【摘 要】桥面铺装是桥梁行车体系的重要组成部分之一，其使用要求更高和使用条件更加苛刻，对其研究日益受到人们重视。本文结合国内外文献实际进行了系统的研究。
　　【关键词】钢桥铺装；发展；材料
　　on the steel bridge deck pavement forms and developments
　　ma xi-dong
　　（henan provincial people's victory canal authority xinxiang henan 453000）
　　【abstract】lane bridge deck pavement is an important part of the system， its use requires higher and more demanding conditions of use， increasing attention has been its emphasis on research. in this paper， the actual conduct of a systematic literature research.
　　【key words】steel bridge pavement；development；material
　　1. 概述
　　自上个世纪九十年代以来，我国大跨径桥梁的建设进入了高速发民时期。目前我国已建、在建的特大跨径桥就有数十座，其中正交异性钢箱梁因其诸多方面的优势已逐渐成为特大跨径桥主梁的首选结构。WWW.11665.COM桥面铺装是大跨径桥梁工程的重要组成部分，其工程质量和运营状况直接影响大桥的通行能力和行车的安全性、舒适性、桥梁结构的耐久性以及社会效益和经济效益。
　　2. 钢箱梁桥面铺装的特点
　　（1）钢桥面铺装不具备类似水泥混凝土桥面或叠合式桥面（职钢架梁与水泥混凝土桥面板构成）的刚性底板支撑，也不具备道路坚固的路基与基层结构的支撑，而是处在随时都在变形的基础之上。
　　（2）因横向与纵向加劲肋的存在，在荷载作用下，钢桥面板局部区域将产生负弯矩，导致铺装层局部表面受弯拉，出现倒置的受力模式。
　　（3）大跨径索结构钢箱梁桥本身的变形、位移、振动、扭转都将直接影响铺装层的工作状态。
　　（4）大跨径钢桥一般都建在大江大河或横跨海峡之上，频繁的强风、台风和各种原因产生的振动作用，在一般路面上是遭遇不到的。
　　（5）除正常铺装层自身温度变化的影响外，钢箱梁桥跨结构的季节性温度变化严重影响铺装层的变形，使得沥青铺装层对大气温度的变化更加敏感。
　　（6）桥面铺装一旦发生破损，对交通的影响比公路路面破损的影响和危害大，维修更困难。
　　（7）钢桥面板易生锈，对铺装层的防水性能要求极高。
　　3. 国外钢桥面铺装材料研究现状
　　国外大跨径钢梁斜拉桥、悬索格的建设已有较长的因历史，对桥面铺装技术的研究工作开展的较早，许多国家都投入了大量的人力和物力，取得了适合本国国情的桥面铺装的经验。最早开展钢桥面铺装研究和实践的国家是德国，随后法国、日本、美国等国家也相继开展了这方的的工作，少数国家（如德国、日本等）还制定了相应的技术规范。国外常见的钢桥面铺装材料一般有以下几种：
　　3.1 浇注式沥青混凝土。
　　浇注式沥青混凝土指在高温状态下（约240℃～260℃）进行拌和及推铺的一种特殊沥青混合料。该混合料中沥青、矿粉含量较大，在高温状态下流动性很大，摊铺时依靠自身流动性而成型，无须碾压。成型后混凝土中的空隙率很小，理论上为零，工程实践中一般小于是1%。目前世界范围内钢桥面铺装应用浇注式沥青混凝土的工程以日本最多。
　　由于浇注式沥青混凝土中沥青含量较多而使其高温稳定性差，故在桥面铺装中一般将其用作结构下层。上层则一般采用抗高温性能更好的改性沥青密级配混凝土，一般采用细粒式沥青混合料，有时也采用粗料式沥青混合料。总铺装厚度一般在60～80mm之间。
　　3.2 碾压式沥青玛蹄脂混凝土。
　　碾压式沥青玛蹄脂混凝土也是在高温状态下（约200℃～240℃）进行拌和及摊铺的一种特殊沥青混合料，与浇注式沥青混凝土类似。最大的不同是采用该材料进行桥面铺装时，一般不设上下层，而是直接一次摊铺全厚，并在表面撒上预拌沥青碎石。所以碾压式沥青玛蹄脂混凝土桥面铺的厚度较薄，一般在30mm～50mm之间。这种材料在欧洲桥面铺装中使用较广，使用效果也不错。但由于欧洲国家的环境条件并不恶劣，其铺装材料更注重的是防水和磨耗性能，而其高温稳定性主要由高比例的特立尼达湖沥青（占结合料总重的60%～70%）来保证。对于环境气温高的热带和亚热带地区，这种铺装类型的高温稳定性问题将显得十分突出。
　　3.3 改性沥青sma。

>　　sma在二十世纪六十年代中期由德国开发，现已成为其标准路面及桥面铺装结构。典型的sma是一种热拌式间断密级配混合料，混合料中粗集料的含量高达70%，矿粉含量达10%左右，沥青用量为6%～7%，为防止混合料在拌和及运输过程中存在析漏的现象，sma中通常都加入一定含量的纤维稳定剂。其高温稳定性主要源于精集料的相互嵌挤作用，沥青玛蹄脂（矿粉、纤维与沥青等均匀拌和物）的胶结性能也对此有一定影响。sma的低温性能来源于含量较高的沥青玛蹄脂。通常认为，sma结构中胶泥含量达到18%以上（占混合料总重量）时，即可获得较好的低温性能。
　　3.4 环氧沥青混凝土。
　　（1）环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中，经与固化剂发生固化反应，形成不可逆的固化物，这种材料从根本上改变了沥青的热塑性质，而赋予沥青完全新的优良物理力学性质。用环氧沥青拌制的沥青混合料，其路用性能比普通沥青混合料优异得多。 （2）国外从上个世纪六十代开始研究并推广使用环氧沥青混合料。日本北海道大学土木工学科的间山正一、营原照雄在七十年代就对环氧沥青混合料的配制、模量、应力松驰性能、破坏性能等进行了研究。环氧沥青混合料作为高性能材料，在国外工程中得到了较为广泛的运用。荷兰的壳牌石油公司、日本的watanabegumi公司、美国的chemcosystem，watanabegumi公司的w-epoxy等）。由于环氧树脂价格较高，加之施工技术要求也很高，因而被认为是超高级的路面材料。
　　4. 国内钢桥面铺装材料研究现状
　　（1）我国钢桥面铺装的研究与应用始于80年代，最初采用氯丁橡胶改性沥青密级配沥青混凝土（马坊桥和山东胜利黄河大桥的第一次铺装），采用环氧煤焦油作为粘结层，此后又采用了聚乙烯和废胶粉（或丁苯橡胶）的复合改性沥青（广东马坊桥第二次铺装及西陵长江大桥第一次铺装）。为解决桥面铺装的推拥、车辙等病害问题，在钢板上焊接钢筋网（山东胜利黄河大桥第一次铺装）。在上海城市高架桥中往往采用在桥面板上焊接抗剪钢筋后铺筑eva或sbs改性沥青混凝土（一直沿用至今）。
　　（2）随着我国国民经济的快速发展，跨越大江大河及海峡的长大跨径桥梁于90年代中期开始大量建设，我国的钢桥面铺装技术的系统研究与发展，除了前述的改性沥青sma铺装体系有关的三个阶段研究与工程实践之外，东南大学还进行了浇注式沥青混凝土铺装技术的研究，并应用于江阴长江大桥，很显然地，由于我国地区气候、桥梁结构及交通荷载特点与国外有很大差异完全采用国外的铺装方案不一定能解决我国的桥面铺装技术问题。在山东胜利黄河大桥钢桥面铺装中，铺装底层的浇注式沥青混凝土，通过采用天然沥青与聚合物改性沥青的复合改性等措施，使其60℃动稳定度提高到1300～1800次/mm，变形能力基本不降低。于2003年7月通车，使用效果良好。
　　5. 钢桥面防腐材料和防水材料的研究
　　分析防腐材料和防水粘结剂的反应机理，比较各种不同防腐材料和防水材料的性能，提出适用于不同典型铺装结构的防腐体系和防水结构层。
　　5.1 钢桥面防腐材料的研究。
　　钢桥面板的防腐涂料，不但要有优良的防锈性能，而且还必须具有与钢板之间，以及与铺装层所用粘接剂之间有很好的粘合性，因此钢桥面板的防锈对于桥面铺装的耐久性也很重要，如果在钢桥面板生锈的状态下进行铺装施工，则会造成铺装与桥面钢板之间的结合不牢固，并成为在交通荷载下产生早期破坏的原因。钢桥面板的防腐与普通的钢结构表面防腐不一样，除了憎水、耐水、防止水的渗透、耐常用化学和生物制剂外；在较宽的温度范围内应具有良好的柔韧性；防腐后的表面应具有较好的强度，能承受行车荷载的反复作用；沥青混合料施工温度高达180～200℃，要求涂层具有良好的耐高温性能。
　　5.2 防水体系的研究。
　　钢板不会与沥青铺装层直接粘接，为了实现钢桥面板与沥青铺装层之间有效连接，钢板与沥青铺装层之间粘接材料的性能就非常重要，粘结层的作用主要是在钢板和沥青铺装之间起着粘接作用，同事要保证粘结性能长期性，粘结层也应具备良好的防水性能，因为水是界面粘接最大的威胁，所以将粘结与防水作用作为一个体系来考虑。
　　钢桥面铺装本身具有难度大、要求高等特点？由于使用条件受各国气候条件和交通荷载的影响使钢桥面铺装技术变得错综复杂。在日本、欧洲、美国等经济发达地区，钢桥面

铺装研究起步较早，钢桥面铺装技术问题解决得较好，基本形成了自己的铺装体系。而在国内，经过近20年的研究，国内的钢桥面铺装技术得到了显著的发展，集中体现在防水体系的日趋完善上。归纳国内外钢桥面铺装的防水体系，主要有以下两类，即沥青类材料作为粘接层的防水体系，反应性树脂作为粘接层的防水体系。
　　6. 结束语
　　综上所述，目前国际上钢桥面铺装基本形成了“四种铺装材料，三类铺装结构”的格局。四种铺装材料分别为浇注式沥青混凝土、改性沥青sma、环氧沥青混合料和改性密级配沥青混凝土，其中浇注式沥青混合料以英国的沥青马蹄脂（masticasphalt）以及日本的浇注式沥青混凝土（gussasphalt）为代表，环氧沥青混凝土在美国应用最为广泛，改性沥青sma则在中国应用较多。
　　参考文献
　　[1] 范立础，桥梁工程（下册）[m]人民交通出版社，1989.
　　[2] 高英，曹荣吉，沥青混合料级配类型选择分析[j]，公路，2002.3.
　　[3] 谢水友，轮胎接触压力对沥青路面结构的影响研究，长安大学硕士论文，2003.3.
　　[4] 帅长斌，张银龙，常大民，桥面铺装结构模糊可靠性与评价，西安公路交通大学学报，2001，21（3）：49～51.
　　[5] 刘永忠，许均良，关于桥面铺装病害问题的探讨，广东公路交通，1998年第3期，21～23.
　　[6] 涂常卫，黎增丰，凌子如，混凝土桥面铺装病害与设计和施工的关系浅析。公路1999，（2）：17～22.
　　[文章编号]1006-7619（2013）06-17-505
　　[作者简介] 马喜东（1961.11-）男，学历：本科，长期从事技术工作。