技术创新，助推钢桥面铺装产业发展
时间：2024年03月13日
改革开放45年来，我国公路交通建设突飞猛进，桥梁建设、特别是大跨径钢结构桥梁建设取得了举世瞩目的成就。截止2022年底，中国公路钢结构桥梁已超万座。钢结构桥梁由于具有自重轻、建造周期短、跨越能力大等诸多优点，成为大跨径桥梁的主要结构型式，世界最大跨径排名前20位的斜拉桥和悬索桥中国占了70%。然而，钢桥面铺装层薄、基面变形大、服役环境温度高等因素，成为钢桥面沥青铺装的世界性难题。加之我国钢桥面铺装研究起步晚，缺乏适合我国国情的标准规范，导致早期钢桥面铺装后病害频发，使用寿命也大大缩减。同时，由于国外钢桥面铺装沥青路面使用环境温度及交通轴载，与我国差异较大，直接引进外国标准无法满足国内桥梁工程的要求，所以编制适用于我国公路建设需求的钢桥面铺装技术规范迫在眉睫。
中心特种道面铺装技术研究院总结多年研究成果和实桥应用经验，首次承担编写了国内第一部钢桥面铺装规范。项目组在全面总结国内外钢桥面铺装设计、施工经验的基础上，围绕我国公路钢桥面铺装工程实践过程中遇到的关键科学和技术难题，开展了专题研究与试验验证工作，提出了钢桥面铺装设计方法，原材料和混合料技术要求，以及施工质量验收标准等，形成《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》，之后又编制了《港珠澳大桥施工技术指南 第七分册：钢桥面铺装工程》（两项标准以下简称“规范”），两项规范的关键技术内容如下：
◢ 提出了钢桥面板刚度的要求，为钢结构主梁设计提供了重要依据。钢桥面板刚度直接影响桥面铺装使用状况，我国早期钢桥面铺装多发病害，其根本原因是由于正交异性钢桥面板刚度不足引起的。通过国内外调研及力学分析，《规范》明确了含沥青铺装的正交异性钢桥面板刚度要求：钢桥面板顶面最不利荷载位置处的最小曲率半径R≥20m，纵向加劲肋间相对挠度Δ≤0.4mm。
◢ 制定了钢桥面铺装设计流程，提出了组合结构性能要求。我国钢桥面铺装使用条件差异性非常大，可供借鉴的成功经验非常有限。《规范》制定了适应我国国情与区域使用需求的钢桥面铺装设计流程，并提出了组合结构高温稳定性能、界面联结性能和复合梁疲劳性能要求，为全国各温度域范围钢结构桥梁铺装方案选型提供了技术依据。
◢ 完善了钢桥面特种沥青混合料配合比设计方法，细化了铺装材料技术要求。《规范》吸纳了性能水平优、应用成熟程度高的材料，制定了浇注式沥青混合料、环氧沥青混合料和GMA配合比设计方法；根据材料应用需求，在EA10、GA10等基础上，增加EA05、GA13等级配类型。并针对不同气候、交通条件下的差异性要求，细化了钢桥面铺装材料技术要求，规范了钢桥面铺装材料试验、材料选择和试验方法。
◢ 完善了钢桥面铺装质量评价方法，创新性增补了钢桥面铺装特种道面质量评价方法。针对传统压实度检测效率低、代表性差等问题，提出基于二级单元评定的钢桥面铺装SMA压实度无损检测方法，弥补了钢桥面铺装质量控制方法的不足。
◢ 制定了钢桥面铺装各工序施工原则性要求及质量管理要求，规范了钢桥面防腐系统、特种沥青铺装层施工工艺。《规范》基于不同铺装材料及施工工艺的差异，提出了钢桥面板喷砂除锈、防腐层施工、防水粘结层施工、沥青混合料铺筑以及成品保护等工序的工艺要求、检测指标、频率及技术要求，既可实现质量控制，也可供现场质量验收借鉴。
项目组在《规范》编制过程中，充分吸收了国内外同期应用成熟的铺装技术成果，以我国交通轴载水平、地域气候差异以及跨江、峡谷等应用环境为核心，比国外相关规范对我国钢桥面铺装工程的适用性和指导作用更加突出。研究成果在重庆、广东、山西、广西、河南等省市钢桥面铺装工程中得到成功应用，铺装面积超过100万平方米，获得了显著的社会、经济效益。
中心联合重庆市智翔铺道技术工程有限公司（以下简称“重庆智翔”），先后承担了上海东海大桥、上海卢浦大桥、福建厦漳跨海大桥、重庆鹅公岩长江大桥、浙江绍兴滨海大桥、等几十座大跨径桥梁钢桥面的铺装工程。特别是他们承担的港珠澳大桥CB06标合同段长8.67公里的桥面铺装工程和5.6公里海底隧道路面共计50.2万平方米的铺装工程，高质量、高标准地在世纪工程港珠澳大桥上写下了辉煌的一页，重庆智翔获得了中华全国总工会颁发的“五一劳动奖状”。
中心在工程实践中通过科技创新，先后取得了众多的科技成果，其中的关键技术获得了省部级科技奖21项，包括特等奖2项、一等奖9项。自主核心技术获授权专利36项，其中发明专利22项，在编制过程中充分吸纳这些先进成熟的科技创新成果，使该《规范》成为了钢桥面铺装领域的“宝典”，成为各相关单位设计、招标、采购、检验、计量等工作的首要依据。
中心先后在长沙、杭州、南京进行了多期标准宣贯会，参训人数超过1000人，均来自各省市县交通厅（局）、交通投资集团和各高速运营公司管理人员及技术人员，涉及管理、施工、监理、设计、养护及大专院校等单位的相关人员。同时，以规范所包含的关键技术内容进行了数十次技术交流，使广大钢桥面铺装相关单位的技术、管理和监督人员，正确理解、准确把握了《规范》内容，在钢桥面铺装工程设计、施工和验收过程中引用《规范》，极大地提升了我国钢桥面铺装工程的整体质量水平，推动了我国钢桥面铺装技术的不断发展。
《公路钢桥面铺装设计与施工技术规范》（JTG/T 3364-02-2019）、《港珠澳大桥施工技术指南 第七分册：钢桥面铺装工程》等2项标准荣获了2023年度中国公路学会科学技术奖二等奖。
（撰稿人：关书敏）
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