CN115701465A - 一种钢桥面铺装体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢桥面铺装体系及其施工方法。该方法包括以下步骤：S1：将钢桥面铺装体系分为主桥面和引桥面；S2：将主桥面分成六片钢面板，并进行以下施工工序：剪力钉焊接、钢筋网铺设、超高性能混凝土浇筑和养护；S3：铺设主桥面磨耗层；S4：将引桥面分为第一引桥面和第二引桥面，并进行以下施工工序：在引桥面进行两侧混凝土防撞墙浇筑施工、剪力钉焊接、钢筋网铺设、超高性能混凝土浇筑和养护；S5：铺设第一引桥磨耗层；S6：铺设第二引桥磨耗层。本发明能够合理地对钢桥面铺装体系进行加工，满足工期要求，能够提高铺装层的抗压和抗剪强度、抗疲劳性能并且保证铺装层在浇筑过程中不发生流淌及受理分布以确保铺装层的厚度。

Description

一种钢桥面铺装体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建造工程技术领域，具体涉及一种钢桥面铺装体系及其施工方法。

背景技术

随着我国交通事业的快速发展，桥梁建设也在我国掀起一股浪潮。由于大跨径桥梁越来越多，因而钢桥得到了广泛的应用。钢桥面体系有很多优点，例如自重比较轻；可以先进行预制，再在现场进行吊装，从而可以减少工程周期等。

然而在钢桥面体系中，存在混凝土铺装层浇筑过程中施工难度较大的问题，现有的施工方法往往操作复杂、控制不变，从而会影响工程的整体施工进度和质量；且在浇筑过程中混凝土铺装层尤为重要，相比普通混凝土，组合桥面结构中采用的超高性能混凝土具有更好的抗压和抗拉能力，然而，钢桥面结构连接缝处承受着反复的车辆荷载，仅依靠超高性能混凝土难以保障桥面结构的耐久性以及抗疲劳能力，会造成钢桥组合桥面结构开裂的问题，给桥面结构的维护和翻修工作带来巨大的经济成本。另外，钢桥面上通常设置的混凝土铺装层，混凝土铺装层还不能太厚，以免过多地增加桥梁的恒重，影响桥梁的承载能力。

因此，如何加快施工进度和质量，加强钢桥面铺装的结构受力框架以及确保混凝土铺装层的厚度尤为重要，已成为摆在本领域技术人员面前的重要课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种钢桥面铺装体系及其施工方法，合理的对钢桥面进行加工，满足工期要求，能够提高钢桥面的超高性能混凝土铺装层的抗压和抗剪强度、抗疲劳性能并且保证高超性能混凝土铺装层在浇筑过程中不发生流淌以确保超高性能混凝土铺装层的厚度。

为实现上述目的，本发明提供了一种钢桥面铺装体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述钢桥面铺装体系分为主桥面和引桥面；

S2：将所述主桥面分成六片钢面板，所述六片钢面板呈两行三列的矩形阵列式分布，并按照先中间后两边的顺序对所述六片钢面板依序进行以下施工工序：(1)将所述钢面板表面进行喷砂除锈处理并焊接剪力钉；(2)在所述钢面板上铺设横向钢筋和纵向钢筋，形成相互交错的网格结构层；(3)对工序(2)中具有网格结构层的钢面板进行超高性能混凝土浇筑和养护形成主桥面超高性能混凝土铺装层，所述主桥面超高性能混凝土铺装层与钢护栏基座之间设有U型筋；

S3：在所述主桥面超高性能混凝土铺装层上铺设主桥面磨耗层；

S4：将所述引桥面分为第一引桥面和第二引桥面，并分别对所述第一引桥面和所述第二引桥面依序进行以下施工工序：(1)在引桥面进行两侧混凝土防撞墙浇筑施工；(2)将引桥面表面进行喷砂除锈处理并焊接剪力钉；(3)在所述引桥面上铺设横向钢筋和纵向钢筋，形成相互交错的网格结构层；(4)对工序(3)中具有网格结构层的引桥面进行超高性能混凝土浇筑和养护形成第一引桥面超高性能混凝土铺装层或第二引桥面超高性能混凝土铺装层；

S5：在第一引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第一引桥磨耗层；

S6：在第二引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第二引桥磨耗层。

进一步的，所述六片钢面板为第一钢面板、第二钢面板、第三钢面板、第四钢面板、第五钢面板以及第六钢面板，且位于第一行的钢面板与位于第二行的钢面板所形成的接缝处错开浇筑。

进一步的，所述位于第一行的钢面板分别为第一钢面板、第二钢面板以及第三钢面板，所述第一钢面板、第二钢面板以及第三钢面板的尺寸分别为11.5m×163m、11.5m×153m、11.5m×151m，所述位于第二行的钢面板分别为第四钢面板、第五钢面板以及第六钢面板，所述第四钢面板、第五钢面板以及第六钢面板的尺寸分别为11.5m×157m、11.5m×153m、11.5m×157m。

进一步的，所述步骤S2中工序(2)和所述步骤S4中工序(3)包括：先铺设纵向钢筋，再铺设横向钢筋，所述横向钢筋等间距铺设，所述横向钢筋之间间距为100mm，所述纵向钢筋等间距铺设，所述纵向钢筋之间间距为100mm。

进一步的，所述横向钢筋和纵向钢筋的规格均为

的钢筋，其中优选为

进一步的，所述横向钢筋和纵向钢筋以钢丝或铁丝绑扎方式相连，且所述钢丝或铁丝末端朝向所述钢面板、第一引桥面或第二引桥面。

进一步的，所述步骤S2包括：在所述相邻两片钢面板接缝处设置补强钢筋；将横向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述横向钢筋设置，且与所述横向钢筋错开设置；将纵向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述纵向钢筋设置，且与所述纵向钢筋错开设置。

进一步的，所述横向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋等间距设置，所述纵向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋等间距设置，所述补强钢筋的规格为

进一步的，在所述步骤S2中，进行超高性能混凝土浇筑前，在相邻两片钢面板接缝处设置齿口型端模，并在所述相邻两片钢面板其中一片钢面板浇筑完成后取下所述齿口型端模，再浇筑下一片钢面板。

进一步的，在取下所述齿口型端模时先对接缝断面进行冲刷或先对接缝断面进行凿毛处理，使所述横向钢筋和所述纵向钢筋裸露，再浇筑剩余部分。

进一步的，所述设置齿口型端模包括：所述齿口型端模设有与所述横向钢筋、纵向钢筋和补强钢筋直径相适配的定位卡口，将所述齿口型端模的定位卡口对准所述横向钢筋、纵向钢筋和补强钢筋进行安装设置，使得所述齿口型端模通过所述定位卡口套设于所述横向钢筋、纵向钢筋和补强钢筋上。

进一步的，所述步骤S3包括：采用改性环氧粘结层在所述主桥面超高性能混凝土铺装层上铺设所述主桥面磨耗层，所述主桥面磨耗层采用沥青混合料，使用高精度摊铺机施工，钢轮压路机碾压成型，厚度为18～22mm，其中优选为20mm。

进一步的，所述步骤S5铺设第一引桥磨耗层和所述步骤S6铺设第二引桥磨耗层均包括如下步骤：

A：对所述第一引桥面超高性能混凝土铺装层或所述第二引桥面超高性能混凝土铺装层进行抛丸处理；B：在抛丸处理后刮涂树脂沥青EBCL，然后撒布碎石，形成防水抗滑粘结层；C：在所述防水抗滑粘结层涂布RA树脂沥青胶结料，形成RA树脂沥青粘结层，并铺设树脂沥青混合料、固化、抛丸后形成树脂沥青混合料层；D：最后涂布EBCL胶结料，并撒布碎石，固化后形成防水抗滑罩面层，构成所述第一引桥磨耗层或第二引桥磨耗层。

进一步的，所述第一引桥磨耗层或第二引桥磨耗层厚度为23mm～27mm，其中优选为25mm。

进一步的，所述步骤S2和步骤S4还包括对完成剪力钉焊接后的主桥面和引桥面的四周刷环氧玻璃鳞片漆进行防腐处理。

进一步的，所述步骤S2和步骤S4中的超高性能混凝土浇筑还包括：对所述超高性能混凝土进行搅拌、布料和整平。

本发明另一方面还提供了一种钢桥面铺装体系，所述钢桥面铺装体系包括主桥面和引桥面；所述主桥面包括六片钢面板，所述六片钢面板呈两行三列的矩形阵列式分布，所述六片钢面板上设有剪力钉、横向钢筋和纵向钢筋，所述横向钢筋和所述纵向钢筋相互交错形成网格结构层，所述主桥面上铺设有主桥面超高性能混凝土铺装层，所述主桥面超高性能混凝土铺装层上铺设有主桥面磨耗层；所述引桥面包括第一引桥面和第二引桥面，所述引桥面两侧设有混凝土防撞墙，所述第一引桥面和第二引桥面上分别设有剪力钉、横向钢筋和纵向钢筋，所述横向钢筋和所述纵向钢筋相互交错形成网格结构层，所述第一引桥面上铺设有第一引桥面超高性能混凝土铺装层，所述第一引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第一引桥磨耗层，所述第二引桥面上铺设有第二引桥面超高性能混凝土铺装层，所述第二引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第二引桥磨耗层。

进一步的，所述相邻两片钢面板接缝处设置补强钢筋；横向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述横向钢筋，且与所述横向钢筋错开设置；纵向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述纵向钢筋设置，且与所述纵向钢筋错开设置。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

(1)本发明提供的钢桥面铺装体系的施工方法，合理对钢桥面铺装体系进行加工，有利于施工组织，并且加快施工速度，满足工期要求，对于交通压力大的路段有明显优势。

(2)在浇筑超高性能混凝土时，通过设置齿口型端模，并分布先后进行浇筑，能够确保本发明的超高性能混凝土铺装层在浇筑过程中不发生流淌，并且齿口型端模形状沿接缝方向对称设置，使得超高性能混凝土在每块钢面板的受力大小均匀分布，进一步确保超高性能混凝土铺装层的厚度。

(3)通过设置补强钢筋，并将补强钢筋沿接缝方向排列设置，能够提高超高性能混凝土铺装层的抗压和抗剪强度、抗疲劳性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明提供的钢桥面铺装体系的施工方法的流程图；

图2为本发明提供的主桥面分片浇筑顺序及浇筑方向示意图；

图3为本发明提供的主桥面的结构示意图；

图4为本发明提供的焊钉在焊接过程中钢面板的温度变化图；

图5为本发明提供主桥面的纵向相邻的两片钢面板浇筑过程的结构俯视图；

图6为本发明提供主桥面的横向相邻的两片钢面板浇筑过程的结构俯视图；

图7本发明提供的接缝处齿口型端模的结构示意图；

图8为本发明提供主桥面的纵向相邻的两片钢面板另一实施例浇筑过程的结构俯视图；

图9为本发明提供的第一引桥面的结构示意图；

图10为本发明提供的第二引桥面的结构示意图；

图11为本发明提供的引桥磨耗层的结构图。

附图标记：

1第一钢面板；2第二钢面板；3第三钢面板；4第四钢面板；5第五钢面板；6第六钢面板；7第一侧边；8第二侧边；9第三侧边；10第四侧边；11剪力钉；12横向钢筋；13纵向钢筋；14补强钢筋；15齿口型端模；151凸状；152凹状；16主桥面超高性能混凝土铺装层；17主桥面磨耗层；18第一引桥面超高性能混凝土铺装层；19第一引桥磨耗层；20第二引桥面超高性能混凝土铺装层；21第二引桥磨耗层

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词，其中使用的横向方向指的是与横向钢筋长度一致的方向，纵向方向指的是与纵向钢筋长度一致的方向。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1，图1为本发明提供的钢桥面铺装体系的施工方法的流程图，本发明提供的钢桥面铺装体系的施工方法包括步骤S1：将钢桥面铺装体系分为主桥面和引桥面。

请参考图2和图3，图2为本发明提供的主桥面分片浇筑顺序及浇筑方向示意图，图3为本发明提供的主桥面的结构示意图。在步骤S2中，将主桥面分成六片钢面板，即第一钢面板1、第二钢面板2、第三钢面板3、第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6，第一钢面板1、第二钢面板2、第三钢面板3位于主桥面的第一侧边7，第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6位于主桥面的第二侧边8，同时第一钢面板1、第四钢面板4位于主桥面的第三侧边9，第三钢面板3、第六钢面板6位于主桥面的第四侧10，使得六片钢面板呈两行三列的矩形阵列式分布。施工时，按照先中间后两边的顺序对六片钢面板依序进行以下施工工序：工序(1)将钢面板表面进行喷砂除锈处理，并使刚面板清洁干燥，无氧化皮、锈蚀、非可焊涂层、油污、灰尘等杂质，之后焊接剪力钉11，剪力钉11在焊接前，应对每个剪力钉11位置进行局部打磨，确保焊接处表面平整、光滑。在本实施例中，采用电弧螺柱焊机焊接剪力钉11，焊接时，应控制焊接时间，确保焊接质量，焊接完成后，清除定位时设置的墨线、焊渣、磁环和杂物。

在上述工序中，剪力钉11可采用焊钉，焊钉的直径可以为13mm，高度可以为40mm，焊钉之间的距离可以为200mm，以形成网格布置。在本发明一实施例中，焊钉在焊接完成后，在主桥面的四周0.5m范围立即涂刷环氧玻璃鳞片漆两道形成防腐涂层，漆膜总厚度不低于450μm，以对除锈后的钢桥面铺装结构进行封闭保护，防腐涂层表面应平整、均匀一致，无漏涂、气泡、裂纹、气孔和返锈等现象。

在本发明提供的施工方法中，当焊钉的设计位置与六片钢面板中每相邻两片钢面板之间的接缝位置冲突时，应将焊钉偏离接缝边界2cm～3cm，不应直接将焊钉焊接在拼接接缝处。

图4显示出了本发明提供的施工工序中，焊钉在焊接过程中钢面板的温度变化图。从图中可以看到，焊钉在焊接时，钢面板正下方最高温度为190℃，平均温度为140℃，标准差20.3℃。另外，在对焊钉进行施焊时发现，钢面板正下方温度上升速度较快，5s～8s即可达到最高温度；并且达到最高温度后钢面板正下方温度下降速度较快，在达到最高温度后8s～10s衰减至100度，48s～57s衰减至50度。因此，焊钉在焊接作业时，钢面板正下方最高温度不超过200℃，对钢面板自身无影响，同时温度影响范围较小，且相邻焊钉之间几乎不受影响。

工序(2)：在钢面板上铺设横向钢筋12和纵向钢筋13，形成相互交错形成网格结构层，以提高钢面板的抗压强度，并在相邻两片钢面板接缝处设置补强钢筋14。

在本发明提供的施工方法的实施例中，将横向钢筋12和纵向钢筋13以钢丝或铁丝绑扎的方式(图中未示出)相连，且钢丝或铁丝末端朝向钢面板，相互交错形成网格结构层。在本实施例中，先等间距铺设纵向钢筋13，再等间距铺设横向钢筋12，横向钢筋12和纵向钢筋13的规格均可以为

的钢筋，横向钢筋12之间间距可以为100mm，纵向钢筋13之间间距可以为100mm，当然，在其他实施例中，也可以根据钢面板的面积对横向钢筋12和纵向钢筋13的规格、间距进行选择，在此不设限制。

在铺设横向钢筋12和纵向钢筋13时，可以先在钢面板上摆放

的钢筋垫条，钢筋垫条间距可以是2m，以确保网格结构层的高度。

在本实施例中，横向钢筋12与部分焊钉点焊固定，点焊间距可以为2m，以防止在进行钢桥面铺装时，横向钢筋12和纵向钢筋13上浮的现象。

请参阅图5和图6，图5显示出了本发明提供主桥面的纵向相邻的两片钢面板浇筑过程的结构俯视图，如图5所示，以纵向相邻的两片钢面板第二钢面板2和第三钢面板3为例，将第二钢面板2和第三钢面板3接缝处的补强钢筋14平行于纵向钢筋13设置，并与纵向钢筋13错开设置。图6显示出了本发明提供主桥面的横向相邻的两片钢面板浇筑过程的结构俯视图，如图6所示，以横向相邻的两片钢面板第二钢面板2和第五钢面板5为例，将第二钢面板2和第五钢面板5接缝处的补强钢筋14平行于横向钢筋12设置，并与横向钢筋12错开设置。

本发明纵向相邻的两片钢面板所形成的接缝为横向接缝，即接缝方向与横向钢筋12方向一致，因此将纵向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋14平行于纵向钢筋13设置，并与纵向钢筋13错开设置。而横向相邻的两片钢面板所形成的接缝为纵向接缝，即接缝方向与纵向钢筋13方向一致，因此将横向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋14平行于横向钢筋12设置，并与横向钢筋12错开设置，本发明将补强钢筋14沿接缝方向垂直设置能够增强接缝处超高性能混凝土铺装层的整体性，并增强主桥面容易产生剪应力处的强度、抗拉力的强度，从而增强主桥面整体强度，使得主桥面具有良好的耐久性，减少了钢面板铺装层上产生的裂缝、脱层等病害。补强钢筋14的规格可以为

在此不做限制。并在补强钢筋14处设置齿口型端模15，齿口型端模15设有与横向钢筋12、纵向钢筋13和补强钢筋14直径相适配的定位卡口(图中未示出)，将齿口型端模15的定位卡口对准横向钢筋12、纵向钢筋13和补强钢筋14进行安装设置，使得齿口型端模15通过定位卡口套设于横向钢筋12纵向钢筋13和补强钢筋14上，以使在浇筑过程中齿口型端模15不发生偏移，并可方便随时取放。

如图7所示，图7显示出了本发明提供的接缝处齿口型端模的结构示意图。如图7所示，在本实施例中，以纵向相邻的两片钢面板所形成的接缝处齿口型端模为例，齿口型端模15包括多个凸状151和凹状152，凸状151和凹状152沿横向钢筋12方向交替布置形成一方波形结构，凸状151和凹状152的横向长度和纵向长度均相同。在本实施例中，凸状151的横向长度和纵向长度可以是200mm，凹状152的横向长度和纵向长度可以是200mm，齿口型端模15的深度可以是200mm。当然，在其他实施例中，也可以根据钢面板的面积对补强钢筋14和齿口型端模15的规格、间距进行选择，在此不设限制。其中横向长度指的是与横向钢筋12方向一致的长度，纵向长度指的是与纵向钢筋13方向一致的长度。

在本发明一实施例中，如图8所示，补强钢筋14之间的间距为100mm，使得补强钢筋14在凸状151和凹状152均有设置。

在本发明另一实施例中，如图5所示，补强钢筋14之间的间距为350mm，使得补强钢筋14仅在凸状151处设置，在该实施例中，凸状151的横向方向设有与纵向钢筋13和补强钢筋14直径相适配的定位卡口，凹状152的横向方向仅设有与纵向钢筋13直径相适配的定位卡口。当然在其他实施例中，补强钢筋14也可以仅在凹状152处设置，当补强钢筋14仅在凹状152处设置时，应对齿口型端模15的定位卡口做相应的调整，即凸状151的横向方向仅设有与纵向钢筋13直径相适配的定位卡口，凹状152的横向方向设有与纵向钢筋13和补强钢筋14直径相适配的定位卡口，以使得齿口型端模15通过定位卡口分别套设于纵向钢筋13或补强钢筋14上，在此不做限制。在本发明其他实施例中，补强钢筋14也可以是非等间距设置，只要能与齿口型端模15的定位卡扣相匹配，且能增强钢面板接缝处的强度即可。

在本发明上述实施例中，齿口型端模15的定位卡口之间的距离可以根据横向钢筋12之间的距离、纵向钢筋13和补强钢筋14之间的距离进行设置，齿口型端模15的定位卡口的数量可以根据横向钢筋13、纵向钢筋13和补强钢筋14的数量分别对应设置，当然在其他实施例中，在横向方向的定位卡口也可以一体化设置，即横向方向只需一个定位卡口，而不必根据纵向钢筋13和补强钢筋14的数量分别设置相应的定位卡口，以使得齿口型端模15通过定位卡口套设于横向钢筋12、纵向钢筋13和补强钢筋14上即可，在此不做限制。

本发明提供的横向相邻的两片钢面板所形成的接缝处齿口型端模15以及补强钢筋14的设置方法与上述纵向相邻的两片钢面板所形成的接缝处齿口型端模15以及补强钢筋14的设置方法原理相同，在此不做限制。

工序(3)：进行超高性能混凝土浇筑和养护形成主桥面超高性能混凝土铺装层16，并在主桥面超高性能混凝土铺装层16与钢护栏基座之间设有U型筋，主桥面超高性能混凝土铺装层16覆盖剪力钉11、横向钢筋12、纵向钢筋13以及补强钢筋14，且主桥面超高性能混凝土铺装层16包括保护层，保护层厚度应不小于15mm，以使新老混凝土连成整体，以增加连接强度。保护层指的是主桥面超高性能混凝土铺装16未覆盖剪力钉11、横向钢筋12和纵向钢筋13以及补强钢筋14的部分(即主桥面超高性能混凝土铺装层16上层区域)，主桥面超高性能混凝土铺装层16的厚度可以是50mm，以免过多地增加桥梁的恒重，影响桥梁的承载能力，但不以此为限。本发明剪力钉11与超高性能混凝土铺装层16参与主桥面结构受力，提高主桥面结构刚度。

在本发明一实施例中，超高性能混凝土铺装为467m长，请参阅图2，本发明将所述主桥面分成六片钢面板，浇筑顺序为第五钢面板5→第二钢面板2→第三钢面板3→第一钢面板1→第六钢面板6→第四钢面板4，且每片钢面板的浇筑方向具体如图2中箭头所示，即先进行第二侧边8中第五钢面板5的浇筑，待第五钢面板5养护3天后，再进行第一侧边7中第二钢面板2的浇筑，后分别进行第四侧边10中靠近第一侧边7的浇筑(即第三钢面板3的浇筑)、第三侧边9中靠近第一侧边7的浇筑(即第一钢面板1的浇筑)，最后进行第二侧边8中靠近第四侧边10的浇筑(即第六钢面板6的浇筑)、第二侧边8中靠近第三侧边9的浇筑(即第四钢面板4的浇筑)。在浇筑第一钢面板1、第二钢面板2、第四钢面板4和第五钢面板5时，浇筑方向由第四侧边10方向向第三侧边9方向浇筑，而在浇筑第三钢面板3和第六钢面板6时，浇筑方向由第三侧边9方向向第四侧边10方向浇筑。本发明提供的主桥面浇筑方法有利于施工组织，并且施工速度较快，对于交通压力大的路段有明显优势。

在一实施例中，位于第一行的钢面板分别为第一钢面板1、第二钢面板2以及第三钢面板3，第一钢面板1、第二钢面板2以及第三钢面板3的尺寸分别为11.5m×163m、11.5m×153m、11.5m×151m，位于第二行的钢面板分别为第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6，第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6的尺寸分别为11.5m×157m、11.5m×153m、11.5m×157m，以确保第一侧边7的三个钢面板(即第一钢面板1、第二钢面板2以及第三钢面板3)和第二侧边8的三个浇筑区域(即第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6)之间的接缝错开浇筑，本发明将接缝错开浇筑能够降低接缝处的应力，提高接缝处的抗拉强度，有效防止接缝处裂缝的产生，耐久性好且抗疲劳性能好。

在本实施例中，在相邻两片钢面板其中一片浇筑完成后取下齿口型端模，再浇筑剩余部分。如图7所示，图7显示出了第二钢面板2和第三钢面板3接缝处齿口型端模示意图，钢面板上的超高性能混凝土浇筑包括先浇筑齿口型端模15第一侧，即第二钢面板2，待第二钢面板2终凝后，取下齿口型端模15，第二钢面板2和第三钢面板3的浇筑厚度相同。在本实施例中，浇筑第二钢面板2后，在浇筑第三钢面板3前，取下齿口型端模15后，在浇筑下一片钢面板前，应先对接缝断面进行凿毛处理，并在接缝断面处暴露出第二钢面板2的超高性能混凝土铺装层中的钢纤维，凿毛处理后无遗留松散残渣和屑末，在本实施例中，凿毛宽度不小于2cm，包括但不以此为限。本发明通过提供的齿口型端模进行浇筑，所形成的接缝断面更易凿毛，能够保证接缝断面处的钢纤维能够在第二钢面板2和第三钢面板3的超高性能混凝土中都被嵌固，从而达到了接缝处第二钢面板2和第三钢面板3超高性能混凝土的连续传力，提高钢面板之间接缝的抗裂性能和耐久性能。

在本实施例另一实施例中，浇筑第二钢面板2后，在浇筑下一片钢面板前，取下齿口型端模15后，应先对接缝断面进行冲刷，并在接缝断面处暴露出第二钢面板2的超高性能混凝土铺装层中的钢纤维。

钢面板超高性能混凝土铺装层的厚度均为50mm。上述六片钢面板的超高性能混凝土铺装层整体形成主桥面超高性能混凝土铺装层16，即在本实施例中，主桥面超高性能混凝土铺装层16的厚度为50mm，但主桥面的超高性能混凝土铺装层的厚度但不以此为限。本发明在浇筑过程中通过设置齿口型端模15，并分步进行浇筑，可以保证混凝土材料在钢面板上不发生流淌，并且齿口型端模15的形状沿接缝方向对称设置，使得超高性能混凝土在钢面板之间的受力大小均匀分布，进一步确保主桥面超高性能混凝土铺装层16的厚度。

在本发明中，针对超高性能混凝土的搅拌进行了不同搅拌过程的对比测试，以期进一步优化搅拌工序。第一拌搅拌是采用的工序为：启动搅拌机→投入粉料(搅拌60s)→加水→搅拌240s(物料达到流化状态)→投入纤维、继续搅拌(搅拌180s以上)→出料。

优化后的搅拌过程统计如表1所示：

表1

将第一拌搅拌与优化后的搅拌过程相比较，可以将搅拌过程优化为：

启动搅拌机→投入粉料→加水→搅拌120s→投入纤维→搅拌120s→出料，搅拌过程中，每小时对搅拌机的扩展度进行检测。同时采用UHPC高速搅拌机，搅拌效率得到了明显提升，均匀性更好，超高性能混凝土的搅拌工作性能得到了保障，并且增加搅拌机的纤维投放口，缩短纤维投放时间，提高效率。

在本发明中，对超高性能混凝土坍落扩展度进行检测，3％坡度摊铺时选用扩展度为630mm的超高性能混凝土，6％坡度选用扩展度为600mm超高性能混凝土，以进一步使超高性能混凝土材料在布料和整平时在钢面板上不流淌，从而确保本发明超高性能混凝土铺装层厚度为50mm的铺装，以免过多地增加桥梁的恒重，影响桥梁的承载能力。

在本实施例中，在浇筑主桥面超高性能混凝土铺装层16后对表面进行喷雾增湿，随后采用整平机对主桥面超高性能混凝土铺装层16进行整平，整平机选用自行式高频低幅振平机，振平机能够实现纵向行走，每步宽度不超过整平机最大整平宽度。整平机两端的升降系统对整平机高低进行调节，熨平板和振平板高度预先调整至设计标高。熨平板与振平板协调工作，振平后的超高性能混凝土平齐均匀，在本发明一实施例中，整平后标高误差控制在±2mm以内，边角、预留孔等摊铺机无法摊铺的局部位置，采用人工进行布料，并采用平板振动器振捣密实。

整平后立即采用覆膜机进行喷雾覆膜养护，在本发明一实施例中，采用集成式的自动覆膜机，设有架在边护栏和中护栏上的纵向行走轨道，自动覆膜机沿轨道自动行走。

步骤S3：在主桥面超高性能混凝土铺装层16上铺设主桥面磨耗层17，采用高精度摊铺机施工，利用钢轮压路机碾压成型，主桥面磨耗层17厚度可以为20mm，但不以此为限。在本发明一实施例中，主桥面超高性能混凝土铺装层16与主桥面磨耗层17之间设有粘结层，粘结层采用改性环氧粘结层，以为了更好地保证主桥面超高性能混凝土铺装层16与主桥面磨耗层17之间的粘接性能，主桥面磨耗层17采用沥青混合料，具体组分包括：粗集料、细集料、填料和沥青胶结料。

通常采用5mm～10mm的玄武岩作为粗集料，并且为了确保粗集料具有良好的颗粒形状，生产粗集料时应采用反击式破碎机破碎，在本发明实施例中，粗集料质量要求如表2所示：

表2

试验项目	单位	技术要求
			表观密度，不小于	t/m<sup>3</sup>	2.60
吸水率，不大于	％	2
			石料压碎值，不大于	％	26
洛杉矶磨耗损失，不大于	％	23
			坚固性，不大于	％	12
细长扁平颗粒含量3:1，不大于	％	10
			两个或多个破碎面颗粒所占比例，不小于	％	90
小于0.075mm的含量，不大于	％	1

采用的细集料必须洁净、干燥、无风化、无杂质，并有一定的棱角，可以采用粒径0～3mm的石英岩机制砂，在本发明实施例中，细集料质量要求如表3所示：

表3

试验项目	单位	技术要求
			表观密度，不小于	t/m<sup>3</sup>	2.5
坚固性(＞0.3mm部分)，不小于	％	12
			含泥量(小于0.075mm的含量)，不大于	％	3
砂当量，不小于	％	60
			亚甲蓝值，不大于	g·kg<sup>-1</sup>	25
棱角性(流动时间)，不小于	s	30

填料可以采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉应干燥、洁净，在本发明实施例中，填料质量要求如表4所示：

表4

由于磨耗层具有较大的孔隙率，因此所选用的沥青胶结料，必须具有较强的粘结力及良好的耐久性，应根据气候环境、交通荷载情况、公路等级、工程造价以及集料组成与级配来确定，可以采用SBS改性沥青作复配，在本发明实施例中，沥青胶结料质量要求如表5所示：

表5

试验项目	要求/％
		针入度(25℃，100g，5s)/0.1mm	≥50
软化点(环球法)/℃	≥70
		60℃动力粘度/Pa·s	≥6000
延度(5℃，5cm/min)/cm	≥25
		密度(15℃)/g·cm-3	实测
离析(163℃，48h)软化点差/℃	≤2
		旋转粘度(135℃)/Pa·s	≤3
弹性恢复(25℃)/％	≥80
		质量损失/％	≤0.5
针入度比(25℃)/％	≥65
		延度(5℃，5cm/min)/cm	≥15

步骤S4：将引桥面分为第一引桥面和第二引桥面，请参阅图9和图10，图9为本发明提供的第一引桥面的结构示意图，图10为本发明提供的第二引桥面的结构示意图。施工时，分别对第一引桥面和第二引桥面依序进行以下施工工序：工序(1)：在引桥面进行两侧混凝土防撞墙浇筑施工。

工序(2)：将引桥面表面进行喷砂除锈处理并焊接剪力钉11；工序(3)在引桥面上铺设横向钢筋12和纵向钢筋13，形成相互交错的网格结构层；(4)对工序(3)中具有网格结构层的引桥面进行超高性能混凝土浇筑和养护形成第一引桥面超高性能混凝土铺装层18或第二引桥面超高性能混凝土铺装层20；其中，引桥面的施工工序(2)至施工工序(3)的具体施工操作可与本发明提供的主桥面相同，在此不再赘述。

步骤S5：在第一引桥面超高性能混凝土铺装层18上铺设第一引桥磨耗层19。

步骤S6：在第二引桥面超高性能混凝土铺装层20上铺设第二引桥磨耗层21。

在本实施例中，如图11所示，第一引桥磨耗层19从下至上包括防水抗滑粘结层191、RA树脂沥青粘结层192、RA10树脂沥青混合料层193以及EBCL防水抗滑罩面层194，具体制备方法包括，(1)采用无尘抛丸机对第一引桥面超高性能混凝土铺装层18进行抛丸处理，去除浮浆和杂物；(2)抛丸后在第一引桥面超高性能混凝土铺装层18上刮涂树脂沥青EBCL，然后撒布一层3～5mm的单粒碎石，撒布量为3～4kg/m²，固化后形成防水抗滑粘结层191；(3)在防水抗滑粘结层191涂布树脂沥青RA胶结料0.5～0.7kg/m²，形成RA树脂沥青粘结层192，并铺设树脂沥青混合料RA10并碾压至密不透水，固化后采用抛丸机进行抛丸，形成RA10树脂沥青混合料层193；(4)最后涂布EBCL胶结料1.2～1.4kg/m²，并撒布3～5mm的单粒径碎石4～6kg/m²，固化后形成EBCL防水抗滑罩面层194。第二引桥磨耗层21的结构与具体制备方法与第一引桥磨耗层19相同，在此不再赘述。

本发明提供的方法施工完成的第一引桥磨耗层19和第二引桥磨耗层21可以在保证引桥面铺装使用性能满足规范要求的同时，能够起到有效地抗滑效果，并提高铺装结构刚度，在本实施例中第一引桥磨耗层19和第二引桥磨耗层21厚度可以为25mm，但不以此为限。

在本实施例中，防水抗滑粘结层191包括EBCL胶结料，EBCL胶结料包括组分A和组分B，其中组分A为环氧树脂和石油沥青等其他物质组成的混合物，组分B为固化剂和石油沥青等物质的混合物，将组分A和组分B混合后，环氧树脂与固化剂等物质在常温条件下发生化学反应和交联固化反应，最终形成不可逆转的交联固化物，即可以在常温条件下施工并固化达到设计强度。EBCL胶结料应是绿色环保产品，不含甲苯或二甲苯等有毒有害的挥发性溶剂。EBCL胶结料的性能应符合规定的技术要求如表6所示：

表6

在本实施例中，RA树脂沥青胶结料适用于RA混合料的拌合生产，RA树脂沥青胶结料包括组分C和组分D。其中组分C是环氧树脂和石油沥青等其他物质组成的混合物，组分D是固化剂和石油沥青等物质的混合物，将组分C和组分D混合后，RA树脂沥青胶结料中的环氧树脂与固化剂等物质在常温条件下发生化学反应和交联固化反应，最终形成不可逆转的交联固化物，RA树脂沥青胶结料应是绿色环保产品，不含甲苯或二甲苯等有毒有害挥发性溶剂，其技术要求如表7所示：

表7

在本实施例中，树脂沥青混合料的级配范围和性能要求如表8所示：

表8

试验项目	单位	技术要求
			击实次数(双面)	次	50次击实
试件尺寸	mm	Φ101.6mm×63.5mm
			空隙率VV	％	0.0～2.0
稳定度MS(70℃)	kN	≥40.0
			流值	Mm	20～40
浸水马歇尔残留稳定度	％	≥90
			冻融劈裂强度比	％	≥90
车辙动稳定度(70℃)		无车辙或≥20000次/mm
			小梁低温弯曲极限应变(-10℃)	10-6	≥4000

在本发明实施例中，超高性能混凝土为改性超高性能水泥基，组分包括水泥、粉煤灰、硅灰、矿粉、石英粉、细骨料、钢纤维、外加剂或上述材料制成的干混料加水拌合后，经凝结硬化后形成的一种具备高抗压、拉伸应变强化和高耐久性的先进水泥基复合材料。

水泥：应符合《通用硅酸盐水泥》(GB175)的规定；可以采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

外掺料：包括粉煤灰、硅灰、矿粉等；粉煤灰应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 1596)的规定，硅灰应符合《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T 27690的规定，矿粉采用粒化高炉渣粉，粒化高炉渣粉应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉渣粉》(GB/T 18046)的规定。

石英粉和细骨料：石英粉和细骨料的筛分试验应按照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52)的规定进行；石英粉和细骨料的SiO₂含量应按《水泥用硅质原料化学分析方法》(JC/T874)的规定进行检验；石英粉和细骨料的氯离子含量、云母含量及泥含量应按《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52)的规定进行检验。在本发明一实施例中，石英粉的技术指标如表9所示、细骨料粒径颗粒含量如表10所示：

表9

组分	技术指标(％)
		SiO<sub>2</sub>含量	≥97
氯离子含量	≤0.02
		硫化物及硫酸盐含量	≤0.50
云母含量	≤0.50
		含泥量	≤0.50

表10

钢纤维：可以采用高强度圆截面直纤维，其性能指标要求如表11所示：

表11

检测项目	指标要求
		直径/mm	0.18～0.22
长径比	65-100
		长度范围/mm	13～19
抗拉强度/MPa	≥2000
		外观合格率/％	≥96％

外加剂：外加剂应符合《混凝土外加剂》(GB 8076)和《混凝土外加剂应用技术规范》(GB 50119)的规定，可以采用高性能减水剂，减水率大于25％。

水：应符合《混凝土用水标准》(JGJ63)的规定。

本发明还提供一种钢桥面铺装体系，如图3至图11所示，钢桥面铺装体系包括主桥面和引桥面，主桥面包括六片钢面板，分别为第一钢面板1、第二钢面板2、第三钢面板3、第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6，第一钢面板1、第二钢面板2、第三钢面板3位于主桥面的第一侧边7，第四钢面板4、第五钢面板5以及第六钢面板6位于主桥面的第二侧边8，同时第一钢面板1、第四钢面板4位于主桥面的第三侧边9，第三钢面板3、第六钢面板6位于主桥面的第四侧10，使得六片钢面板呈两行三列的矩形阵列式分布。六片钢面板上均设有剪力钉11、横向钢筋12和纵向钢筋13，横向钢筋12和纵向钢筋13相互交错形成网格结构层，主桥面上铺设有主桥面超高性能混凝土铺装层16，主桥面超高性能混凝土铺装层16上铺设有主桥面磨耗层17。

引桥面包括第一引桥面和第二引桥面，引桥面两侧设有混凝土防撞墙，第一引桥面和第二引桥面上分别设有剪力钉11、横向钢筋12和纵向钢筋13，横向钢筋12和纵向钢筋13相互交错形成网格结构层，第一引桥面上铺设有第一引桥面超高性能混凝土铺装层18，第一引桥面超高性能混凝土铺装层18上铺设第一引桥磨耗层19，第二引桥面上铺设有第二引桥面超高性能混凝土铺装层20，第二引桥面超高性能混凝土铺装层20上铺设第二引桥磨耗层21。

在本实施例中，横向钢筋12位于纵向钢筋13之上，并且横向钢筋12和纵向钢筋13以钢丝或铁丝绑扎方式(图中未示出)相连，钢丝或铁丝末端朝向主桥面和引桥面。横向钢筋12和纵向钢筋13的规格均可以为

的钢筋，横向钢筋12之间间距可以为100mm，纵向钢筋13之间间距可以为100mm，当然，在其他实施例中，也可以根据钢桥面铺装结构的面积对横向钢筋12和纵向钢筋13的规格、间距进行选择，在此不设限制。

在本实施例中，主桥面和引桥面上摆放有

的钢筋垫条(图中未示出)，钢筋垫条间距可以是2m，以确保网格结构层的高度。

在本实施例中，相邻两片钢面板接缝处设置补强钢筋14；第一钢面板1和第四钢面板4(即横向相邻的两片钢面板)接缝处的补强钢筋14平行于横向钢筋12，且与横向钢筋12错开设置；第一钢面板1和第二钢面板2(即纵向相邻的两片钢面板)接缝处的补强钢筋14平行于纵向钢筋13设置，且与纵向钢筋13错开设置。补强钢筋14等间距设置，补强钢筋14之间的间距为100mm，包括但不以此为限。在另一实施例中，补强钢筋14也可以是非等间距设置，在此不做限制。

在本实施例中，主桥面超高性能混凝土铺装层16厚度可以为20mm，包括但不以此为限，且在主桥面超高性能混凝土铺装层16与主桥面磨耗层17之间设有粘结层，以为了更好地保证主桥面超高性能混凝土铺装层16与主桥面磨耗层17之间的粘接性能。

在本实施例中，如图11所示，第一引桥磨耗层19从下至上包括防水抗滑粘结层191、RA树脂沥青粘结层192、RA10树脂沥青混合料层193以及EBCL防水抗滑罩面层194。第一引桥磨耗层19的厚度为25mm，包括但不以此为限。第二引桥磨耗层21的结构相同与第一引桥磨耗层19的结构相同。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种钢桥面铺装体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述钢桥面铺装体系分为主桥面和引桥面；

S2：将所述主桥面分成六片钢面板，所述六片钢面板呈两行三列的矩形阵列式分布，并按照先中间后两边的顺序对所述六片钢面板依序进行以下施工工序：(1)将所述钢面板表面进行喷砂除锈处理并焊接剪力钉；(2)在所述钢面板上铺设横向钢筋和纵向钢筋，形成相互交错的网格结构层；(3)对工序(2)中具有网格结构层的钢面板进行超高性能混凝土浇筑和养护形成主桥面超高性能混凝土铺装层；

S3：在所述主桥面超高性能混凝土铺装层上铺设主桥面磨耗层；

S4：将所述引桥面分为第一引桥面和第二引桥面，并分别对所述第一引桥面和所述第二引桥面依序进行以下施工工序：(1)在引桥面进行两侧混凝土防撞墙浇筑施工；(2)将引桥面表面进行喷砂除锈处理并焊接剪力钉；(3)在所述引桥面上铺设横向钢筋和纵向钢筋，形成相互交错的网格结构层；(4)对工序(3)中具有网格结构层的引桥面进行超高性能混凝土浇筑和养护形成第一引桥面超高性能混凝土铺装层或第二引桥面超高性能混凝土铺装层；

S5：在第一引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第一引桥磨耗层；

S6：在第二引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第二引桥磨耗层。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述六片钢面板为第一钢面板、第二钢面板、第三钢面板、第四钢面板、第五钢面板以及第六钢面板，且位于第一行的钢面板与位于第二行的钢面板所形成的接缝处错开浇筑。

3.如权利要求2所述的施工方法，其特征在于，所述位于第一行的钢面板分别为第一钢面板、第二钢面板以及第三钢面板，所述第一钢面板、第二钢面板以及第三钢面板的尺寸分别为11.5m×163m、11.5m×153m、11.5m×151m，所述位于第二行的钢面板分别为第四钢面板、第五钢面板以及第六钢面板，所述第四钢面板、第五钢面板以及第六钢面板的尺寸分别为11.5m×157m、11.5m×153m、11.5m×157m。

4.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S2包括：在所述相邻两片钢面板接缝处设置补强钢筋；将横向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述横向钢筋设置，且与所述横向钢筋错开设置；将纵向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述纵向钢筋设置，且与所述纵向钢筋错开设置。

5.如权利要求4所述的施工方法，其特征在于，在所述步骤S2中，进行超高性能混凝土浇筑前，在相邻两片钢面板接缝处设置齿口型端模，并在所述相邻两片钢面板其中一片钢面板浇筑完成后取下所述齿口型端模，再浇筑下一片钢面板。

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述设置齿口型端模包括：将所述齿口型端模的定位卡口对准所述横向钢筋、纵向钢筋和补强钢筋进行安装设置，使得所述齿口型端模通过所述定位卡口套设于所述横向钢筋、纵向钢筋和补强钢筋上。

7.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S3包括：采用改性环氧粘结层在所述主桥面超高性能混凝土铺装层上铺设所述主桥面磨耗层，所述主桥面磨耗层采用沥青混合料。

8.如权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤S5铺设第一引桥磨耗层和所述步骤S6铺设第二引桥磨耗层均包括如下步骤：

A：对所述第一引桥面超高性能混凝土铺装层或所述第二引桥面超高性能混凝土铺装层进行抛丸处理；

B：在抛丸处理后刮涂树脂沥青EBCL，然后撒布碎石，形成防水抗滑粘结层；

C：在所述防水抗滑粘结层涂布RA树脂沥青胶结料，形成RA树脂沥青粘结层，并铺设树脂沥青混合料、固化、抛丸后形成树脂沥青混合料层；

D：最后涂布EBCL胶结料，并撒布碎石，固化后形成防水抗滑罩面层，构成所述第一引桥磨耗层或第二引桥磨耗层。

9.一种钢桥面铺装体系，其特征在于，所述钢桥面铺装体系包括主桥面和引桥面；所述主桥面包括六片钢面板，所述六片钢面板呈两行三列的矩形阵列式分布，所述六片钢面板上设有剪力钉、横向钢筋和纵向钢筋，所述横向钢筋和所述纵向钢筋相互交错形成网格结构层，所述主桥面上铺设有主桥面超高性能混凝土铺装层，所述主桥面超高性能混凝土铺装层上铺设有主桥面磨耗层；

所述引桥面包括第一引桥面和第二引桥面，所述引桥面两侧设有混凝土防撞墙，所述第一引桥面和第二引桥面上分别设有剪力钉、横向钢筋和纵向钢筋，所述横向钢筋和所述纵向钢筋相互交错形成网格结构层，所述第一引桥面上铺设有第一引桥面超高性能混凝土铺装层，所述第一引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第一引桥磨耗层，所述第二引桥面上铺设有第二引桥面超高性能混凝土铺装层，所述第二引桥面超高性能混凝土铺装层上铺设第二引桥磨耗层。

10.如权利要求9所述的钢桥面铺装体系，其特征在于，所述相邻两片钢面板接缝处设置补强钢筋；横向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述横向钢筋，且与所述横向钢筋错开设置；纵向相邻的两片钢面板接缝处的补强钢筋平行于所述纵向钢筋设置，且与所述纵向钢筋错开设置。

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