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钢桥面铺装典型结构建议
重庆鹏方路面工程技术研究院 重庆中交科技股份有限公司
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钢桥面铺装典型结构
一、前言
1.1 钢桥面铺装的特性
1）正交异性钢桥面铺装受力模式独特； 2）钢桥面板对防腐要求极高；
3）钢桥面铺装的使用条件往往更加恶劣。 1.2钢桥面铺装的基本性能要求
1）优良的使用性能，包括安全性和行车舒适性； 2）优良的防锈、防水性能，保护桥面板； 3）优良的层间结合状态； 4）优良的抗疲劳开裂性能 ； 5）优良的抗车辙性能； 6）对桥面变形有良好的追从性； 7）优良的抗老化能力； 8）优良的抗水损害能力。 1.3合理的钢桥面铺装结构
桥面铺装结构层设计与桥梁结构类型受力的特点、交通量与组成、气候环境条件密切相关。合理的钢桥面铺装结构应如图1.1所示。
图1.1 钢桥面铺装典型结构
1.4钢桥面铺装各层的作用和要求 1.4.1防腐层
位于钢板表面，由涂料或热喷金属类材料等组成，能起到防止钢板生锈腐蚀的作用。 1.4.2防水层
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保护钢板不受路表水的侵害，并与钢板及相邻铺装层形成抗剪连接功能的各层组合体，一般由具有防水、粘结性能的层次组成。根据体系的需要还可设置缓冲层。 1.4.3底涂层
用于某层次下面以增强该层次与下卧层粘结力的涂层。 1.4.4粘结层
在相邻层间起粘结作用的层次，需具有良好的粘结性能。 1.4.5缓冲层
用于防水层与铺装下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶或者橡胶沥青应力吸收层等。 1.4.6防水体系
由相互协调一致，相互匹配的防水层（粘结层、缓冲层）和铺装下层组成，起到防水隔离的作用。
1.4.7保护层（铺装底层）
保护层（铺装底层）不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。 1.4.8磨耗层（铺装面层）
磨耗层（铺装面层）直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。因此，铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的抗滑功能。铺装表面层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的热稳性、抗老化性能、抗水损害性能、抗裂性能等。
二、推荐的钢桥面铺装方案
根据《钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》，提出以下钢桥面铺装建议方案。
2.1采用AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为防水层的铺装结构
2.1.1铺装结构
采用AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为防水层的铺装结构如图2.1所示。
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图2.1 AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为防水层的铺装结构
2.1.2方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级，并采用环氧富锌漆或无机富锌漆等作防腐层。 2 采用AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为防水层，可分两层实施。 3 采用橡胶沥青砂胶作缓冲层，厚度宜为3～8mm。
4 下层采用SMA时，厚度宜为30～40mm，相应面层厚度宜为30～40mm，铺装下层和面层之间应使用AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青作粘层。
注：铺装上下层之间，也可采用橡胶沥青应力吸收层取代粘层材料（AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青），有利于增强铺装层的抗裂性。
缓冲层也可采用橡胶沥青应力吸收层，厚度宜为1cm，其施工设备较橡胶沥青砂胶
简单。
2.1.3 方案特点
该方案的特点：粘接层是通过化学过程实现与钢板的有效粘接，该化学过程一般是不可逆的； 粘接层材料不会随着温度的升高而出现软化或者融化，粘接层一旦形成，就具有相对独立性和稳定性，对温度显示出良好的惰性。 2.1.4方案适用领域
该方案适用于降雨量较小区域、跨径较小的桥梁桥面铺装。
2.2采用AMP反应性树脂作为下封闭层的铺装结构（1）
2.2.1铺装结构
采用AMP反应性树脂作为下封闭层的铺装结构如图2.2所示
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图2.2 AMP反应性树脂作为下封闭层的铺装结构
2.2.2方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级，并采用环氧富锌漆或无机富锌漆等作防腐层。 2 采用AMP反应性树脂作下封层，一般分两层实施。下层AMP反应性树脂干膜厚度0.2～0.4mm，下层未完全固化前铺筑上层，上层反应性树脂干膜厚度0.8～1.2mm，其上撒布机制中砂。
3 采用橡胶沥青砂胶作缓冲层，厚度宜为3～8mm。为保证该层与防水层的粘结，宜使用AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为底涂层，用量宜为300～600g/m。
4 下层采用SMA时，厚度宜为30～40mm，相应面层厚度宜为30～40mm，铺装下层和面层之间应使用AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青作粘层。
注：铺装上下层之间，也可采用橡胶沥青应力吸收层取代粘层材料（AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青），有利于增强铺装层的抗裂性。
缓冲层也可采用橡胶沥青应力吸收层，厚度宜为1cm，其施工设备较橡胶沥青砂胶
简单。
2.2.3 方案特点
该铺装结构的特点是以AMP反应性树脂材料为防水层，一方面AMP反应性树脂材料撒砂固化后形成粗糙面以利于铺装层与钢板的粘结，另一方面隔绝水和空气，防止钢板锈蚀；同时，采用了橡胶沥青砂胶或橡胶沥青应力吸收层作为缓冲层，可起到防水、隔热、粘结和缓冲铺装表面应力、增强铺装的抗裂性及提供摊铺机等机械行驶平台等作用。
SMA的骨架密实结构，使得它有较小的空隙率，其密水性较好，沥青膜与空气接触的面积较小，因此它的抗水损害性能，抗老化性能都较好，但SMA不能保证完全密水，可能产生水损害。
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2.2.4方案适用领域
该方案适用于降雨量较小、结构刚度大、超载车不严重的桥梁桥面铺装工程。
2.3采用AMP反应性树脂作为下封闭层的铺装结构（2）
2.3.1铺装结构
采用AMP反应性树脂作为下封闭层的铺装结构如图2.3所示
图2.3 AMP反应性树脂作为下封闭层的铺装结构
2.3.2方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级，并采用环氧富锌漆或无机富锌漆等作防腐层。 2 采用AMP反应性树脂作下封层，一般分两层实施。下层AMP反应性树脂干膜厚度0.2～0.4mm，下层未完全固化前铺筑上层；上层反应性树脂干膜厚度0.8～1.2mm，其上撒布机制中砂。
3 采用橡胶沥青砂胶作缓冲层，厚度宜为3～8mm。为保证该层与防水层的粘结，宜使用AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为底涂层，用量宜为300～600g/m。
4 下层采用GA，厚度宜为25～40mm，其上须撒布适宜粒径的预拌沥青碎石。面层厚度宜为30～40mm，铺装下层和面层之间应使用AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青作粘层。
注： 缓冲层也可采用橡胶沥青应力吸收层，厚度宜为1cm，其施工设备较橡胶沥青砂胶简单。 2.3.3 方案特点
该铺装结构的特点是以AMP反应性树脂材料为防水层，一方面AMP反应性树脂材料撒砂固化后形成粗糙面以利于铺装层与钢板的粘结，另一方面隔绝水和空气，防止钢板锈蚀；同时，采用了橡胶沥青砂胶或橡胶沥青应力吸收层作为缓冲层，可起到防水、隔热、粘结和缓冲铺装表面应力及增强铺装的抗裂性等作用。
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浇筑式沥青混合料结构型式为完全悬浮型，密实且不透水（空隙率几乎为0），整体上具有很好的抗疲劳性能和耐久性，由于结合料含量较高，抵抗低温开裂的能力较强。 2.3.4方案适用领域
该方案适用于降雨量较大、冬季寒冷区的桥梁桥面铺装工程。
2.4 浇筑式沥青混凝土作防水层（下层）的铺装结构
2.4.1铺装结构
浇筑式沥青混凝土作防水层（下层）的铺装结构如图2.4所示。
图2.4 浇筑式沥青混凝土作防水层（下层）的铺装结构图
2.4.2方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级。
2 AMP-100二阶反应型防水粘结材料作为钢板喷砂除锈后的封闭层，涂布两层。该层同时也作为钢板与浇筑式沥青混凝土层之间的粘结层。
3 下层采用GA，同时兼具防水层的作用。下层厚度宜为25～40mm，相应面层厚度宜为30～40mm。面层为SMA时，GA表面应撒布适宜粒径的预拌沥青碎石，铺装下层和面层之间应使用AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青作粘层。面层为GA时，下层GA表面可不撒布碎石，上层GA表面应撒布适宜粒径的预拌沥青碎石，双层GA层间无需采用粘层。
2.4.3 方案特点
沥青类粘结剂+GA+SMA的铺装结构是日本常用的铺装结构形式，该结构充分利用了GA的防水性、整体性等特点，防水性能优良。 2.4.4方案适用领域
该结构适宜于铺装厚度较薄的桥面铺装。
2.5 Elinminator防水粘结体系作防水层的铺装结构
2.5.1铺装结构
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Elinminator防水粘结体系作防水层的铺装结构如图2.5所示。
图2.5 Elinminator防水粘结体系作防水层的铺装结构图
2.5.2方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级，在喷砂除锈合格后3h内，喷涂底涂层（Zed S94），其用量约200 g/m。
2 待底涂层固化后，实施甲基丙烯酸类树脂防水膜（两层）和Bond Coat SA1030胶粘剂，在每层喷涂完约1h（23℃）后喷涂下一层。甲基丙烯酸类树脂防水膜总用量宜为2.5～3.5Kg/ m，Bond Coat SA1030胶粘剂用量宜为1.25～1.75Kg/ m。
3 下层采用SMA时，厚度宜为30～40mm，相应面层厚度宜为30～40mm，铺装下层和面层之间应使用AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青作粘层。 2.5.3 方案特点
Elinminator防水粘结体系与钢板的结合力、抗刺破能力、防腐蚀能力及铺装层间稳定性优良。
2.5.4方案适用领域
高粘度改性沥青SMA，具有优良的热稳性，同时，抗裂性、密水性均较一般改性沥青密级配沥青混凝土优良，表面粗糙均匀、抗滑，特别是粗骨料嵌挤结构较适应于我国南方地区的高温气候，在高温重载下的抗车辙性能方面具有较大优势。
其与Elinminator防水粘结体系的共同使用，适用于跨径较大的桥梁桥面铺装。
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2.6 Elinminator防水粘结体系与浇筑式沥青混凝土共同使用的铺装结构
2.6.1铺装结构
Elinminator防水粘结体系+GA共同使用的铺装结构如图2.6所示。
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图2.6 Elinminator防水粘结体系+GA共同使用的铺装结构图
2.6.2方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级，在喷砂除锈合格后3h内，喷涂底涂层（Zed S94），其用量约200 g/m。
2 待底涂层固化后，实施甲基丙烯酸类树脂防水膜（两层）和Tack Coat No.2胶粘剂，在每层喷涂完约1h（23℃）后喷涂下一层。甲基丙烯酸类树脂防水膜总用量宜为2.5～3.5Kg/ m，Tack Coat No.2胶粘剂用量宜为100～200g/ m。
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3 下层采用GA，同时兼具防水层的作用。下层厚度宜为25～40mm，相应面层厚度宜为30～40mm。面层为SMA时，GA表面应撒布适宜粒径的预拌沥青碎石，铺装下层和面层之间应使用AMP-PS普适反应型防水粘结材料或改性乳化沥青作粘层。面层为GA时，下层GA表面可不撒布碎石，上层GA表面应撒布适宜粒径的预拌沥青碎石。 2.6.3方案特点
浇筑式沥青混合料结构型式为完全悬浮型，细集料多，沥青含量高，在高温下经特殊搅拌工艺拌制后，混合料呈现流动状态，经摊铺整平后，混合料靠自重流动作用，形成密实且不透水（空隙率几乎为0）的铺装层，整体上具有很好的抗疲劳性能和耐久性，由于结合料含量较高，抵抗低温开裂的能力较强，能够与Eliminator防水粘结层一起组成良好的钢桥面防水体系。 2.6.4 方案典型工程
钢桥面浇筑式沥青混凝土铺装方案在国内外有很多成功的案例，例如德国的Oberkasseler、Mulheim、Zoo等钢桥，在德国，钢桥面浇筑式沥青混凝土已经有长达30年以上的使用寿命；在我国，近年来浇筑式铺装方案也越来越多地应用于钢桥面铺装，而且使用效果都比较好，例如香港的青马大桥、天津的子牙河大桥等。而浇筑式沥青混凝土+ Elinminator防水粘结体系的铺装结构已成功应用于重庆菜园坝大桥、无锡S342省道主线钢桥面铺装、深圳湾大桥、沈阳尚小桥、美国乔治华盛顿大桥等。
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三、重载交通钢桥面铺装方案
该方案是正在进行研究并将实施的江阴长江大桥桥面铺装方案，其铺装结构如图3.1。
图3.1 重载交通钢桥面铺装结构图
方案说明
1 钢板喷砂除锈到规定等级，在喷砂除锈合格后3h内，喷涂底涂层（Zed S94），其用量约200 g/m。
2 待底涂层固化后，实施甲基丙烯酸类树脂防水膜（两层）和Tack Coat No.2胶粘剂，在每层喷涂完约1h（23℃）后喷涂下一层。甲基丙烯酸类树脂防水膜总用量宜为2.5～3.5Kg/ m，Tack Coat No.2胶粘剂用量宜为100～200g/ m。
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3 下层采用聚合物改性GA，同时兼具防水层的作用。下层厚度宜为30～40mm，铺装面层采用反应性GA，其厚度宜为25～30mm，双层GA层间无需采用粘层和预拌碎石。 方案特点：
1 利用Elinminator防水粘结体系+聚合物改性GA防水体系，可确保结构的整体稳定性。
2 利用反应性GA抗疲劳开裂能力比改性GA及EA（环氧沥青混凝土）远远优良的特点，确保重载交通下铺装的抗裂性。
3 该方案热稳性、抗裂性、水稳性、耐老化性能等综合性能好，同时，铺装具有平整、美观、抗滑的优良使用性能。 方案使用领域：
可适用于广东虎门大桥、武汉白沙洲大桥、武汉军山大桥、厦门海沧大桥等重载交通、大交通量的钢桥桥面铺装及维修。
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