湖南什么是钢桥面铺装铺筑

时间:2024年04月23日 来源:

我国环氧沥青的研究较早主要应用于防腐涂装行业,将煤焦油沥青和环氧树脂、固化剂及其他辅剂共混后制成环氧沥青涂料涂覆于管道、钢桥、屋顶、码头水泥混凝土构件等表面防腐。环氧沥青涂料的防腐性能优越,能抵抗微生物的侵蚀,耐久性也较好。有关这方面的产品和也较多。国内对环氧沥青在钢桥面铺装及道路行业的研究起步较晚,较初与环氧沥青相关的也是环氧煤焦油沥青,主要应用于路面裂缝的修补。上海市市政工程管理处和同济大学在1992年至1995年期间研究了环氧沥青混凝土的配制原理、配制方法、热拌、冷拌环氧沥青混凝土的物理力学性质,对环氧沥青混凝土的物理力学性能进行了综合评价,提出了热拌、冷拌环氧沥青混凝土的设计和施工指南,并在上海龙吴路摊铺了一段200m2的试验路。由于经费原因,这项研究没有延续下去。而其研究成果又因为环氧沥青材料本身较高的成本,也没在国内得到实际工程应用。环氧沥青混凝土具有优良的使用性能较目前采用的其他沥青混合料有着无法比拟的优点和良好的可变形能力。湖南什么是钢桥面铺装铺筑

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华南理工大学张肖宁等从环氧沥青混合料钢桥面铺装使用中存在的问题出发,在进行环氧沥青混合料级配设计时,引入了CAVF设计法,使用混合料的空隙率和构造深度作为控制指标,改善了混合料的抗滑性。基于断裂力学和能量法,提出以冲击韧性作为混合料疲劳性能的评价指标,试验结果证明混合料的冲击韧性与疲劳性能具有良好的线性相关性。东南大学钱振东等为了选取合适的陶粒制备轻质环氧沥青混合料,研究了陶粒种类和替代率对该轻质混合料强度、车辙和水稳定性的影响,较后建议使用70%替代率的圆型陶粒来制备轻质环氧沥青混合料,并推荐大跨径钢桥和一些特殊结构桥梁(开启桥)使用该轻质环氧沥青混合料进行桥面铺装。此外,钱振东等人还通过粘度、拉伸性能、高温车辙和低温弯曲等试验研究了不同橡胶粉掺量(2%~10%)对环氧沥青及混合料性能的影响,结果表明,橡胶粉的加入降低了环氧沥青容留时间,但增加了材料断裂伸长率,当掺量为6%时,该环氧沥青材料的断裂伸长率达到261%;此外,橡胶粉的加入对混合料的低温性能也有一定的提升,当掺量为4%和6%时,混合料具有良好的高温稳定性和低温抗裂性。山西大跨径钢桥面铺装值得推荐环氧沥青作为一种升级材料,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。

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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。

然而,钢桥面铺装尤其是大跨径正交异性钢桥面的铺装技术,在国际上一直是一个难点和热点。主要体现在行车荷载、风载、温度变化及地震等因素影响下,钢桥面铺装的应力及变形复杂;防水粘结层铺装体系不能完善;沥青铺装层结构设计和材料技术参数不够合理;以及铺装层材料的测试和评价方法不够科学。由于存在这些问题,沥青铺装层受到行车荷载和气候环境因素的综合、重复作用,易于过早发生损坏和破坏,影响到钢桥的整体受力功能和交通运输的正常运行。因此,钢桥面铺装层其除了要满足抗变形和其他路用性能的一般要求外,还必须具有与桥面板良好的粘结性、对桥面板的防水防腐作用以及适应桥面板变形的抗疲劳性等。合理和可靠的桥面铺装体系,不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面,而且能作为桥面板的有效防护体系,防止水分的渗透,保证桥梁结构的耐久性。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。

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20世纪50年代末,荷兰壳牌石油公司投入了大量的人力物力,研发出一种具有高、强度、耐腐蚀性能好、温度稳定性优良的环氧沥青材料,当时主要用于机场跑道铺装,抵抗飞机燃油和高温气流对飞行区道面造成的侵害,取得了不错的效果。1967年美国粘结剂工程公司征得壳牌石油公司的同意,率先将这种材料应用于旧金山海湾的SanMateo-Hayward正交异性钢桥的铺装层,经过40多年的使用,铺装层性能一直良好,此后该材料在加拿大、澳大利亚等国家进行了大面积的推广与应用,而且以美国的使用较为普遍。当时壳牌环氧沥青使用的固化剂固化时间相对较长,工程应用时,铺装层材料从开始形成强度到完全固化至少需要2-6周的时间,现场封闭的时间相对较长,施工适应性有待提高。SMA组成中,矿料是间断级配,租集料占70℅以上,粗集料颗粒之间有良好的镶嵌作用,有较强高温抗车辙能力。新疆提高钢桥面铺装值得推荐

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。湖南什么是钢桥面铺装铺筑

以美国为的环氧沥青混凝土,是在沥青中加入环氧树脂,并经过固化反应,使沥青性质由热塑性转为热固性,从而使该材料具有很多优良的性能。环氧沥青混凝土具有很高的强度,其马歇尔稳定度是一般沥青混凝土的3~5倍;还有很好的耐疲劳性能和良好的耐腐蚀性:铺装层材料变形特性好,能尽量追随钢板的伸缩变形;热稳定性好,高温时不发生推移和车辙等变形;抗裂性好,低温时不产生硬化和开裂,铺装层对钢桥面板变形有良好的追从性:防水性能好,混合料沥青含量高,环氧沥青粘结性好,集料较细(较大公称粒径13.2mm),属于密集型混合料,能阻止水分渗透到桥面钢板,防止钢板锈蚀;环氧沥青重量轻,铺装层面较薄,降低了对钢桥的静荷载:环氧沥青要求养护的时间比较长,一般在28 d以后才可开放交通,性价比高,显然环氧沥青铺装层单价较高(主要原因是目前环氧沥青全部美国进口),但使用寿命长,减少了维修周期,降低了维护费用。湖南什么是钢桥面铺装铺筑

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