滕州市解放大橋橋面鋪裝設(shè)計(jì)

祁永利，徐治芹，趙發(fā)祥

（中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津市 300074）

滕州市解放大橋橋面鋪裝設(shè)計(jì)

祁永利，徐治芹，趙發(fā)祥

（中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津市 300074）

以滕州市解放大橋橋面鋪裝為研究對(duì)象，提出了橋面鋪裝設(shè)計(jì)要求、鋪裝結(jié)構(gòu)以及實(shí)施要點(diǎn)，有關(guān)經(jīng)驗(yàn)可供相關(guān)專業(yè)人員參考。

鋼橋面鋪裝；技術(shù)要求；實(shí)施要點(diǎn)

1　概述

解放大橋位于山東省滕州市，大橋全長(zhǎng)405 m，其中主橋采用跨徑為40 m+36 m+34 m+175 m= 285 m的獨(dú)塔單索面混合梁斜拉橋。主橋主跨采用正交異性橋面板鋼箱梁，邊跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，鋼混結(jié)合段設(shè)置在主跨距主塔中線10.5 m位置，見(jiàn)圖1[1]。

經(jīng)過(guò)多年的研究與實(shí)踐，混凝土梁橋面鋪裝技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但鋼箱梁橋面鋪裝的效果卻差強(qiáng)人意。我國(guó)已建成并投人使用的大跨徑鋼箱梁正交異性橋面板橋梁，大部分通車后不久即出現(xiàn)較為嚴(yán)重的疲勞開(kāi)裂、高溫車轍、黏結(jié)層失效或脫層、橫向推移和擁包等病害，嚴(yán)重影響橋梁的使用。

解放大橋橋面鋪裝前，進(jìn)行了專門的力學(xué)分析和試驗(yàn)研究，并根據(jù)國(guó)內(nèi)外橋面鋪展技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用情況，結(jié)合大橋本身使用條件及氣候特征，提出了鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)要求，并設(shè)計(jì)了橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，見(jiàn)表1。

2　鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)要求[2-4]

（1）追隨變形能力及抗疲勞開(kāi)裂性能

鋼橋面鋪裝最常見(jiàn)的病害是開(kāi)裂。交通荷載作用下，橋面鋪裝層（特別是在U型加勁肋頂部對(duì)應(yīng)的鋪裝表面）將產(chǎn)生反復(fù)彎曲應(yīng)力（應(yīng)變）而發(fā)生疲勞開(kāi)裂。

（2）泌水性和水穩(wěn)定性

當(dāng)降水滲入到瀝青面層及瀝青層與橋面板之間時(shí)，會(huì)引起瀝青面層剝落、松散、推移等病害。對(duì)于鋼橋來(lái)說(shuō)，降水下滲極易導(dǎo)致鋼板銹蝕。

（3）抗低溫開(kāi)裂能力

滕州地區(qū)冬季寒冷，且橋梁通車后很快就會(huì)進(jìn)入冬季。低溫天氣加上車輛荷載作用，橋面鋪裝容易產(chǎn)生低溫開(kāi)裂。隨著雨雪的滲入，橋面結(jié)構(gòu)很容易遭到破壞。

（4）防水粘結(jié)層具有良好的粘結(jié)性

防水粘結(jié)層在荷載以及水的作用下，性能不發(fā)生或僅發(fā)生小衰變，保證瀝青鋪裝層與橋面板之間具有良好的粘結(jié)效果。

（5）高溫抗車轍性能

滕州地區(qū)年極端氣溫高，鋼橋面的儲(chǔ)熱作用使得瀝青鋪裝層的溫度顯著高于路面面層的溫度。橋面瀝青鋪裝層在高溫和交通荷載作用下具有較高的抗車轍性能，能有效防止或延緩瀝青鋪裝層車轍的出現(xiàn)。

（6）鋪裝層施工應(yīng)適應(yīng)橋區(qū)氣候環(huán)境

橋面鋪裝施工期間環(huán)境溫度高、溫差大，加上降水的影響，會(huì)給精細(xì)化的橋面鋪裝施工帶來(lái)很大影響。橋面鋪裝材料及施工工藝應(yīng)該適應(yīng)橋區(qū)環(huán)境氣候，能夠在一定的溫度、濕度范圍內(nèi)正常實(shí)施。

3　橋面鋪裝方案設(shè)計(jì)

（1）鋼橋行車道橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見(jiàn)表2）

鋪裝前應(yīng)對(duì)鋼橋面進(jìn)行噴砂除銹處理，要求鋼橋面噴砂除銹清潔度達(dá)到Sa2.5級(jí)。為保證防腐層與鋼橋面的附著力，要求鋼橋面板噴砂除銹后粗糙度達(dá)到50～100μm。

防水粘結(jié)層采用甲基丙烯酸樹(shù)脂防水材料體系。該體系由防腐底漆、甲基丙烯酸樹(shù)脂高分子防水涂料、二階反應(yīng)性粘結(jié)劑構(gòu)成。甲基丙烯酸樹(shù)脂對(duì)橋面防水、防腐起保護(hù)作用，并承接鋪裝層，起粘結(jié)作用。該材料最大的特點(diǎn)除了具有較好的防腐性、密水性和粘結(jié)效果之外，還具有優(yōu)良的柔韌性，在正交異型鋼橋面板上，能很好的適應(yīng)其結(jié)構(gòu)特性，在荷載反復(fù)作用下性能不發(fā)生衰變。

圖1　鋼箱梁斷面圖（單位：mm）

表1　橋區(qū)主要?dú)庀筇卣鞅?/p>

表2　鋼橋面鋪裝方案

鋪裝下層采用孔隙率小于1%的澆筑式瀝青混凝土（GA10）。該混合料結(jié)構(gòu)形式為完全懸浮型，細(xì)集料多，瀝青含量高，在高溫下經(jīng)特殊攪拌工藝拌制后，混合料呈現(xiàn)自流狀態(tài)?；旌狭峡孔灾亓鲃?dòng)作用，形成密實(shí)不透水的鋪裝層，具有良好的抗疲勞性和耐久性。

鋪裝上層采用改性瀝青SMA10，具有良好的高溫穩(wěn)定性、抗滑性能、低溫抗裂性、平整度、抗疲勞性能等，而且空隙率小、水穩(wěn)性好。

為了增強(qiáng)結(jié)合力，在GA10與SMA10鋪裝層之間灑布改性乳化瀝青。

面層鋪裝與其它結(jié)構(gòu)物的結(jié)合部位，采用熱灌瀝青進(jìn)行密封。鋪裝下層、防水粘結(jié)層以及填縫料等，構(gòu)成了該橋橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的防排水系統(tǒng)。

（2）混凝土橋行車道橋面鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見(jiàn)表3）

表3　混凝土橋面鋪裝方案

鋪裝面層采用高彈體改性瀝青SMA10，鋪裝下層采用澆筑式瀝青混凝土GA10，防水粘結(jié)層采用溶劑型粘結(jié)劑防水體系。

混凝土板表面經(jīng)過(guò)打砂之后，在其表面涂刷溶劑型粘結(jié)劑，一方面可以防止毛細(xì)水（汽）的上遷，阻止路表或結(jié)構(gòu)層間水（鹽）份下滲，另一方面，可以增強(qiáng)防水材料與橋面板之間的粘結(jié)效果。

（3）鋼混搭接部位的處理

鋼和混凝土的彈性模量相差較大，連接處容易出現(xiàn)較大的彎拉應(yīng)力，從而引起橋面鋪裝的開(kāi)裂。因此，橋面鋪裝施工完成后，在鋼混交接處，將鋪裝層切出一條寬1cm的橫向貫通縫，并灌填高彈性瀝青。

4　施工實(shí)施要點(diǎn)

4.1施工前準(zhǔn)備

施工前應(yīng)準(zhǔn)備好機(jī)械設(shè)備、試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備、鋪裝材料及完成現(xiàn)場(chǎng)配比設(shè)計(jì)、試驗(yàn)拌和與取樣性能試驗(yàn)、原材料性能檢驗(yàn)及詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)。所有計(jì)量設(shè)備都需進(jìn)行校核。

4.2施工要點(diǎn)

（1）噴砂前，檢查鋼橋面板的外觀，用清潔劑或溶劑清洗鋼橋面板表面的油、油脂、鹽分及其它臟污，用高壓清水清潔，直至無(wú)油污、塵垢為止。

（2）噴砂溫度應(yīng)高于露點(diǎn)3℃,相對(duì)濕度不大于85%。

（3）基體溫度高于露點(diǎn)，防腐底漆噴涂環(huán)境溫度:-20℃～50℃。

（4）改性瀝青均須經(jīng)過(guò)試加工，并進(jìn)行性能檢測(cè)合格后，方可在橋面鋪裝施工過(guò)程中按標(biāo)準(zhǔn)的加工工藝加工改性瀝青。

（5）改性瀝青加工后，應(yīng)以每一施工日取樣1～2次，進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)、延度等關(guān)鍵指標(biāo)的試驗(yàn)檢測(cè)。

（6）澆筑式瀝青混合料拌合過(guò)程中應(yīng)充分注意礦粉添加，瀝青用量及出料溫度的控制。

（7）運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的澆筑式瀝青混合料應(yīng)進(jìn)行劉埃爾流動(dòng)性試驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)要求后，方可攤鋪。

（8）SMA混合料拌和過(guò)程中應(yīng)充分注意礦粉摻加、纖維摻加，瀝青用量及出料溫度控制。拌制好的混合料貯存時(shí)間不得超過(guò)4 h。

（9）SMA混合料攤鋪時(shí)，應(yīng)避免攤鋪機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)待料。攤鋪?zhàn)畹蜏囟葹?60℃。

（10）在橋面鋪裝施工中，盡可能不設(shè)置施工縫（單向一次成型）。若遇特殊情況，需設(shè)置施工橫縫時(shí)，橫縫設(shè)置位置應(yīng)在橫梁間隔約1/4處，面層應(yīng)設(shè)置在另一邊約1/4處。上下層橫縫錯(cuò)開(kāi)1.5 m以上。

4.3交通開(kāi)放

在面層SMA施工完并清理干凈后，行車道鋪裝表面層壓實(shí)3 d后可開(kāi)放2 t以下輕型交通，5 d后正式開(kāi)放交通。

5　結(jié)　語(yǔ)

（1）以前期試驗(yàn)研究和使用條件分析為基礎(chǔ)，結(jié)合橋區(qū)特殊的氣候特征，提出了解放大橋鋼橋面鋪裝方案。

（2）鋼橋面鋪裝防水粘結(jié)層采用甲基丙烯酸樹(shù)脂防水材料體系，鋪裝下層采用澆筑式瀝青混凝土GA10，鋪裝上層采用改性瀝青SMA10，上下層之間灑布改性乳化瀝青。

混凝土橋面鋪裝面層采用高彈體改性瀝青SMA10，鋪裝下層采用澆筑式瀝青混凝土GA10，防水粘結(jié)層采用溶劑型粘結(jié)劑防水體系。

橋面鋪裝施工完成后，在鋼混交接處，將鋪裝層切出一條寬1 cm的橫向貫通縫，并灌填高彈性瀝青。

（3）滕州市解放大橋橋面鋪裝與2012年9月施工完成，并順利通過(guò)驗(yàn)收，至今已運(yùn)營(yíng)三年有余，使用情況良好。

[1]中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院.滕州市橋梁工程解放路大橋施工圖設(shè)計(jì)[Z].2009.

[2]黃衛(wèi).大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)[J].土木工程學(xué)報(bào),2007(9): 65-77.

[3]伍朝暉,楊睿,王民,等.重慶朝天門長(zhǎng)江大橋鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)[J].四川建筑科學(xué)研究,2010(8):72-74.

[4]潘友強(qiáng),郭忠印.大跨徑連續(xù)鋼箱梁鋼橋面鋪裝設(shè)計(jì)同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)[J].2013(6):840-847.

南京地鐵4號(hào)線有望于2016年10月試運(yùn)營(yíng)

貫穿主城的南京地鐵4號(hào)線，有望于2016年10月開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)。目前4號(hào)線一期新建的18座車站中，17座車站已完成主體結(jié)構(gòu)施工，31條盾構(gòu)隧道已基本貫通，高架區(qū)間也已貫通，這也意味著，南京地鐵4號(hào)線全線基本貫通。

4號(hào)線是一條東西走向的線路，從龍江一直延伸到仙林，全長(zhǎng)約33.8 km，設(shè)18座車站，分別為龍江站、南藝·二師·草場(chǎng)門站、云南路站、鼓樓站、雞鳴寺站、九華山站、崗子村站、蔣王廟站、王家灣站、聚寶山站、蘇寧總部·徐莊站、金馬路站、匯通路站、靈山站、東流站、孟北站、樺墅站、仙林湖站。2015年3月底，地鐵4號(hào)線首列列車“阿紫”正式交付，目前，已經(jīng)有11輛“阿紫”列車正在新建的青龍車輛段進(jìn)行車輛信號(hào)調(diào)試工作。

4號(hào)線被稱為“換乘之王”，建成后可和多條線路進(jìn)行換乘：與1號(hào)線在鼓樓站、與2號(hào)線在金馬路站、與3號(hào)線在雞鳴寺站、與5號(hào)線在云南路站、與6號(hào)線在崗子村站、與7號(hào)線在南藝·二師·草場(chǎng)門站、與9號(hào)線在龍江站，都可實(shí)現(xiàn)換乘。

U448.22

B

1009-7716（2016）02-0114-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.02.030

2015-11-05

祁永利（1982-），男，河北滄州人，工程師，從事橋梁設(shè)計(jì)研究工作。