钢箱梁桥面沥青混凝土铺装技术探讨

周恒星

进入新时代后，随着社会经济快速发展，钢箱梁在桥梁建设中得到了广泛应用，但其桥面铺装作业面临着较大难度。因此，必须了解钢箱梁桥面的铺装特点与方案，并详细分析其沥青混凝土铺装技术要求与案例，提高铺装质量与水平，从而为桥梁铺装工作更好发展提供帮助。

1 钢箱梁桥面的铺装特点与方案

1.1 特点

钢箱梁桥面铺装结构主要有铺装、缓冲、防水粘接以及防腐涂装等层面，其中，作为不透水结构，铺装层具有高抗疲劳性、热稳定性以及抗变形能力；缓冲层可以发挥减少热量吸收与防水等作用；防水粘接层的存在可以有效防止水分下渗，抗腐蚀、耐热性以及韧性足等是其优点；而防腐涂装层则能够解决钢桥面板腐蚀问题，其具有较好的延性变形能力与抗拉强度[1]。

1.2 方案

常见的钢箱梁桥面铺装方案主要有三种，即浇筑式、改性以及环氧。浇筑式沥青混凝土指的就是高温条件下混合而成的沥青混合物，其有着较高的沥青含量与矿粉含量，并且空隙率小于1%。在无机器碾压状况下，浇注式沥青混凝土可以凭借自身流动性完成铺设，而且由于其抗老化与防水性能较好，能够加强钢板间附着力。改性沥青混凝土属于紧凑粗嵌入材料，其抗变形能力、防滑性以及耐久性较好，但施工工艺比较复杂。环氧沥青混凝土是指将环氧树脂加入到沥青中，让其通过化学反应形成固化物，并将沥青变成有着较好物理力学性能与热固性的材料。其具体指标如表1所示。

表1 环氧沥青混凝土粘结料、结合料指标

2 钢箱梁桥面的沥青混凝土铺装技术要求与案例

2.1 技术要求

2.1.1 具有足够刚度、强度以及良好变形性

钢箱梁桥主梁变形幅度较大并且十分复杂，如果钢板变形随从性较差，那么极易出现两种类型破坏，即铺装层弯曲破坏与钢板和铺装层间剪切破坏。因此，必须紧密结合桥面板和桥面铺装，使其成为一个整体，并保证各种变形的一致性，这也就意味着钢板必须具备较好变形随从性。同时，铺装层刚度和强度也会给轮迹带混合料带来一定影响。另外，要想增强铺装层和钢板间粘结力，那么就应该选择有着较好抗剪性能、高温稳定性等特点的粘结材料，并尽量增强铺装下层密实性。

2.1.2 严格控制铺装厚度

在具体的桥面加工过程中，还应该对铺装厚度进行严格控制。首先，要想促进铺装层抗疲劳性及荷载分布能力的提升，就必须保证铺装层的刚度和强度达到一定标准，所以，铺装厚度不能过薄；其次，铺装厚度也不能过厚，否则会给桥梁恒载与变形随从性带来不良影响；最后，还应该对施工摊铺和压实可能性等进行综合考虑。

2.1.3 合理设计防水层

在对钢箱梁桥面进行沥青混凝土铺装时，由于钢箱梁桥结构极易生锈，因此，在实际施工中，工作人员应该做好防护措施，即在具体铺装过程中，应该为路面层水密性提供有力保障，避免因路面层内部渗入水分而导致整体结构强度下降或桥面板腐蚀等问题的出现。

2.1.4 重视施工材料与工序质量

近年来，在实际运用过程中，桥梁倒塌事件越来越多。通过调查可知，材料质量不合格是一个主要原因。因此，在施工过程中，应该加强对施工材料质量的控制，以此来保证施工质量。采购人员应该提高自身安全意识与责任感，在综合考虑桥梁施工质量标准的基础上，选择质量有保证的施工材料。同时，在具体施工之前，专业技术人员还应该对施工材料进行检测，及时发现其中存在质量问题的材料并退回厂家，然后将质量达到标准的材料投入到实际施工中，从而促进桥梁施工质量的提升。另外，施工单位除了要严格遵守施工标准与方案，还应该对施工质量进行有效控制，保证每一环节工作都能够落实到位，以此来将桥梁质量问题出现的概率降到最低。

2.1.5 具有良好抗裂与抗疲劳性能

受到车辆荷载的作用，最大横向拉应力会出现在其周围U形加劲肋顶铺装表面上，而最大纵向拉应力则会出现在横隔板顶部铺装表面中。由于钢板和沥青混凝土在收缩系数方面存在较大差异，这使得二者导热性能并不相同。因此，用于钢箱梁桥的沥青混凝土的温度收缩系数与敏感性必须较小，即在夏季，沥青混凝土应该具有较高抗变形能力与高温稳定性，避免流动变形、推拥以及车辙等的出现；而在冬季，沥青混凝土则要具备一定低温抗裂性能与应力松弛性能。

同时，在车辆荷载影响下，正交异性钢桥面板的铺装会处在网格状肋条部位，而在反复拉应力的作用下，铺装层极易出现疲劳开裂。因此，在具体施工中，桥面铺装应该具备较高柔韧性与适应变形能力，只有这样，才能防止铺装层在早期或低温情况下出现开裂问题。另外，由于桥面的养护维修工作存在较大困难，相较于普通沥青路面，其使用年限较长，所以，要确保钢箱梁桥面沥青混凝土铺装层的抗疲劳性能较好。

2.2 实际案例

以汕头宕石大桥的桥面铺装为例，其主桥是双塔双面斜拉桥，长906米；桥面是由混凝土箱梁和钢箱梁构成，其中混凝土箱梁长188米，钢箱梁长178米。

为了明确桥面铺装结构层和各层的施工工艺，并找出施工机具是否给自粘性玻纤格栅与防水粘结层造成损害，曾对其开展了5000平方面的试验铺筑。试验结果如下：采取双层改性沥青SMA方案，即面层铺装3厘米后的SMA-13B，保护层铺装5厘米后的SMA-13A，防水层使用的是改性沥青。人行道铺装施工采用分层方式，厚度是6厘米，预拌碎石是在2.36到4.75毫米范围内的粒料；将玻纤格栅铺装在搭接板的前后2米处；在具体施工中，并没有损害玻纤格栅与粘结层。

通过实际调查与分析发现，宕石大桥桥面出现病害的原因主要有三方面：首先，相较于虎门大桥，其桥型与钢板间连接存在差异；其次，宕石大桥行驶的大部分是小型车辆，昼夜通行能力在2万车次左右；最后，虽然把改性沥青当作粘结层与防水层，但由于桥面有着较大的纵向坡度，并且采取的是螺旋衔接的方式，这使得桥面铺装在长时间车辆作用下会出现横向开裂的问题[2]。

3 结论

综上所述，钢箱梁桥面铺装具有抗变形能力好、防水性高以及耐腐蚀等特点。因此，在具体铺装过程中，应该严格遵循控制铺装厚度、合理设计防水层、重视施工材料与工序质量以及抗疲劳性能好等沥青混凝土铺装技术要点，提高桥面铺装的质量与水平，从而促进桥梁建设快速发展。