海南新型钢桥面铺装材料

时间:2024年04月17日 来源:

20世纪70年代初期,日本对环氧沥青及其混合料的相关性能展开了研究,北海道大学的见山正一、营原照雄并没有受美国环氧沥青组成体系的限制,他们研发并制备了一种新的环氧沥青体系,主要研究了自制混合料的制备方法、模量大小、破坏性能等,由于环氧沥青体系对温度和时间的要求较为严格,当时并未得到有效的解决,因此没能得到的推广和应用。到了20世纪90年代,随着研究的深入,日本学者对于环氧沥青有了新的认识,环氧沥青的工程应用也逐渐增多,日本制订了《日本本州四国连络桥桥面铺装标准》,其中对桥面铺装技术方案的实施进行了相关的规定。日本环氧沥青相比于美国环氧沥青,具有容留时间长,养护时间短的特点,但也需7d才能开放交通,且造价高于美国环氧沥青。部分钢桥面铺装通车不久便产生病害,如推移、拥包、车辙等不同病害。海南新型钢桥面铺装材料

随着我国持续加大基础设施建设,桥梁道路的大规模建设也对钢结构材料产生了巨大的市场需求。由于钢材强度和其他物理力学性能优良,承载能力大,结构轻巧,施工便捷,因此钢结构桥梁在我国市政道路工程和高等级道路中越来越多的使用。近年来,我国钢结构桥梁发展迅速,年用钢量从十多万吨提高到目前的超过200万吨,但钢桥所占的比例仍很低。截至2020年底,我国公路桥梁总数为912786座,总计66285534米;其中特大桥6444座,合计11629673米。目前,全国公路90多万座桥梁中钢结构桥梁不足1%,而美国钢结构桥梁占33%,日本钢结构桥梁占41%。而目前我国的产业政策中也积极鼓励桥梁结构采用钢结构,因此可以预见今后我国的钢桥面铺装也迎来发展的机遇和挑战。内蒙古提高钢桥面铺装施工管理在钢桥面铺装的研究设计中,一般根据室内试验的研究成果来提出钢桥面铺装的检测要求。

国内钢桥面铺装经过20多年的发展,形成了3类典型铺装材料,分别是浇注式沥青混合料GA10、环氧沥青混合料EA10和改性沥青混合料SMA。其中,环氧沥青混合料具有良好的路用性能,尤其是强度高、高温抗车辙能力优异,非常适用于高温重载地区。近年来,环氧沥青混合料被应用于大跨径钢桥面铺装工程,如沪苏通长江大桥、五峰山长江大桥、南沙大桥等。根据施工温度的不同,可将环氧沥青分为温拌环氧沥青、热拌环氧沥青和冷拌环氧沥青。热拌环氧沥青具有更长的施工容留时间和较短的养护时间,近年来更受市场青睐。然而,环氧沥青混合料生产工艺复杂,且由于其热固性特性,施工中对时间和温度要求极高,施工质量较难保证。在施工中必须严格控制施工工艺及材料配比,保证环氧沥青混合料的质量满足要求,以便顺利完成摊铺碾压。

自2000年使用美国环氧沥青材料铺筑南京长江二桥取得成功之后,环氧沥青钢桥面铺装成为人们的热点研究方向之一,作为大跨径正交异性钢桥面铺装常用的一种材料,此后,国内的润扬长江公路大桥、南京长江三桥、武汉天兴洲大桥、南通苏通大桥、宁波杭州湾大桥等均采用了环氧沥青混合料作为铺装材料。所谓环氧沥青是向沥青中加入一定比例的环氧树脂和固化剂并辅以相关助剂,经过化学反应形成的三维交联网状结构固化物。与常用的SBS、SBR、PV、EVA等聚合物改性沥青相比,环氧沥青中环氧树脂形成的交联网络将沥青牢牢地束缚在其中,从根本上将沥青的热塑性转化为热固性,使得沥青具有更加优异的力学、温度稳定性及耐久性能,在沥青体系中引入环氧树脂是整体提升沥青及混合料路用性能的一个较为有效的方法。环氧沥青作为一种性的升级材料,其性能方面的优越性让人拍手称赞,但其施工技术复杂与成本高昂又让人望而却步。钢桥面铺装与一般的混凝土桥面铺装又存在较大的不同,其所面临的条件更为严峻,在使用中出现的问题也更多。

较初由德国科学家所研发的浇筑式沥青混凝土(GA)的操作工艺与水泥混凝土类似,摊铺后无需碾压,其本身能够流动,简单整平即可。浇筑式沥青混凝土的矿粉含量高达20%~30%,沥青用量为7%~10%左右,为悬浮密实结构,粗骨料间互不接触。与一般的沥青混凝土不同,浇筑式沥青混凝土几乎无空隙,摊铺后通过本身的流动性几个形成其较大强度,不需要进行人工或者机械压实,因而也不会出现由于压实不足而产生的病害;由于其几乎无空隙,浇筑式混凝土完全不透水,并且它本身也不吸水,因此受冻融循环等的影响很小,可以很好的保护钢面板不受水的侵害;由于浇筑式沥青混凝土沥青含量高,其整体性好,并且对钢面板有很好的变形协调能力。沥青砂胶可以起到良好的防水作用,也可以起到缓冲隔热作用,防止高温的沥青混凝土对树脂造成热老化现象。北京浇筑式钢桥面铺装防水层

国内所有的钢桥面铺装使用的都是沥青类材料,如改性沥青SMA、浇注式沥青混凝土、环氧沥青混凝土等。海南新型钢桥面铺装材料

卢浦大桥是上海市黄浦江鲁班路越江工程的一座特大跨径城市桥梁,主桥为三跨连续钢箱梁拱桥,主桥跨径为750m,采用全钢结构的拱、梁组合体系中承式系杆拱桥,桥面双向六车道,行车道宽为2*12m,主桥桥面竖曲线半径为9000m,主桥桥面纵坡3.75%,横坡2%,中跨主桥桥面宽2918m,设计车速100km/h,设计标准轴载100kN。其铺装方案设计如下:由于钢桥面特殊性能,其变形和受力状况比一般公路路面复杂、因此对防水粘接层和铺装层的强度,变形能力,温度特性和疲劳耐久性等都提出更高的要求。本结构采用喷砂除锈达到Sa2.5级,粗糙度达到50一100um,喷涂环氧富锌漆,涂布环氧粘接剂,然后施工橡胶沥青砂胶防水层。防水层和粘接层形成钢桥面铺装的防水隔离层,沥青铺装层为SMA体系。防水层和粘接层在钢桥面铺装过程中起到非常关键作用,由于沥青混合料与钢板的变形能力存在着较差异,加之钢板本身需要防锈防水处理,所以在钢桥面板与沥青混合料之间设置防水粘接层和防水层是合理的,由于橡胶沥青砂胶具有良好抗高温性能、抗变形能力及零空隙特殊性能,除了有效防水和粘接之外,同时起到抵抗变形和缓冲作用,提高沥青混合料与钢桥面随从性。海南新型钢桥面铺装材料

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