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《大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大跨徑橋梁鋼橋面鋪裝設(shè)計 【摘要】由于大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝的使用條件、施工工藝、質(zhì)量控制與要求的特殊性，因此對于特定的橋梁的橋面鋪裝均需作針對性的專題研究，以保證鋪裝設(shè)計和施工成功。本文介紹了橋面鋪裝設(shè)計的內(nèi)容，分析了大跨徑鋼橋面鋪裝體系受力特性，探討了鋪裝結(jié)構(gòu)組合?！娟P(guān)鍵詞】大跨徑鋼橋橋面鋪裝中圖分類號：TU997文獻標識碼：A文章編號：前言橋面鋪裝是大跨徑鋼橋建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,它不僅應(yīng)具備高速行車所必須的安全性與舒適性,同時也應(yīng)為鋼橋面板提供可靠的保護。實踐表明,橋面鋪裝是一項與環(huán)境氣候、交通狀況、橋梁結(jié)構(gòu)與橋面板構(gòu)造等密切相關(guān)的系統(tǒng)工程。為保
2、證橋面鋪裝的使用功能,需對其使用條件、鋪裝用原材料與混合料、鋪裝結(jié)構(gòu)體系、施工工藝進行系統(tǒng)研究,制定合適的橋面鋪裝技術(shù)標準,并設(shè)計出合理的鋪裝結(jié)構(gòu)體系及可行的工藝與質(zhì)量控制方案,以切實解決不同氣候、不同橋型及不同交通條件下橋面鋪裝的設(shè)計施工成套技術(shù)問題。一、橋面鋪裝設(shè)計的內(nèi)容7大跨徑鋼橋面鋪裝設(shè)計首先要選擇鋪裝材料，要綜合考慮鋪裝層瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，剪切強度和變形協(xié)調(diào)性，然后通過前面計算得出的相關(guān)材料參數(shù)，對鋪裝設(shè)計研究進行分析，獲得最為合理的選擇；在控制鋪裝層表面最不利荷載的情況下，確定橋面鋪裝層的厚度及橋面鋪裝體系的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括鋼面板厚度、橫
3、向肋的間距、縱向肋的各種尺寸等，并回避車轍最容易產(chǎn)生的位置（即最不利荷載作用位置），設(shè)置車行道的時候要考慮在內(nèi)。因此，鋪裝材料的設(shè)計和鋪裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計共同決定了橋面鋪裝體系的設(shè)計內(nèi)容。二、大跨徑鋼橋面鋪裝體系受力特性正交異性鋼橋面瀝青混合料鋪裝不同于一般公路瀝青混凝土路面，它直接鋪設(shè)在正交異性鋼橋面板(如圖1所示)上，正交異性鋼橋面板直接決定了鋼橋面鋪裝的性能，由于正交異性鋼橋面板柔度大，以及在行車荷載與溫度變化、風載、地震等自然因素共同影響下，特別是還受到橋梁結(jié)構(gòu)變形的影響，其受力和變形較公路路面或機場道面復雜得多，尤其在重型車輛荷載作用下鋼橋面板局部變
4、形更大、更復雜，位于各縱向加勁肋和橫向加勁肋與橋面板焊接處出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中，這導致鋪裝層受力更復雜，更不利。同時鋼橋面板的夏季溫度高、防水防銹及層間結(jié)合等問題都使鋼橋面鋪裝具有一般公路瀝青混凝土路面所沒有的特點：7鋼橋面瀝青混合料鋪裝沒有公路瀝青混凝土路面具有的路基與基層結(jié)構(gòu)，它直接鋪筑在正交異性鋼橋面板上。因此，橋面鋪裝處于變形大而復雜的鋼板之上，正交異性鋼橋面板本身的變形、位移、振動等都直接影響鋪裝層的工作狀態(tài)。除鋪裝層自身正常的溫度變化之外，鋼橋結(jié)構(gòu)的每日和季節(jié)性溫度變化都顯著影響鋪裝層的變形。鋼橋面板的導熱系數(shù)要比其他土工材料大得多，所以鋼橋面
5、瀝青混合料鋪裝在全年極端高溫與低溫環(huán)境下較一般瀝青混凝土路面更易受大氣溫度的影響。并且，橋面的極端高溫值要比一般瀝青混凝土路面高得多，而極端低溫值亦比路面低。大跨徑鋼橋一般都建在大江、大河或橫跨海峽之上，強風、臺風及其他各種因素對其產(chǎn)生的振動作用，在一般瀝青混凝土路面上是遭遇不到的。正交異性鋼橋面鋪裝層的受力模式與一般瀝青混凝土路面的受力模式不同。由于加勁肋的加勁支撐作用，在車輛荷載作用下，加勁肋、橫肋(或橫隔板)、縱隔板頂部的鋪裝層表面出現(xiàn)負彎矩，鋪裝層最大拉應(yīng)力或拉應(yīng)變均出現(xiàn)在鋪裝層表面。因此，對于鋼橋面瀝青混合料鋪裝，疲勞裂縫從鋪裝層表面向底面擴展
6、，而對于一般的瀝青混凝土路面，瀝青混凝土面層的最大拉應(yīng)力或拉應(yīng)變均出現(xiàn)在鋪裝層底面，疲勞裂縫是從鋪裝層的底面向頂面擴展。需要指出的是我國大跨徑橋梁普遍采用鋼箱梁形式，橫隔板貫穿整個主梁截面，剛度很大，并且其間距超過37m，而鋼桁架橋的正交異性鋼橋面板直接支承在空間桁架形成的網(wǎng)格上，網(wǎng)格的問距比鋼箱梁橫隔板小，并且桁架支撐構(gòu)件的剛度比橫隔板小得多。因此鋼箱梁正交異性頂板的撓跨比較桁架梁頂板大，由于橫隔板附近的剛度突然增大容易導致鋼箱梁鋪裝應(yīng)力集中，桁架梁鋪裝則由于桁架剛度分布比較均勻而相對均勻。大跨徑鋼橋一般都是重要交通網(wǎng)路的樞紐，或者是某一地區(qū)過江跨海的
7、主要通道，它的暢通直接影響到整個路網(wǎng)交通的正常運行。橋面鋪裝一旦發(fā)生破壞，對交通的影響要遠大于公路路面損壞所產(chǎn)生的影響和危害，而且維修更加困難。鋼橋的最大弱點之一就是遇水會生銹，因此，鋼橋面瀝青混合料鋪裝的一個重要特點是要求致密性好，不能讓雨水腐蝕鋼橋面板。目前鋼橋面鋪裝從結(jié)構(gòu)組合來分主要有單層鋪裝體系與雙層鋪裝體系兩種類型。由于雙層鋪裝體系能夠?qū)︿佈b上下層材料分別進行設(shè)計，充分利用和發(fā)揮材料特性，最大限度地避免對同種材料矛盾的雙向性能(高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性)要求，越來越多的大跨徑鋼橋面鋪裝趨向于使用雙層鋪裝體系。三、大跨徑鋼橋面鋪裝設(shè)計步驟及流程根據(jù)
8、上述大跨徑鋼橋面鋪裝的受力特性和鋪裝混合料設(shè)計新的指標體系，并結(jié)合作者多年的研究
