钟庆军 肖晶晶
(重庆市智翔铺道技术工程有限公司，重庆 400060)
云南龙江特大桥钢桥面铺装设计
钟庆军 肖晶晶
(重庆市智翔铺道技术工程有限公司，重庆 400060)
介绍了国内外钢桥面铺装的现状及常用的材料，以云南龙江特大桥工程为例，阐述了钢桥面铺装的结构设计方法，并从喷砂除锈、沥青结合料、集料及矿粉等方面，探讨了桥面铺装的技术要求，从而保证了工程的质量。
钢桥面，铺装，沥青，集料，纤维
1 概述
龙江特大桥位于云南省西部、横断山脉南段，路桥垂直跨越龙江，大桥将采用双塔单跨钢箱梁悬索桥，保山岸索塔高度为169.688 m，腾冲岸索塔高度为129.703 m。其桥主跨跨径长度为320 m+1 196 m+320 m，整体桥面净空高为280 m，主塔塔顶距江面470 m，是亚洲最大的山区悬索桥。该桥连接保山至腾冲，是保腾高速中的重要节段，其全程通车后驾车时间能节省半小时。龙江特大桥的建成使得云南省干线骨架路网更加齐整，打通了内陆通往东南亚的道路，改善了西南地区交通运输格局，为滇西地区的经济发展带来了巨大的促进作用。
2 国内外钢桥面铺装现状
钢桥面铺装工程属于较为特殊的铺装工程，与路面不同，其铺设于正交异性板之上，其使用环境比普通路面恶劣的多，非常容易出现早期病害，因此通常需要进行特殊的设计。
钢桥面铺装指铺设于桥梁钢制面板之上，供车辆安全舒适行驶，对钢桥面板具有保护作用的铺装结构，主要由结构层和界面功能层组成。结构层通常由保护层和磨耗层两层构成。界面功能层通常包括防腐层、防水粘结层、缓冲层、粘层等。如图1所示，其中防腐层和缓冲层通常根据需要选择设置或不设置。
目前国内常用的钢桥面铺装沥青混合料可归纳为三种：浇筑式沥青混合料、环氧沥青混合料、SMA。目前大跨径桥梁钢桥面铺装主要采用浇筑式沥青混合料和环氧沥青混合料两种，SMA应用较少，三种铺装材料各有特点，在国内应用均较为普遍，相对来说浇筑式沥青混合料应用后病害较少，且易于养护维修，因此市场占有率不断提升。
3 云南龙江特大桥钢桥面铺装结构设计
对国内外钢桥面铺装使用情况、云南龙江特大桥的交通气候环境进行了充分调研，以满足基本性能要求为基准，结合云南龙江特大桥的使用条件，确定甲基丙烯酸甲酯树脂防水体系+浇筑式沥青混合料GA10+高弹改性沥青SMA10铺装结构为云南龙江特大桥钢桥面行车道铺装方案。
该铺装方案沥青混合料铺装结构组成为高弹改性沥青SMA10+浇筑式沥青混合料GA10+甲基丙烯酸甲酯树脂防水粘结层，见图2。
钢桥面板在生产运输过程中产生了一定的锈蚀，在实际施工过程中，会对钢桥面面板进行喷砂除锈。目前我国通常要求钢桥面板的喷砂除锈清洁度需达到Sa2.5级，粗糙度为50 μm～100 μm。
此外，对于目前现行设计要求，大型钢桥其设计寿命是超过100年的，桥面铺装的使用年限为10年～15年。故其对于铺装层的质量要求相当高，这就对防水粘结层提出了更高的要求。防水粘结层具有防水、防腐蚀、保护桥面板的作用，是桥面铺装层体系中的重要成分。故龙江特大桥防水粘结层采用甲基丙烯酸甲酯树脂防水体系。其是由丙烯酸防腐漆、甲基丙烯酸甲酯树脂膜(两层)、丙烯酸树脂粘结剂构成。它最大的特点在于拥有良好的柔韧性，在正交异性板钢桥面上能够很好地适应其柔性变动，能够反复承担荷载的蠕变。大量的工程实例反映出，良好的防水粘结层能够很好地支持钢桥面铺装体系的质量，保证铺装层使用寿命符合设计要求。
其具体施工工艺为：在喷砂除锈合格后3 h内，喷涂防腐底漆，固化后，喷涂甲基丙烯酸甲酯树脂膜(两层)和丙烯酸树脂粘结剂，在每层喷涂完约1 h(23 ℃)后喷涂下一层。
浇筑式沥青混合料GA10，是一种悬浮型的沥青混合料，其是常规的桥面铺装体系中的重要组成部分，其不同于常规沥青混合料，具有一定的流淌性，实际在铺筑过程中无需碾压，而只需要靠其自流性用刮板刮平即可完成实际铺筑。同时，为了保证最上面层SMA沥青混合料的铺装，增加层与层之间的粘结性，一般会在浇筑式沥青混合料上撒布一层粒径10 mm～15 mm预拌碎石，用量为7 kg/m2～12 kg/m2。
在浇筑式沥青混合料铺筑以后，其上面层采用的是高弹改性沥青混合料SMA10，其SMA10具有良好的高温性能和耐久性能。同时在GA10与SMA10铺装层之间洒布改性乳化沥青。
4 具体设计指标
4.1 喷砂除锈及防水粘结层
钢桥面喷砂除锈工序非常重要，如喷砂除锈不彻底，在日后的使用过程中可能会出现鼓包、脱层等病害，防水粘结层材料技术要求见表1。
表1 甲基丙烯酸类树脂防水材料技术要求
4.2 沥青结合料
目前浇筑式沥青混合料所用沥青种类通常有三类：改性沥青和湖沥青掺配、低标号基质沥青和湖沥青掺配、聚合物改性沥青，目前多数采用聚合物改性沥青。用于龙江特大桥钢桥面铺装的浇筑式沥青混合料改性沥青为聚合物改性沥青，其性能技术要求见表2。
表2 浇筑式沥青混合料改性沥青技术要求
4.3 集料及矿粉
钢桥面铺装通常造价较高，因此所用粗集料采用质量较好的玄武岩碎石，集料分级规格见表3。
表3 集料规格技术要求
采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉作为填料。拌和机回收的粉料均不得采用。矿粉必须干燥、清洁。矿粉质量技术要求见表4。
4.4 纤维
纤维在SMA中起到加筋、分散、吸附沥青、稳定、增粘等作用，是SMA中不可缺少的一部分，龙江特大桥钢桥面铺装中SMA10采用聚酯纤维，纤维的技术要求见表5。
4.5 混合料性能要求
SMA10与GA10的性能应满足表6，表7的技术要求。
表4 矿粉技术要求
表5 有机纤维性能技术要求
表6 SMA10混合料性能要求
表7 GA10沥青混合料性能要求
采用贯入度作为浇筑式沥青混合料的高温性能控制指标，日本和德国贯入度在40 ℃下进行，要求贯入度小于4 mm，由于我国特殊的交通气候条件，因此需要提高浇筑式沥青混合料的高温性能，因此将贯入度试验温度提高至60 ℃作为控制指标。
5 结语
钢桥面铺装工程属于特殊的路面工程，钢桥面铺装设计通常需要综合考虑桥梁结构特点、交通荷载条件、环境气候条件、施工条件、恒载限制条件等因素，参考类似条件桥面铺装工程经验进行。
龙江特大桥钢桥面铺装设计借鉴了云南普立特大桥等桥梁的设计经验，采用了目前国内使用效果较好的浇筑式沥青混合料铺装方案。目前龙江特大桥钢桥面铺装工程已基本完工，其使用效果需具备足够的使用时间后方可进行评价。
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Abstract: The paper introduces internal and external steel bridge deck paving status and common materials, takes Longjiang extra-large bridge engineering in Yunnan province as an example, describes the structural design methods of steel bridge deck paving, and explores bridge deck paving technology demands from aspects of blast derusting, asphalt mixture, aggregate and mineral powder, so as to guarantee the engineering quality.
Key words: steel bridge deck, paving, asphalt, aggregate, fiber
Steel bridge deck paving design of Longjiang extra-large bridge in Yunnan province
Zhong Qingjun Xiao Jingjing
(ChongqingZhixiangPavingTechnologyEngineeringCo.,Ltd,Chongqing400060,China)
2016-03-18
钟庆军(1982- )，男，工程师
1009-6825(2016)15-0178-03
U443.33
A
