重载交通钢桥面铺装新型结构与材料

1、与钢筋混凝土桥面系统相比较，扁平流线型钢箱梁或桁架式加劲梁和薄层沥青铺装层桥面系统大幅度减轻了桥跨结构的自重,大大改善了桥梁各主要承重部件的工作状态,但是对这样- -种桥面结构的薄层沥青混凝土铺装层的性能要求更高。

2、对于钢桥面铺装技术的研究是建立在路面标准轴载( 100 kN )及桥梁设计荷载( 130 kN)基础上的,而我国实际交通荷载情况则更加繁重,轴载达到150kN, 180 kN的现象非常普遍，甚至有达到250 kN轴载的情况发生。解决车辆严重超载而要

延长铺装使用寿命的最有效的办法是提高桥面系结构刚度,例如增加桥面板厚度到14 mm、16 mm或更厚，缩小横隔板问距至3 m以内,增加纵向腹板等,其后果是大量增加了桥梁钢材用量,增加桥梁恒重。然而，即便如此，钢桥面铺装早期病害现象仍然比较普遍，重载交通条件下钢桥面铺装耐久性问题并没有得到真正解决。

3、钢桥面铺装技术的研究在我国已经有15a以上的发展历史,逐渐形成改性沥青SMA、浇注式沥青混凝土和环氧沥青混凝土三大铺装体系,整体水平得到了较大提高。环氧沥青混凝土具有优异高温稳定性、低温抗裂性和耐疲劳性能，在美国等国家具有广泛的应用,自2001年在我国南京长江二桥钢桥面铺装中成功应用以来，得到了国内较多学者和业主的认可,在大量钢桥上得到了推广应用,但较多存在网裂坑槽、纵向开裂等早期病害。其苛刻的施工工艺要求使得环氧沥青混凝土优异的性能难以有效反映到实体工程中，且环氧沥青混凝土铺装病害处治难度较大，也使得这种铺装体系的推广“应用受到了影响。

4、基于重载交通钢桥面铺装的受力特征和环氧沥青混凝土铺装体系的使用状况，研制出不含沥青的反应性树脂类混凝土材料，不仅具有比环氧沥青混凝土更加优异的高、低温性能和耐疲劳性能,在施工操作方面也得到了极大的改善。

5、钢桥面板通常采用的正交异性板结构。荷载作用时,钢板.横隔板以及纵向加劲肋作为组合体形成桥面板发挥作用。

6、由于横隔板与纵向加劲肋均与钢桥面板紧密焊接,导致钢桥面系结构相当复杂。所以尽管组成面板的钢板是各向同性的材料，但由于纵横向结构形式完全不同，桥面板的纵向和横向的刚度并不相同,因此钢箱梁面板受力非常复杂。而且,大量研究成果表明，沥青铺装层顶面横向最大拉应变的位置与车辆荷载在桥面纵向的位置有密切关系。不过，根据相关研究成果,纵向加劲肋肋板顶部总是受力最不利位置,且有如下结论:

7、(1)在车辆荷载作用下,纵向加劲肋肋板顶部位置产生最大的弯拉应变，该位置铺装层表面最容易产生纵向裂缝。

(2)车辆荷载越大,钢板挠曲变形量越大,即在重载交通条件下。钢桥面铺装受力更为不利。