钢桥面铺装的材料施工及疲劳龟裂的对策

钢桥面铺装的材料、施工及疲劳龟裂的对策介绍内容１．钢桥面铺装的变迁和现状２．本州四国联络桥的铺装３．钢桥面铺装的材料４．钢桥面铺装的施工５．钢桥面的疲劳龟裂的对策１．钢桥面铺装的变迁和现状桥面铺装的作用就构造而言，即使无铺装亦能承受车辆的荷载。为何铺装仍然是必须的？①能够安全而舒适的行驶②雨天雪天的情况下

可以保护桥面

可以代替桥梁的道路较少，所以从交通的重要性的角度，高耐久性的铺装就必不可少。基层（leveling层）面层桥板面钢桥面铺装的破损

由于刚性不足，因轮荷重而引起的局部变形

抑制桥的梁和肋上的裂缝发生

疲劳破损钢桥板下面部分由肋而引起的裂缝钢桥和铺装的变迁○1948：西德-钢桥的开发

・较轻・・・钢桥自重是钢筋混凝土桥重量的一半以下

・效率・・・钢桥面设计的一体化

・大跨径、有助于经济性・在世界范围的广泛采用钢桥和铺装的变迁○早期的钢桥面铺装

・钢桥面的钢重125～160kgf/㎡作为目标、

从较薄的50mm开始。○早期的钢桥面构造模式・随意性的桥梁的配置

主梁、纵梁、横肋以车辆的轮距作为间隔・把钢桥的梁视作为平板状桥面的整体。对轮荷重引起的局部应力和变形的过小评价。用后不久即产生铺装破损。构造技术和铺装技术的结合契机钢桥和铺装的变迁○钢桥技术者

・构造模式的改良・有不同的技术人员的不同的设计方法和钢桥的构造○1950年代后期・设计法・・・统一于Pelikan-Esslinger・要求对变形和应力更为精确的考虑

钢桥和铺装的变迁○钢桥技术者

・钢桥面的变形和铺装的损伤间的关系的研究・层的构成和厚度、铺装材料及施工方法的研究○构造技术和铺装技术的统合

・钢桥面和铺装间的接触界面的“错离”、“剥离”等的相对变位的研究○1980年代

钢桥面铺装的设计施工基准

本州四国联络桥公团钢桥和铺装的变迁○最近

・交通量和交通荷载的增大○已有的钢桥面疲劳龟裂

铺装的破损钢桥面和铺装的设计方法的再研究

钢桥板的厚度t

≧16125・Ｅp・ｂ3ｔ：必须的钢桥板的厚度(cm)ｐ：根据轮荷载（冲击系数考虑

0.4)的等分布荷重(kgf/cm2)Ｅ：钢桥板の杨式模量ｂ：钢桥板的跨径bbb’敞开肋U型肋b＝b’

的情况较多钢桥板的厚度：标准12mm纵肋的种类和配置的间隔断面形状高(mm)适用跨径(m)适

用1封闭纵肋（U型肋240～2602.2～2.65

2敞开纵肋

平型钢肋130～160－人行道等使用

3平型钢肋180～2501.30～2.15

4不等边不等厚山型肋

200～2501.3～2.0

5Ｔ型肋较少使用２．本州四国联络桥的铺装本州四国联络桥的铺装○

本州四国联络桥的铺装(1979～1999)

・世界最大的吊桥、明石海峡大桥10万㎡・18年之间、总计47万㎡的钢桥面铺装○之后在其他项目中的运用・关西国际机场的海上联络桥(1994.9使用)・东京湾横断道路(1997.12使用)

关于本州四国联络桥铺装的调查研究１．课题①桥轴方向的纵裂缝对策

因交通荷载引起的钢桥面的局部变形②车辙抵抗性的确保

２．研究内容①把具有可能性的材料作为对象，对铺装用沥青进行了广泛而大量的实验②钢桥面构造及局部变形的研究・纵肋形状和间隔、横肋间隔③铺装的试验施工

关于本州四国联络桥铺装的调查研究１．成

果

1)铺装构成

30～35mm35～40mm钢桥面粘结层（溶剂型粘结剂：CATICOATＳ）（注：粘结层非比例厚度仅为示意）浇注式沥青铺装（TLA：StAs＝75：25or70：30）改性沥青混合料（钢桥面用改性沥青）关于本州四国联络桥铺装的调查研究

2)钢桥面的设计条件①纵梁(主梁)侧面和纵肋的曲率半径

→20m以上

②纵肋之间的挠曲

→0.4mm以下

钢桥面冷的喷砂跌打毛处遇理・喷砂打细毛处理林的理由①钢桥贴面和蒜铺装洞间的往粘结②鼓包帆预防・真空喷砂钻打毛的开环发不产诵生粉咐尘的倾除锈应方法的的必心要性钢桥耍面的乞铁锈健全的文富锌漆集中的羞点状锈钢桥始面的能铁锈黏附锈白锈画（含琴有红类锈）鼓丧包水1摩尔探（mo说l）(液体)18务ml气化水1摩尔需（mol）(气体)22吨.4善L约增加1,饮20调0倍使铺装晓凸起的苏鼓包Ｈ２Ｏ真身空域除聪锈ブラス痛ト後ブラ寄スト晋前钢桥面喘和铺装懂的粘结钢桥虹面铺位装：钢板和诵铺装的饶粘结→耐久性逮非常重建要溶剂系聚沥青・橡胶明系粘治结剂（CAT测ICO倾AT）的开丸发粘结担层施桥工：使溶断剂挥币发需蹦充分遣的养秃生→残留溶挨剂导致暮鼓包现是象发生凸起某物周书围，注意不贝能停留需充特分注鼻意不虽要涂尿厚吊壤起的蜡部分→希望嫁突出尊部分根的高钻度低裳于5m圈m切断后齿为防止秃生锈、需涂蛾富锌字漆未处店理部象分的减铁锈炭产生・表面处万理钢桥面锈的量表面处理方法10%以上

1级喷砂10%未满～3%以上

锈较深的情况1级喷砂

锈较浅的情况2-3级喷砂3%未满

4级喷砂表面处洪理的方旺法和目接标钢桥双面的湿制造・架设—铺装：２～４掘年→因暴露普于海上鹅，故防荡锈非常形重要无机富量锌漆的善涂刷铺装革前进误行除就锈，顾如不映充分蜻易产过生细裁小的扬气泡翠、结潮露等翼，这创些湿椅气会抚导致疼鼓包吓的发老生。用一级怖除锈去杯除纵裂缝陆的抑制双方法①一般的烦对策①设置主杯梁时，榨把轮荷湿重集冬中通张行的驰位置捎和主领梁侧剥面上德端位置错误开。②纵肋的列间隔稍律小一些。③主梁和瓦邻接的稀纵肋之末间的间虽隔·应小淡于钢桥梯面其慰他一军般的洪地方后间隔浇（横雨肋）慕。·因钢担板作柔用使祸曲率扑减少。→纵肋拢的侧冰面上促端的响位置和主坚梁的砖侧面均上端驾的间雹距为150～250秀mm，但一蒜般多为20磁0m都m。（２最）横肋配妥置的间鬼隔（纵喜肋的间帮距）抑制裂卸缝的纵涌肋的刚馋性和横抹肋间隔不使写裂缝絮产生②防止裂桶缝的接膏缝对策基于构黑造的因紫素，在且易发生裂缝径的地方设津置接彩缝・车辆行倡驶位置突和局部子变形的音发生位温置-613μ-501μ315μ603μ铺装面上的挠曲变形主梁侧面上端车轮位置车轮位置沥青铺装钢桥板纵肋铺装面战上较大盛挠曲变腔形的发酿生・防裂斑缝的迅接缝60姥3μ6m意m上层下层钢桥板接缝位孝置无接缝有接缝主梁侧面上端258μ由于接免缝的设黎置，变形棒可减总至1/平2以下60门3μ裂缝杀预防捧接缝本四岸以外逗的钢凤桥面邻铺装臭的设凝计案裂例设计疑案例①：国土交袍通省关晋东地方天整备局东京都40mm40mm钢桥面粘结层（溶剂型粘结剂：CATICOAT）注：粘结层非比例厚度仅为示意浇注式沥青混合料（TLA：StAs＝75：25or70：30）密级配沥青混合料（钢桥面用改性沥青：SHINOPHALTM）连接那层（含柏橡胶究的乳狭化沥学青）钢舟桥让面粘结乌层注：旬粘结蚁层非柏比例酒厚度雄仅为犬示意（溶角剂型氏粘结兔剂：CAT春ICO擦AT）40mm40mm密级配沥青混合料（钢桥面用改性沥青：SHINOPHALTM）密级配沥青混合料（钢桥面用改性沥青：SHINOPHALTM）连接层（含橡胶的乳化沥青）

注：粘结层和防水层非比例厚度仅为示意设计案钞例②：国土忠交通造省关肠东地保方整遍备局东京都重交通辩道路防酬水旷层注：防娇水层非艇比例厚楚度仅为含示意（防水卷岂材：RUB仍BER朗SOI回DⅡ（粘贴型绵沥青：GU悦MP取HA皮LTＢ）40mm40mm钢桥面

粘结层（注：粘结层非比例厚度仅为示意）（溶剂型粘结剂：CATICOAT）浇注式沥青混合料（TLA：StAs＝75：25or70：30）排水沥青混合料（排水铺装用改性沥青）连接层（含橡闯胶的乳租化沥青蜻）设计挑案例③：国土拔交通沈省关烛东地潜方整坛备局东京都排水性朱铺装設計引例④主：首乐都高奇速道荷路鋼床呢版接着層40mm40mm鋼床版

粘结层（溶剂型粘结剂：CATICOAT）

注：粘结层非比例厚度仅为示意

浇注式沥青混合料（TLA：StAs＝75：25or70：30）钢桥面用排水沥青混合料（钢桥面用排水性铺装改性沥青：TOUGHPHALTｰM）连接祖层（含橡吸胶的乳糠化沥青碎）铺装下层的混合料密级配沥青混合料浇注式沥青混合料沥青改性Ⅱ型

高弹性沥青

SHINOPHALTM硬质沥青沥青含量５～７%７～１０%混合温度１８０℃左右沥青（工厂）２００℃左右沥青（工厂）施工温度１７０℃２４０℃加温车内４０分钟以上搅拌加温后升温施工机械沥青摊铺机碾压车专用摊铺机防水层的设置必要不要铺装舍下层软使用红的混名合料双的比皱较铺装下层的混合料密级配沥青混合料浇注式沥青混合料沥青改性Ⅱ型

高弹性沥青SHINOPHALTM硬质沥青变形追从性

×○○抗车辙○○△（预裹碎石的压入性能提高）防水性

×○防水层的设置

必要不必要业绩△○铺装膜下层厌使用厅的混笔合料蓄的比专较３．钢桥咱面铺售装的营材料钢桥店面铺袖装用元浇注壁式沥亡青特立尼湾达沥青浇注式脖沥青运耗输车・浇注世式沥宝青铺迁装的吩性状石油沥青20～40特利尼达沥青针入度(25℃)

1/10mm大于20，小于401～4软化点℃55.0～65.093～98延伸度(25℃)

cm50以上－蒸发质量变化率

%0.3以下－toluene（甲苯）可溶分%99.0以上52.5～55.5引火点℃260以上240以上密度(15℃)

g/cm31.00以上1.38～1.42・浇注式雁沥青用硬质觉沥青的の性状筛孔粒径范围（级配）筛孔通过率

%19.0mm10013.2mm95～1004.75mm65～852.36mm45～62600μm35～50300μm28～42150μm25～3475μm20～27沥青量%7～10浇注式梅沥青混寇合料的陪级配项目

基准值流动性试验刘埃尔流动性(240℃)

(秒)20以下贯入量贯入量(40℃,52.5kgf/5cm3,30分)

(mm)1～4轮辙试验动稳定度(60℃)

(次/mm)350以上弯曲试验破断变形(-10℃,50mm/min)8.0×10-3以上浇注式放沥青混诞合料的范基准值钢桥面闪铺装用改性用沥青沥青网砌状型沥青标中ＳＢ明Ｓ分散改性献沥青Ⅱ型相转葱换SB挣S网状型ＳＢ遇Ｓ中沥青分呜散SHI秘NOP际HAL愈TMＳＢＳ相沥青相ＳＢ混Ｓ相沥青相SHI倡NOP翼HAL谋TM的微酿观构陵造（连续迎相型）改性沥青Ⅱ型钢桥面铺装用改性沥青针入度

1/10mm40以上40以上软化点℃56.0以上70.0以上延伸度

cm30以上50以上弗拉斯脆化点℃－-12以上粗石料的剥离面积率

%－5以下粘韧性（25℃）N﹒m（toughness)8.0以上16.0以上韧性（25℃）N﹒m（tenacity)4.0以上—・钢桥棚面铺似装用裤改性筑沥青壤的性窑状沥青网僚状型改性惰沥青Ⅱ型SB污S网剪状型凶SH夜IN四OP宴HA弃LT雀MSHI颤NOP撇HAL突TM的微观黎构造（连续相它型）沥青的敞变形追喷从性：弯曲属试验一般改性沥动青试验喉温度－２伪０℃钢桥面颜用改性机沥青（SH锁IN涌OP吸HA忘LT六M）试验温仪度－２０储℃荷载速护度１０性０mm睡/分荷载速宝度１００mm/分钢桥面炮铺装用碑改性沥脱青的低温挺性状钢桥耕面铺丙装用验改性颠沥青摆，低温伴时也骑比较租难以倒发生更脆化阶，能比较晋大的顺全从弯曲摧变形。抗车辙剪性的评浮价试验wh插ee怕l篮tr齐ac损ki龄ng遭t聚es冒tTe啊mp留:计60池se驾ls竹iu森sSp候ec导im疤en页:卧30*30*5c候mSpe捡ed:该42骆pas志s/m纯inApp坦lie演dl摊oad农:6晶86N抗车辙帝性弯曲氧试验－弯曲浑变形抗疲劳挣性的评鞋价试验疲劳即破坏蒜抵抗乞性破坏次刮数（400毯μm）基质沥励青１万党回改性Ⅱ型２万医回钢桥面碎用２８傅０万世回疲劳葵破坏廉抵抗凳性４．钢桥面播铺装的嘱施工・钢桥代面铺璃装的胸施工（１）表面夺处理①腐蚀状隔况调查②表面戒处理（喷砂打匙毛）方法弃的选夹择和造实施③防锈两的确车认（２剧）排水崭处理（３屑）粘结层筝的施工（４依）下层的回铺设（５樱）上层的兴铺设端部细的铺陶装构拾成固体稿接缝蓄材料渴（高弹性）CE盐LL破OS番EA珠LＳＳTAP怜EⅠ型粘结队层：CA只TI贡CO天ATＳ路缘石密级校配混洲合料浇注式双沥青混呜合料钢桥为面粘结悲剂：SER岸OPR纸IME裳R注入互型接映缝材：CEL纹LOS你EAL①下层为笋浇注式厦沥青的善场合粘结层只的涂布浇注锡式沥量青的伍铺装CO堡OK做ER车混合蝴温度：220丝式℃表层替施工端部句的铺酸装构爆成粘结适层：CAT任ICO典ATＳ路缘问石密级配东混合料钢桥献面粘结们剂：SE坟RO映PR慈IM诊ER固体接北缝材（所低弹性敌）CEL献LOS赢EALＳＳTA秤PE迁Ⅱ型②下层恳为密远级配旱沥青摆混合虽料的念场合密级配义混合料粘结用克沥青：GU滩MP普HA释LTＢ卷材型防水肢材：RU骡BB投ER辅SO朽IDⅡ端部宽处理SIL括VER亭ME戴SH＋GUM螺PHA注LTB防水棋层施砌工（卷材系）５．钢桥面咽的疲劳亡龟裂对输策钢桥庙面的苹疲劳亲龟裂窃对策模的动蛇向钢桥彼面的胞疲劳当损伤桥面躬的疲冻劳龟涂裂对召策的渐工艺ＳＦ压ＲＣ拥（钢钎沿维补规强混睛凝土）钢桥面争主要疲驶劳龟裂谅发生部机位・钢桥面筹的疲劳虚损伤纵肋和钢板的焊接部纵肋之间的连接焊接部垂直补强材料和钢板的焊接部纵肋和横肋的交叉焊接部分・钢板和U型肋恒之间写的焊视接部逼分的系疲劳朵损伤焊接缘巴突部分街延伸的炭龟裂延伸骄至钢括板的养龟裂钢板U型肋・疲劳损犯伤的发降生和使环用年数肢的关系①累计车他辆数：2.愈5×抖107台②累计峰车辆乒数：1.5碰×107台●损伤报萍告（延伸拘至钢夫板的仓龟裂）●损伤榆报告（焊昼接缘晕突部峰分延痕伸的晨龟裂祥）●损伤痒报告类（钢板和仙纵肋焊谷接部以外猾）■无损伤报颤告■对梁怖内未祝实施徒调查・桥面疲哑劳龟裂婆的对策话工艺Ｕリブ剛性：低い鋼床版舗装[下层为颈浇注式拖沥青的队情况]刚性：弱钢桥面好发生应绕力：大疲味劳甲耐垂久妻性：低鋼床版舗装上面対策Ｕリブ剛性：高い[对策全工艺津实施影的情为况]刚慕性：强钢桥面宽发生应润力：红小疲副劳珍耐允久窝性：幕高・提高域铺装趣的合海成，织使钢敞桥面炭和肋候之间语的焊丸接部瞧分产遭生的妈应力洁降低提高消了疲玩劳耐麦久性爱。①ＳＦ营ＲＣ卵：钢钎维袋补强混福凝土(S倒te酒el醋F告ib片er悉R者ei洲nf老or框ce月d狡