规格不同。其六，双层都为环氧沥青混凝土。最后，是我国创新设计的结构模式，上层为环氧沥青混凝土，下层为浇筑式沥青混凝土。大桥钢桥面铺装结构设计见图1。

图1 大桥钢桥面铺装结构设计图

3 大跨径桥梁钢桥面铺装体系受力特性设计

为了保证大跨径桥梁钢桥面铺装的实际性能，要对整个铺装体系的受力性进行设计，在设计过程中，要结合铺装材料，铺装结构，桥梁结构，气候、环境等各种因素，同时要采用新进的设计方法，结合相关设计理论，吸取国内外成功经验，为钢桥面铺装设计提供科学的参考依据[3]。首先，要对钢桥面横向和纵向的荷载力，钢桥面的弹性、断裂性和疲劳性进行全面分析，对最大荷载进行准确计算。其次，科学分析钢桥面铺装体系在静载过程中的受力特点，对其可靠程度进行准确判定。再对钢桥面铺装体系在动载过程中的受力特点及可靠性进行衡量。真实记录相关数据信息，以作设计参考。再次，合理构建受力模型，并准确计算相关数值。对铺装层的厚度，铺装材料的特性，钢板的性能规格，横板的间距，梁柱的设置等各个组成部分进行全面分析，对钢桥面铺装设计体系进行整体优化，增加其受力强度，保证其质量。最后，根据气候环境合理设计钢桥面铺装受力性。利用计算机相关软件，建立合理的计算模型，每个模型的横隔板和纵隔板数量相同，把横隔板配合纵隔板的底部进行固定，对汽车后轴的一侧轮胎进行加载，在超载与冲击的作用下，采用相关软件计算荷载力和钢桥面铺装体系的受力情况。综合各种因素，合理进行设计。

4 大跨径桥梁钢桥面铺装工艺的设计

在我国的大跨径桥梁钢桥面铺装设计中，主要采用的铺装材料为环氧沥青混凝土，结合铺装材料，要对铺装工艺进行合理设计，才能保证钢桥面铺装的顺利完成。在铺装工艺设计中，要综合考虑各种影响因素[4]。首先，要考虑环影响氧沥青混凝土性能的因素，如、气候、温度、荷载量、施工技术等，要对影响因素进行试验分析，有针对性设计铺装工艺，保证铺装质量，保证拼装材料发挥出其实际作用。其次，在铺装工艺设计中，要对施工的连续性、粘结层的均匀性进行综合考虑，保证其符合设计标准。再次，确定具体的铺装工艺管理制度与规定，明确铺装工艺规范与实施程序。最后，尽量减少环境因素对桥面铺装的影响，对环氧沥青洒布、铺装材料运输、保存、运输车辆停放、铺装温度控制、施工污染控制等各个工艺环节和流程进行详细标记，严格规定铺装技术标准。此外，明确铺装工艺的重点和难点，明确铺装工艺质量标准，优化铺装工艺设计图，把各项信息、工艺要求形成统一的工艺指导，以此作为规范与依据进行具体施工。

实例分析：以南京长江第二大桥钢桥面铺装设计为实例进行分析[5]。此桥的钢桥面铺装材料为双层环氧沥青混凝土。通过对桥梁虽所在区域的自然环境、气候条件等情况进行综合分析，在对此地的交通荷载条件进行分析研究，合理确定铺装材料的最高温度和最低温度。根据材料的特性最后确定铺装结构为双层铺装，以此发挥材料的最大潜力，最大程度发挥材料的性能，也提高了铺装结构的稳定性和强度。接着对钢桥面铺装的受力性进行准确计算，对其受力情况进行科学、合理的设计，这也是保证桥面使用安全的重要途径。最后，综合各部分因素，合理设计铺装工艺。加强对南京长江第二大桥钢桥面铺装的管理，最终使南京长江第二大桥顺利完工通行。图2为大桥钢桥面双层环氧沥青混凝土施工图。