钢桥桥面铺装设计说明 Elinminator+SMA+SMA.docx
《钢桥桥面铺装设计说明 Elinminator+SMA+SMA.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢桥桥面铺装设计说明 Elinminator+SMA+SMA.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢桥桥面铺装设计说明Elinminator+SMA+SMA
钢桥桥面铺装设计施工说明
1.概述
2.技术标准及设计依据
2.1道路等级：
2.2设计车速：
2.3设计荷载：
2.4设计年限：
2.5设计规范
2.6设计交通量（累计标准轴载）：
2.7自然气候：
桥位区气象特征表
3.钢桥面铺装设计使用条件
3.1钢桥面铺装使用温度确定
3.2钢桥面板结构参数
3.3桥面沥青铺装设计要求
（1）沥青铺装层要求具有良好的抗车辙性能
钢桥面的热储作用使得沥青铺装层的温度显著高于路面面层的温度。
因此，如何保证桥面沥青铺装层在重交通荷载作用下具有较高的高温稳定性，以期能够有效地防止或延缓沥青铺装层车辙的出现，是桥面铺装设计的技术关键。
（2）沥青铺装层要求具有良好的抗疲劳开裂性能
在交通荷载作用下，桥面铺装层要随同钢板变形，而产生反复的挠曲变形，特别是在钢板U形加劲肋顶部对应的铺装表面将产生反复弯曲应力（应变）而开裂。
因此，铺装设计要重点考虑沥青铺装层的抗疲劳开裂性能。
（3）沥青铺装层与钢板之间应具有良好的层间结合能力
交通荷载作用下，桥面铺装层与钢板要同步变形；气候环境条件作用下，沥青铺装结构层以及钢板要产生不同的温缩变形，这使得各结构层（包括钢板）之间产生较大的弯拉应力和剪切应力，并导致层间脱离，引起铺装层破坏。
因此，要求沥青铺装层与钢板之间必须具有良好的层间结合力。
（4）沥青铺装层对桥面板等钢结构应具有良好的保护作用
水极易导致钢板锈蚀，降低铺装结构层的耐久性和桥梁钢结构的使用寿命。
因此，在铺装设计中，还要重点考虑铺装结构体系对钢板的保护作用和防腐作用。
（5）沥青铺装具有良好的抗滑性能
桥面铺装面层抗滑性能的好坏，对交通安全有重要作用，桥面铺装设计应考虑保证具有良好的抗滑性能，以确保交通安全。
4.钢桥面铺装结构设计
钢桥面铺装行车道结构设计钢桥面行车道铺装层厚度考虑功能要求的不同，分多层设计，铺装结构见图4.1。
图4.1钢桥面铺装结构示意图
钢桥面板在施工、营运过程中一般会发生锈蚀，为保护桥梁结构的耐久性，在铺装前应对钢桥面进行喷砂除锈处理。
根据喷砂除锈国标GB8923-88，要求钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级，即“非常彻底的喷射除锈，钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑”。
同时，为保证防腐层与钢桥面的附着力，要求钢桥面板喷砂除锈后粗糙度达到50～100μm。
防水粘结层在桥面铺装结构中除了具有防水效果之外，还应具有：
良好层间结合力及防腐效果；良好的低温抗裂性和随从变形能力；良好的水稳性和耐久性等。
针对上述性能要求，本工程采用英国生产的甲基丙烯酸类树脂及系列材料（Elinminator防水粘结体系）作为防水粘结层，该材料在国外经受大量实体工程验证，在国内部分桥梁也进行了应用，使用效果良好。
在喷砂除锈合格后3h内，喷涂底涂层（ZedS94），待其固化后，喷涂甲基丙烯酸类树脂（两层）和胶粘剂2号，在每层喷涂完约1h（23℃）后喷涂下一层。
钢板底涂层ZedS94是一种在空气中自然固化的、溶剂型、单一组分锌磷酸盐底涂层，在钢板喷砂除锈之后3h内使用，可以增强甲基丙烯酸类树脂与钢板表面的黏合。
底涂层还具有抗腐蚀性，可以隔离钢板与空气接触，防止表面被氧化或腐蚀。
甲基丙烯酸类树脂采用一种粉末催化剂固化施工，直接喷涂在底涂层上形成一层坚韧、柔性的无缝防护层，不含溶剂，直接通过化学反应，固化成固态。
BondCoatSA1030胶粘剂是一种聚合物改性沥青基热熔胶粘合剂，固化后，形成一个整体封闭的体系，并与其后热施工的SMA紧密粘接。
沥青混凝土铺装结构下层采用改性沥青SMA10，具有良好密实性和整体性。
铺装上层选用改性沥青SMA13，主要考虑到面层功能性要求，对铺装面层的综合性能要求较高，要具有良好的高温稳定性、抗滑性能、低温抗裂性、平整度、抗疲劳性能等，还要空隙率小、水稳性好。
因此，选用SMA13作为面层结构类型。
同时，为了增强沥青砼铺装上下层之间的结合力，在SMA13与SMA10铺装层之间洒布改性乳化沥青。
5.铺装材料及性能要求
5.1防水粘结层（Elinminator防水粘结体系）
钢桥面喷砂除锈清洁度达到Sa2.5级、粗糙度达到50～100μm后，喷洒各防水粘结层材料，性能指标见表5.1。
表5.1Elinminator防水粘结体系技术要求
试验项目
要求
试验方法
ZedS94底涂层
施工温度℃
-10～40
——
干膜厚度μm
50
——
甲基丙烯酸类树脂
拉伸强度MPa
≥11.8
ASTMD638
断裂延伸率％
≥130
粘结强度（钢）（25℃）MPa
≥5.0
见附录1
低温柔性（-20℃，Φ20mm弯曲，90°）
无裂纹
见附录2
BondCoatSA1030胶粘剂（铺装下层为SMA时用）
材料施工预热温度℃
175～200
——
活化温度℃
≥90
——
面层施工最低间隔时间h
≥0.5
——
5.2沥青混凝土铺装层用改性沥青
铺装下层SMA10用改性沥青指标应达到PG82-22的技术要求，铺装上层SMA13用改性沥青指标应达到PG76-28的技术要求，改性沥青技术要求分别如表5.2、表5.3所示
表5.2铺装上面层用高弹改性沥青技术要求
试验项目
要求
试验方法
针入度（25℃）0.1mm
50～100
JTJ052-2000T0604
软化点℃
≥70
JTJ052-2000T0606
延度（5℃）cm
≥70
JTJ052-2000T0605
粘度（135℃）Pa•S
≤3
JTJ052-2000T0625
弹性恢复率（25℃）%
≥90
JTJ052-2000T0662
闪点℃
≥250
JTJ052-2000T0611
旋转薄膜烘箱老化
质量变化，不大于％
±0.5
JTJ052-2000T0610
针入度比（25℃）%
≥65
软化点变化℃
升高
≤8
降低
≤2
弹性恢复率（25℃）%
≥80
延度（5℃）cm
≥40
PG分级
PG76—28
AASHTO-TP1/TP5
表5.3铺装下面层用高粘改性沥青技术要求
试验项目
要求
试验方法
针入度（25℃）0.1mm
30～60
JTJ052-2000T0604
软化点℃
≥75
JTJ052-2000T0606
延度（5℃）cm
≥30
JTJ052-2000T0605
弹性恢复率（25℃）%
≥80
JTJ052-2000T0662
闪点℃
≥250
JTJ052-2000T0611
粘度（60℃）Pa•S
≥20000
JTJ052-2000T0625
旋转薄膜烘箱老化
质量变化，不大于％
±0.5
JTJ052-2000T0610
针入度比（25℃）%
≥65
软化点变化℃
升高
≤8
降低
≤2
弹性恢复率（25℃）%
≥70
延度（5℃）cm
≥20
PG分级
PG82—22
AASHTO-TP1/TP5
5.3集料及矿粉
粗集料、细集料及矿粉应满足我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中的表4.8.2、表4.9.2及表4.10.1中的要求。
特别强调粗集料的1：
3细长扁平颗粒含量必须<15%，1：
5细长扁平颗粒含量应<5%；洛杉矶磨耗损失应小于28%；粗集料磨光值不小于42（BPN）。
集料分级规格：
（1）4.75～9.5mm:
大于9.5mm含量小于15%，小于4.75mm集料含量≤10%。
（2）2.36～4.75mm:
2.36～4.75mm粒径含量≥80%。
（3）0～2.36mm:
大于2.36mm含量≤15%。
钢桥面铺装中不使用天然砂。
施工中应保持矿粉干燥无结团，结团的矿粉不得直接使用。
5.4纤维
纤维是用于SMA混合料中的稳定剂，根据室内试验研究结果，采用矿物纤维，以增加SMA混合料的抗疲劳性能，性能指标见表5.3。
表5.4矿物纤维性能技术要求
试验项目
要求
试验方法
直径μm
≤25
JT/T533-2004
抗拉强度（断裂强度）MPa
≥500
JT/T533-2004
断裂伸长率%
≥3
JT/T533-2004
熔点℃
≥250
JT/T533-2004
5.5改性乳化沥青
在铺装下层完工后，在其上涂布一层改性乳化沥青,用量为0.3～0.5Kg/㎡，增强铺装上下层的结合力。
改性乳化沥青性能要求如表5.5所示。
表5.5改性乳化沥青技术要求
试验项目
要求
试验方法
1.18mm筛上余量%
≤0.1
JTJ052-2000T0652
贮存稳定性（5d）%
≤5
JTJ052-2000T0655
粘度C25.3s
8～25
JTJ052-2000T0621
蒸发残留含量%
≥55
JTJ052-2000T0651
蒸发残留物
性质
针入度（25℃）0.1mm
40～100
JTJ052-2000T0604
延度（5℃）cm
≥20
JTJ052-2000T0605
软化点℃
≥55
JTJ052-2000T0606
5.6混合料级配与性能要求
铺装下层使用SMA10级配，铺装上层使用SMA13级配，上下层SMA混合料级配应满足表5.6表、5.7中要求。
铺装上、下层沥青用量（油石比）范围5.8～7.0%。
均需现场进行配合比设计并检验性能后确定，设计混合料性能需满足表5.8中的技术要求。
表5.6铺装层SMA10混合料级配
序号
通过筛孔（mm）
通过率%
1
13.2
100
2
9.5
90～100
3
4.75
32～48
4
2.36
20～30
5
1.18
17～25
6
0.60
14～20
7
0.30
12～18
8
0.15
10～16
9
0.075
8～13
表5.7铺装层SMA13混合料级配
序号
通过筛孔（mm）
通过率%
1
13.2
90～100
2
9.5
50～75
3
4.75
20～34
4
2.36
15～26
5
1.18
14～24
6
0.60
12～20
7
0.30
10～16
8
0.15
9～15
9
0.075
8～12
表5.8铺装混合料性能要求
混合料类型
铺装下层SMA10
铺装上层SMA13
沥青用量（油石比）%
5.8～7.0
5.8～7.0
VMA矿料间隙率%
≥17.0
≥17.0
空隙率%
2.0～4.0
2.5～4.5
马歇尔试验
稳定度KN
≥6.2
≥6.2
冻融劈裂强度比%
≥80
≥80
60℃车辙动稳定度（次/mm）
≥3500
≥3000
弯曲极限应变（-10℃）με
≥7000
≥8000
注：
弯曲试验试件尺寸为300×100×50mm。
6.主要工序的施工工艺要求
6.1喷砂除锈
在钢桥面板上选择面积约100㎡块区域，分别用不同的钢砂组成、不同工艺进行试喷砂除锈处理,由施工单位检测（监理旁站）钢板清
升级会员 