钢桥面铺装技术PPT课件

1、 钢桥面铺装服役特点 钢桥面铺装受力状况复杂钢桥面铺装受力状况复杂 钢板吸热及传热能力强钢板吸热及传热能力强 钢桥面铺装与钢板粘结困难钢桥面铺装与钢板粘结困难 钢板极易快速生锈钢板极易快速生锈 钢板变形大钢板变形大 钢桥面铺装维修养护困难钢桥面铺装维修养护困难 钢桥面铺装破坏形式 铺装层与钢桥面粘结不良，产生脱层、推拥等病害； 铺装层抗疲劳变形能力不足，产生开裂、飞散等病害； 铺装层密水能力欠缺或开裂引起的渗水，水分侵入产生桥面锈蚀。 这3种钢桥面铺装的破坏形式其实在某种程度上彼此关联，只要产生1种破坏，那么侵入的水分引 起锈蚀会严重破坏桥面板与铺装层的粘结，使破坏形式逐步扩大。 钢桥面铺装特

2、殊要求 抗疲劳开 裂性能 热稳性 层间结合 能力 变形追从 性 密水性耐久性 常用的钢桥面铺装方案 浇注式沥 青混凝土 环氧沥青混凝 土 SMA沥 青混凝土 浇筑式沥青混凝土 优点 密水性能好，抗老化 抗裂性好 变形追从性好 缺点 高温稳定性差，易产生车辙 需要特种施工、运输设备，工艺要求高 环氧沥青混凝土 优点 密水性能好，抗老化 抗裂性好 变形追从性好 缺点 高温稳定性差，不适用于南方气候条件，易产生车 辙 需要特种施工、运输设备，工艺要求高 SMA沥青混凝土 优点 高温稳定性好 抗裂能力强 密水性能好 施工工艺成熟，工期短 造价低 缺点 铺装层较厚（一般大于6cm） 对原材料如集料要求较

3、高 需要严格的质量保证措施 方案选择 近年来，吸取了早期工程中铺装热稳性不足的教训，采用了高粘度改性沥青，热稳性得到改善； 但是有些工程采用了SBS为主的复合改性工艺，片面地追求沥青粘度，在60动力粘度提高到约30 万Pas 的同时， 135粘度远高于3 Pas ，忽略沥青路面施工特性，造成施工压实困难； 若通过提高拌和、施工碾压温度（ 200-210） 的方式来满足施工性，结合料老化不可避免，对 于混合料疲劳性能有负面影响； 即使采用了超高的施工温度，也仍然要采用振动碾压，加剧了钢板的变形，同时扰动铺装层，压 实效果不理想。 钢桥面SMA铺装的问题分析及主要解决思路 结合料选择及要求 1、双

4、层SMA混合料的结合料应使用高粘度沥青，以改善沥青混合料的抗车辙能力。 2、钢桥面铺装的 SMA混合料的结合料应尽量减少老化过程改善沥青混合料 的抗裂、抗疲劳破坏的能力。 3、SMA沥青混合料应采用施工时粘度较低的沥青结合料为静碾压实提供条件。 分 析 高粘度改性沥青生产方式 从生产方式来讲，目前有两种类型的高粘度改性沥青：成品（预混式）高粘度改 性沥青、直投式（厂拌式）高粘度改性沥青。 成品（预混式）高粘度改性沥青的生产流程与普通改性沥青没有本质区别，区别 在于改性剂类型、掺量和添加剂的选择。 直投式（厂拌式）高粘度改性沥青是在混合料拌和阶段加入直投式沥青改性剂， 在拌和过程中与基质沥青完成

5、改性过程，直接得到高粘度改性沥青混合料。 预混式SBS改性方案与直接投放式改性方案 A、投料 B、180溶胀剪切 C、成品改性沥青运输、储存 1、集料干燥 2、集料过筛/干拌3、改性剂及纤维投放/干拌 4、湿拌5、装车 图1. 预混式改性方案流程图图2.直接投放式改性方案流程图 预混式改性方案 的B过程使沥青老 化 直投式高粘度改性沥青优点 工序简化，混合料生产效 率高 无需改性沥青生产设 备、储存装置和泵送 系统，降低设备成本 与成品高粘度改性沥 青相比，省略了冗长 的生产、储存、泵送 等工序所伴随的加热 过程，沥青的老化得 以最大程度的避免， 混合料的路用性能更 优 RST直投式沥青改性剂

6、 （专利号：200510023227.9 ） RST直投式沥青改性剂主要物理化学性能： 外观为黄色或浅黄色颗粒状，粒子大小 均匀，无颗粒粘结。 密度 0.95-1.02 g/cm3 气味 无刺激气味。 熔融指数 大于10g/10min （190， 2.16kg） 常规沥青改性剂 SBS存在的问题 1、在提高沥青60粘度要求下， SBS添加量必须超过6%，但此时整个 高粘度沥青135粘度接近，甚至有 可能超过3Pas，这就给135左右 的碾压造成难度。 2、SBS改性沥青的过程是一个高温 分散过程，需要大量能源，同时还 会对沥青造成一定老化。 3、SBS改性沥青完成后可能会经过 一定的存放，其过

7、程会造成一定离 析，特别对高粘度改性沥青更是如 此，形成沥青灌上部粘度较高，下 部粘度较低的不均匀情况。 RST改性沥青的优势 1、60粘度高、135粘度却与普通改性沥青相当（2 Pas左右），具有良好的施工性。 2、直接投放式改性剂，直接投入拌缸，与高温石料搅拌过程中即可熔融均匀，无需另外加热，减少能源消耗。 3、同样由于直接投放式使用，无需对沥青进行长时间高温加热，减少沥青老化。 4、高粘附能力，提高与石料的粘附能力 5、高韧性，加强抵抗常温疲劳能力； 6、高弹性，提高低温延展能力。 RST直投式沥青改性剂对沥青的改性作用 RST高粘 度改性剂 多孔隙排水降噪多孔隙排水降噪 路面路面RST

8、-PRST-P 间断半开级配应间断半开级配应 力吸收结构层混力吸收结构层混 合料（合料（GSOGGSOG） RST-GRST-G 钢桥面钢桥面SMASMA特种特种 铺装铺装RST-BRST-B 可静碾压实可静碾压实结构强度高结构强度高 6060动力粘度最动力粘度最 高可达高可达3030万万PasPas 135135粘度小粘度小 于于3 3 PasPas RST改性沥青应用 上海市浦东路桥建设股份有限公司研究生产的直投式高粘度沥青改性剂RST于2005年 形成产业化生产，2007年被评为上海市高新技术成果转化项目，并获得了两项国家专 利授权。 钢桥面铺装体系 防水粘结层 采用双层特种SMA铺装方

9、案：4cm SMA-13+4cmSMA-13。配套 防腐体系、粘结层如上图所示。 防腐体系采用环氧富锌漆，钢桥面板采用喷砂除锈工艺进行 预处理；防水粘结层采用环氧沥青涂覆 。 采用喷砂除锈工 艺进行预处理达 到Sa3.0级，表 面粗糙度约90- 120m，取得了 理想的效果。 防水粘结层 湿拌45s 集料热筛进入拌锅 聚酯纤维投放 RST改性剂投放 湿拌 加入填料 干拌15s 卸料 外观检查 规格集料加热 加入热沥青 170180 175185 170180 装车、温度检测 废料 180 运输出厂成品料 面向钢桥面铺装的特种SMA生产方法 名称施工时间交通情况铺装材料与结构使用至今破坏情况 上

10、海同济路 SW钢桥面匝道 2006年8月 重载交通 为上坡转弯匝道 防水层+粘结层 +50mm SMA-16+40mm SMA-13 未出现任何破坏 昆山正阳路 钢桥面 2007年4月主要干道跨线桥 防水层+粘结层 +45mm SMA-13+35mm SMA-13 未出现任何破坏 上海A20与A12下立交U型箱梁 铺装 2007年5月 重载交通 主要干道下立交车道 防水层+粘结层 +60mm SMA-16+40mm SMA-13 未出现任何破坏 苏州人民路、广济路北延钢桥 面铺装 2008年9月跨线桥 防水层+粘结层 +40mm SMA-16+40mm SMA-13 未出现任何破坏 苏州相城区

11、悉尼钢桥面铺装2009年5月跨线桥 防水层+粘结层 +40mm SMA-16+40mm SMA-13 未出现任何破坏 上海中环线（浦东段）、浦东 国际机场北通道、内环线等多 座钢桥面铺装 2009年高架跨线桥 防水层+粘结层 +40mm SMA-16+40mm SMA-13 共计27500m2，未出现任何破 坏 成都新客站钢桥面2010年12月 跨线桥防水层+粘结层 +40mm SMA-16+40mm SMA-13 未出现任何破坏 施 工 实 例 高架桥第四联为等高度砼连续钢箱梁，跨度组合为40+60+40m， 分为左右两幅. 高架桥第四联为等高度砼连续钢箱梁，跨度 组合为30+50+30m，

12、同样分为左右两幅。 2008年9月施工 2010年4月回访 2008年9月，苏 州人民路钢桥面 2008年9月，苏 州广济路钢桥面 2009-05-29实施过程 检测结果表明：路面压实度均大于98%，渗水系数均小于50ml/min 2009-05-29实施过程 2009年6月浦东国际机场北通道跨线桥钢桥 面 喷砂除锈 粘结层完工 2009年8月中环线济阳路跨线桥钢 桥面 铺装前 下面层 铺装后 SMA钢桥面铺装承受着苛刻的服役条件，尤其是我国南方地区具有夏季炎热的气候特点，对其热稳性提出了更高的要求，因 此采用高粘度改性沥青是一个必然的选择。 60粘度对于混合料热稳性至关重要，但也不是越高越好

13、，要考虑与135粘度这一影响施工性的指标保持平衡。 采用直接投放式沥青改性剂RST得到高粘度改性沥青混合料，生产施工简便易操作。 与其他需要高温储存、泵送的成品高粘度改性沥青相比，RST独特的改性机理在最大程度上避免了结合料的加热老化，对于 铺装层的耐久性和抗疲劳性能都有良好的贡献。 采用RST改性沥青结合料，完全可以使SMA沥青混合料在不振动碾压条件下压实，达到规定压实度、并且几乎无渗水的要求。 通过对结合料粘度调整，使钢桥面的双层SMA铺装技术可以在静碾压实方式下达到良好的压实效果，防止振动压实引起的铺 装层与桥面板粘结问题，以及防止高粘度沥青铺装层压实难度较高的问题。同时高粘度沥青及聚合

14、物纤维的使用，使沥青 混合料具有良好的柔韧性和追从性，满足钢桥面铺装的特殊要求。 浇筑式沥青混凝土 优点 密水性能好，抗老化 抗裂性好 变形追从性好 缺点 高温稳定性差，易产生车辙 需要特种施工、运输设备，工艺要求高 结合料选择及要求 1、双层SMA混合料的结合料应使用高粘度沥青，以改善沥青混合料的抗车辙能力。 2、钢桥面铺装的 SMA混合料的结合料应尽量减少老化过程改善沥青混合料 的抗裂、抗疲劳破坏的能力。 3、SMA沥青混合料应采用施工时粘度较低的沥青结合料为静碾压实提供条件。 预混式SBS改性方案与直接投放式改性方案 A、投料 B、180溶胀剪切 C、成品改性沥青运输、储存 1、集料干燥 2、集料过筛/干拌3、改性剂及纤维投放/干拌 4、湿拌5、装车 图1. 预混式改性方案流程图图2.直接投放式改性方案流程图 预混式改性方案 的B过程使沥青老 化 预混式