[01619443]大跨径钢箱梁桥面铺装技术体系研究

采用该课题研究成果设计、修建的大跨径钢桥面铺装组合结构对桥面的各项性能都得到了大幅度提高，桥面铺装层耐久性更好，行车更舒适，更安全；使用寿命延长，养护费用降低；因此具有较好的经济效益和社会效益。主要表现在以下几个方面：1)使用性能大幅提高。由于针对广州珠江黄埔大桥的实际环境和交通特点，提出了主桥悬索桥与斜拉桥钢桥面铺装层采用美国环氧沥青结合料，级配使用日本级配；为了进一步进行深入的对比分析，在悬索桥钢桥面铺装层铺筑二幅双层日本环氧沥青混合料进行实桥后期对比。考虑到两种环氧沥青粘结剂性能相当，推荐采用同种材料进行结构层间粘结，即美国环氧沥青混合料采用美国环氧粘结剂，日本环氧沥青混合料采用日本环氧沥青粘结剂。这将充分发挥美国环氧沥青与日本环氧沥青良好的耐使用性能。同时又充分发挥环氧沥青能使铺装层能与钢板形成牢固的粘结，不因温度变化和交通荷载的作用而脱开；能适应因温度变化引起钢板尺寸的变化而不致脱落；具有足够的疲劳强度等特有优势，使钢箱梁桥面铺装的使用性能得到改善，为钢箱梁桥面铺装养护提供良好的使用保证。2)养护费用降低。该课题采用的美国、日本两种环氧结合料，两种级配的铺装组合结构虽然初始建设费用略有增加，但由于可以提供良好的长期使用性能，可减少日常养护和大修的次数和相应的费用，通过对所选各种桥面铺装组合结构方案进行技术经济分析，从各种桥面铺装组合结构方案费用现值计算结果表明，当采用日本环氧沥青混合料时，其工程造价与美国环氧沥青混合料基本相当。对于美国环氧沥青混合料而言，采用日本级配与美国推荐级配造价相当，同样对于日本环氧沥青混合料采用这两种级配造价也相当。该课题提出的桥面铺装结构组合方案费用较为经济，其社会、经济效益更大，从而在整个使用年限内来看采用美国环氧沥青、日本环氧沥青钢桥面铺装组合结构是经济的。该课题深入研究了桥面铺装组合结构类型选择、材料性能的优化及施工控制等问题，在桥面铺装粘结层技术研究、环氧沥青铺装材料的设计方法、环氧沥青铺装层疲劳性能研究等方面有所创新。研究成果应用于大跨径钢箱梁桥面铺装建设，将大幅提高钢箱梁桥面的长期使用性能，延长使用寿命，这不仅创造了巨大的直接经济效益，而且带来较好的经济效益和社会效益。