潘友強，郭忠印

（1.同濟大學 道路與交通工程教育部重點實驗室，上海201804；2.江蘇省交通科學研究院股份有限公司，江蘇 南京211112）

經(jīng)過十余年的研究和大量的工程實踐，我國鋼橋面鋪裝的技術(shù)力量和科研水平逐步加強，形成了適合于我國國情的鋼橋面鋪裝技術(shù).目前國內(nèi)鋼橋面鋪裝的主要類型以美國環(huán)氧瀝青混凝土、澆注式瀝青混凝土和組合式鋼橋面鋪裝方案為主.

環(huán)氧瀝青鋪裝具有非常優(yōu)良的性能，如鋪裝強度高、整體性好、高溫性能好、抗疲勞性能好等優(yōu)點，但也存在著施工難度大、鋪裝養(yǎng)護時間長、后期養(yǎng)護難度大等缺點.從國內(nèi)已建環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝的使用情況來看，成功和失敗的工程案例都有［1－5］.澆注式瀝青鋼橋面鋪裝具有優(yōu)良的變形隨從性和防水性能，在一些大跨徑的懸索橋中具有很大的應用前景.但在國內(nèi)高溫重載的使用條件下，應重點加強對澆注式鋼橋面鋪裝高溫性能的研究［6－9］.組合式鋼橋面鋪裝技術(shù)是在國內(nèi)早期采用的雙層瀝青瑪蹄脂碎石（SMA）鋼橋面鋪裝研究的基礎上，采用環(huán)氧樹脂和樹脂瀝青混凝土解決SMA層與鋼板的黏結(jié)問題，從目前已經(jīng)開通的鋼橋面鋪裝項目來看使用效果良好，但其長期使用性能還需要進一步觀測驗證［10－13］.

長期的工程實踐經(jīng)驗表明，任何橋面鋪裝方案都有一定的適用性.應對每一座橋的具體特點進行專門的設計和研究，充分考慮當?shù)氐臍夂驐l件、荷載條件、施工條件等因素，保證橋面鋪裝的最終性能.

崇啟大橋是目前我國聯(lián)長最長、跨徑最大的連續(xù)鋼箱梁橋，橋面鋪裝受力復雜.大橋主橋采用六跨連續(xù)鋼箱梁，雙向六車道，主跨跨徑185m，鋼箱梁橋長944m（見圖1），橋?qū)?3m.多跨連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)在國內(nèi)研究相對較少，受力模式與懸索或斜拉結(jié)構(gòu)有較大不同，設計時需要滿足跨中的撓曲變形、墩頂負彎矩區(qū)大面積的拉應變、車輛荷載的疊加效應等受力特性對橋面鋪裝提出的技術(shù)要求.針對崇啟大橋的結(jié)構(gòu)特點，本文首先采用三階段力學分析方法分析崇啟大橋鋼橋面的力學特點，結(jié)合崇啟大橋的交通條件和使用環(huán)境，推薦鋼橋面鋪裝方案，然后針對鋪裝關(guān)鍵材料展開試驗研究.

圖1 崇啟大橋連續(xù)鋼箱梁橋（單位：m）Fig.1 Long－span continuous steel box girder bridge of Chongqi Bridge

1 崇啟大橋交通荷載分析

鋼橋面鋪裝的使用性能受交通荷載狀況影響很大，對實際交通荷載掌握不準確往往是造成鋼橋面鋪裝發(fā)生早期病害的首要原因.崇啟大橋作為江蘇省內(nèi)的主要過江通道，其主要的交通荷載類型與當前省內(nèi)其他跨江大橋基本一致，因此調(diào)查研究省內(nèi)其他主要跨江橋梁的交通量及荷載類型，有利于更準確地分析崇啟大橋的鋼橋面鋪裝使用受力特點.

本文首先對江蘇省四座采用環(huán)氧瀝青鋪裝的跨江大橋的交通量和軸載譜進行了調(diào)研，包括江陰大橋、南京二橋、南京三橋和潤揚大橋，借鑒調(diào)研結(jié)果確定崇啟大橋鋼橋面鋪裝設計的累計交通荷載和計算軸載譜［14－18］.以橋面鋪裝重車道設計使用壽命10年計算，考慮輪跡橫向分布系數(shù)50%，最終確定崇啟大橋的累計軸載次數(shù)和軸載譜如表1所示.

表1 崇啟大橋鋼橋面鋪裝累計軸載次數(shù)和軸載譜Tab.1 The cumulative load axles and the axle spectrum of Chongqi Bridge

2 崇啟大橋鋼橋面鋪裝的力學分析

2.1 崇啟大橋鋼橋面鋪裝三階段力學分析方法

鋼橋面鋪裝早期破壞的主要原因包括：① 鋪裝層在光滑的鋼板上受水平剪應力和彎曲剪應力作用，界面黏結(jié)強度不足導致鋪裝層產(chǎn)生了水平位移，形成開裂滲水，引起鋪裝層崩潰；② 鋪裝層受縱橫隔板、U型加勁肋和荷載的共同作用，因其抗疲勞能力不足導致開裂，進而引起鋪裝層的破壞.

為了全面準確地把握崇啟大橋鋼橋面鋪裝的受力特點，本文采用三階段力學分析方法對崇啟大橋鋼橋面鋪裝進行多尺度全方位的綜合分析.

第一階段：整體分析.鋼箱梁在不利荷載組合情況下發(fā)生整體撓曲變形對鋪裝層可能產(chǎn)生的界面剪應力和彎拉應變.

第二階段：局部分析.取一段鋼箱梁作為脫離體，包括數(shù)節(jié)縱橫隔板和U型加勁肋，假定其邊界約束條件和鋪裝層的厚度及模量值，以有限元法建立其分析計算模型，計算不同車輪荷載布置情況下，鋪裝層底面（界面）和層間產(chǎn)生的剪應力和彎拉應變值.

第三階段：細部分析.剎車水平力和橋梁縱橫坡以及模量和溫度差異對鋪裝層產(chǎn)生的界面剪應力.

2.2 第一階段力學分析

采用MIDAS橋梁分析軟件構(gòu)建崇啟大橋的整橋模型.考慮橋梁整體的跨數(shù)、跨度和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)形式，忽略橋面鋪裝恒載的作用，重點考慮分析活載作用下跨中和支座處的受力特征；考慮最不利荷載布置等不利影響，計算最不利位置的應力應變情況.整橋計算結(jié)果（見圖2）表明，崇啟大橋結(jié)構(gòu)的主要受力特點為：① 鋼箱梁墩頂負彎矩較大，且頂面受拉區(qū)延伸范圍長，墩頂位置持續(xù)受拉；② 跨中處的鋼箱梁變形曲率較大，對鋼橋面鋪裝的受力狀況不利.

圖2 某工況條件下主梁所受彎矩和軸力Fig.2 The bending moment and axial force diagram of the main girder

由于整橋模型里不能包括橋面鋪裝，為了分析橋面鋪裝層受橋體整體變形的影響，在Abaqus有限元軟件中建立局部鋼箱梁模型，將整橋模型計算所得的力學指標作為約束條件施加到局部模型上.根據(jù)整橋計算結(jié)果，分別建立墩頂處和跨中鋼箱梁局部模型進行有限元分析，其中墩頂處鋼箱梁局部模型如圖3所示.計算所用的材料參數(shù)如表2所示.

圖3 墩頂處鋼箱梁有限元模型Fig.3 The finite element model of the steel box girder at pier

表2 有限元計算材料參數(shù)Tab.2 The parameters of the finite element calculation

第一階段力學分析結(jié)果：墩頂處鋼橋面鋪裝層在整橋最不利活載作用下產(chǎn)生的縱向拉應變?yōu)?70～300με，而橫向拉應變非常小，鋪裝層上下表面應力應變沒有變化，全截面受拉，并且在實腹式橫隔板與腹板交界處產(chǎn)生應力應變突變；跨中處鋼橋面鋪裝層在整橋最不利活載作用下受壓，所受的壓應力和壓應變都很小.

2.3 第二階段力學分析

根據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》［19］，公路一級荷載主車后軸軸重為13t.將后軸一側(cè)的雙輪簡化為兩個矩形均布荷載，兩個矩形的橫向尺寸取為20 cm，根據(jù)軸重13t和胎壓0.707MPa，可以計算出縱向長度為23cm，兩個矩形內(nèi)側(cè)邊緣的間距為10 cm.因為兩輪的距離較近，可以進一步簡化荷載形狀，將雙矩形均布荷載簡化為單矩形均布荷載，荷載集度相同，仍是0.707MPa，如圖4所示.

圖4 單個矩形的均布荷載分布圖Fig.4 The single rectangle distributed load

第一階段力學分析表明，墩頂處和跨中為橋面鋪裝層受力不利位置，因此本階段力學分析中分別建立墩頂處和跨中處鋼箱梁及橋面層模型，分析不利位置處鋼橋面鋪裝層的受力狀況，其中跨中處鋼箱梁有限元模型如圖5所示.采用的材料參數(shù)與第一階段相同.實際上本階段力學分析建立的鋼箱梁局部模型與第一階段模型相同，只是約束條件不同，分析結(jié)果表明局部鋼箱梁縱向兩端采用不同的約束條件對計算結(jié)果影響并不大.

圖5 跨中處局部鋼箱梁有限元模型Fig.5 The finite element model of the steel box girder at mid－span

計算橫向和縱向多種不利位置荷載作用下鋼橋面鋪裝層的力學響應，結(jié)果表明：無論墩頂處還是跨中處在最不利荷載作用下，產(chǎn)生的最大縱向拉應變都小于30με，產(chǎn)生的最大橫向拉應變?yōu)?10με左右；產(chǎn)生較大橫向拉應變的位置不僅位于荷載作用處，也位于腹板附近.產(chǎn)生的縱向剪應力為0.083 MPa，橫向剪應力為0.089MPa.

2.4 第三階段力學分析

當車輛剎車時，橋面鋪裝將承受較大的水平荷載.如果剎車比較急，水平力可能會作用于集中的區(qū)域，特別是在交通量比較大的區(qū)域，這種現(xiàn)象時常出現(xiàn)，久而久之將會使橋面鋪裝產(chǎn)生剪切破壞.本文選擇水平荷載系數(shù)為0.5，標準垂直荷載的作用集度為0.707MPa，則水平荷載的集度為0.354MPa，計算所得的最大應力應變結(jié)果如表3所示.

表3 考慮水平荷載的最大應力應變的計算結(jié)果Tab.3 The computation results of the maximum stress/strain with a consideration of the horizontal force

由計算結(jié)果可見，考慮縱向水平荷載后，鋼橋面鋪裝層所受的縱向剪應力和拉應變增加了約3.5倍，而橫向剪應力和拉應變幾乎沒有發(fā)生變化.

2.5 計算結(jié)果綜合分析

綜合三階段的計算結(jié)果可以看出，第一階段整體模型，在墩頂處橫隔板與腹板交界處易產(chǎn)生應力突變，縱向上最大應變300με，但橫向上產(chǎn)生的應變值較??；非應力突變處縱向最大應變普遍為170～250με.第二階段作用車輛局部荷載時，在最不利荷位，縱向產(chǎn)生的應變不到30με，橫向上應變?yōu)?10 με.第三階段當加上縱向水平荷載，縱向拉應變增加到90με，而橫向拉應變基本沒有變化.

在基本無擁堵的交通條件下，將第一和第二階段疊加，墩頂處最大縱向拉應變?yōu)?00～280με，橫向為105με；跨中最大縱向拉應變?yōu)?0με，橫向為110με左右.

如果考慮交通擁堵，需將第二和第三階段疊加，墩頂處最大縱向拉應變?yōu)?60～340με，橫向為120 με；跨中最大縱向拉應變?yōu)?0με，橫向為110με左右.

第一階段和第二階段中鋼橋面鋪裝層所受的剪應力比較小，第三階段即考慮鋼橋面鋪裝層受到的最大剪應力在0.3MPa左右.

力學分析結(jié)果表明，崇啟大橋的鋼箱梁剛度比較大，特別是鋼橋面板厚度比較厚，因而崇啟大橋橋面鋪裝層在局部車輛荷載長期作用下的疲勞應變相對較小.但是由于連續(xù)鋼箱梁在墩頂處會產(chǎn)生很大的負彎矩，在整橋變形協(xié)調(diào)影響下墩頂處產(chǎn)生的縱向拉應變比較大，而且長期處于這種狀態(tài)，所以墩頂處對稱4～6個橫隔板之間的橋面鋪裝設計需要重點關(guān)注.

3 崇啟大橋鋼橋面鋪裝方案設計

崇啟大橋鋼橋面鋪裝方案的設計需要依據(jù)崇啟大橋的特點，充分考慮當?shù)氐臍夂驐l件、荷載條件、施工條件等因素，協(xié)調(diào)平衡.崇啟大橋力學計算結(jié)果顯示，在局部荷載作用下鋪裝層受到的橫向拉應變與江蘇省內(nèi)目前采用的環(huán)氧瀝青鋪裝橋梁相比較小，鋪裝層出現(xiàn)縱向開裂的幾率大為降低，綜合考慮國內(nèi)各類型方案的性能，特別是考慮到環(huán)氧瀝青鋪裝方案在江蘇省內(nèi)有成功的案例，鋪裝的技術(shù)成熟度高，因此推薦崇啟大橋鋼橋面鋪裝采用雙層環(huán)氧瀝青鋪裝，鋪裝方案見圖6所示，鋪裝總厚度為5.5 cm.但在墩頂位置存在持續(xù)受拉區(qū)，建議對墩頂位置防裂措施進行研究.

圖6 崇啟大橋鋼橋面鋪裝推薦方案Fig.6 The recommended steel deck pavement of Chongqi Bridge

4 崇啟大橋鋼橋面鋪裝關(guān)鍵材料性能研究

4.1 環(huán)氧瀝青混凝土設計及性能研究

崇啟大橋環(huán)氧瀝青混凝土采用鎮(zhèn)江茅迪公司生產(chǎn)的玄武巖橋面料，環(huán)氧瀝青采用美國化學系統(tǒng)公司的Bv型環(huán)氧瀝青.

本文在南京二橋、潤揚大橋、杭州灣跨海大橋橋面鋪裝研究的基礎上，經(jīng)多次試配確定崇啟大橋環(huán)氧瀝青混凝土級配如表4所示，通過馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量為6.5%.

參照我國瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程（JTG052—2000），對環(huán)氧瀝青混合料進行水穩(wěn)定性試驗、高低溫性能試驗、力學參數(shù)試驗和疲勞性能研究，試驗結(jié)果如表5所示.

表4 礦料的合成級配Tab.4 The gradation of the epoxy asphalt mixture %

表5 環(huán)氧瀝青混合料性能試驗結(jié)果Tab.5 The test results of epoxy asphalt mixture

從試驗結(jié)果可以看出，設計的環(huán)氧瀝青混凝土具有優(yōu)良的綜合路用性能.

4.2 富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土性能研究

崇啟大橋?qū)儆诙嗫邕B續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，力學分析結(jié)果表明墩頂處負彎矩較大，雖然拉應變最大值與其他橋梁相比并不算高，但墩頂處鋪裝層縱向拉應變的受力范圍較大，并且處于長期受拉狀態(tài)，對控制裂縫發(fā)展不利.為了解決墩頂處鋪裝層長期受拉的問題，專門開展了墩頂處富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土防裂研究.

富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土級配與常規(guī)環(huán)氧瀝青混凝土相同，瀝青用量比一般采用馬歇爾方法設計的環(huán)氧瀝青混凝土高，本文推薦的富瀝青混凝土油石比為6.8%，比常規(guī)環(huán)氧瀝青混凝土最佳瀝青用量高0.3%.富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土和常規(guī)環(huán)氧瀝青混凝土的性能試驗結(jié)果如表6所示.

表6 富瀝青和常規(guī)環(huán)氧瀝青混合料性能比較Tab.6 Comparison of epoxy asphalt mixture with rich epoxy asphalt and common asphalt

從對比結(jié)果可以看出，富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土的主要性能特別是變形性能和疲勞性能明顯優(yōu)于常規(guī)環(huán)氧瀝青混凝土，富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土具有更加優(yōu)良的耐疲勞開裂性能，可以更好地滿足崇啟大橋墩頂處鋼橋面鋪裝的防裂要求.

4.3 防水黏結(jié)層比選研究

防水黏結(jié)層是橋面鋪裝的重要組成部分，鋪設在鋼橋面板與鋪裝層之間.防水黏結(jié)層的主要作用是黏結(jié)，解決鋪裝層與鋼板之間的黏結(jié)問題，其次是防水防腐，解決鋼板的腐蝕問題.

目前國內(nèi)采用的環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝，一般采用環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)層，防水黏結(jié)層用量為0.68L·m－2，施工過程中處于未固化狀態(tài)，易造成破壞，因此需要在施工過程中采用側(cè)喂料機等防黏措施，加大了環(huán)氧瀝青混凝土施工難度.為此崇啟大橋鋼橋面鋪裝設計中研究采用環(huán)氧黏結(jié)碎石層作為環(huán)氧瀝青鋪裝防水黏結(jié)層的可行性.

環(huán)氧黏結(jié)碎石層是指在鋼板噴砂除銹完成后即涂布一層0.9～1.1kg·m－2的改性環(huán)氧樹脂，然后立即撒布一層3～5mm的單粒徑碎石于環(huán)氧表面，使之與環(huán)氧樹脂一起固化，最終形成碎石與環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂與鋼板黏結(jié)牢固粗糙的抗滑且防水表面，從而實現(xiàn)鋼橋鋪裝層界面的防水和防剪切滑移.環(huán)氧黏結(jié)碎石層具有與鋼板黏結(jié)強度高、施工簡便、固化時間短等特點，環(huán)氧黏結(jié)碎石層固化后可以作為環(huán)氧瀝青施工的平臺，解決環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)層施工過程中的黏結(jié)破壞問題，大大降低環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝的施工難度和施工風險.

為了保證本文提出的防水黏結(jié)層具有良好的黏結(jié)性能和防水防腐性能，將其與環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)層性能進行了以下試驗比較：① 強度，包括防水黏結(jié)層與鋼板黏結(jié)強度和自身的斷裂強度試驗；② 變形能力，包括防水黏結(jié)層的拉伸試驗；③ 耐腐蝕性（鹽霧試驗）；④ 組合件拉拔試驗.

試驗結(jié)果如表7所示.

表7 環(huán)氧黏結(jié)碎石層與環(huán)氧瀝青防水粘結(jié)層試驗結(jié)果比較Tab.7 The test results of epoxy resin and epoxy asphalt adhesion layer

由表可見，采用環(huán)氧瀝青黏結(jié)層的鋪裝組合件在25℃時的拉拔強度大于5MPa，70℃的拉拔強度大于1MPa，破壞位置發(fā)生在環(huán)氧瀝青混合料內(nèi)部（見圖7b），說明鋼板與鋪裝層之間的黏結(jié)強度超過環(huán)氧瀝青混合料本身；采用環(huán)氧黏結(jié)碎石層的組合件在25℃時的拉拔強度為1.87MPa，70℃的拉拔強度為0.56MPa，破壞位置發(fā)生在環(huán)氧瀝青混合料與環(huán)氧黏結(jié)碎石層之間（見圖7a），說明鋼板與環(huán)氧黏結(jié)碎石層之間黏結(jié)較為牢固，但環(huán)氧黏結(jié)碎石層與鋪裝層之間存在脫開的風險.組合件拉拔試驗結(jié)果表明：采用環(huán)氧黏結(jié)碎石層作為環(huán)氧瀝青鋪裝的防水黏結(jié)層時，應加強對環(huán)氧瀝青混合料與環(huán)氧黏結(jié)碎石層之間黏結(jié)的處理.

圖7 拉拔試驗結(jié)果Fig.7 Pull－off test results of the composite specimen

耐腐蝕試驗（耐鹽霧試驗）時間為336h，試驗后各試件表面均沒有出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，鋼板刻槽部分的銹蝕沒有進一步擴展，表明環(huán)氧富鋅漆＋環(huán)氧防水黏結(jié)料、環(huán)氧黏結(jié)碎石層均可以保護鋼板，有效防銹.環(huán)氧黏結(jié)碎石層與環(huán)氧富鋅漆的防銹機理有所不同，環(huán)氧黏結(jié)碎石層通過完全阻斷水和空氣與鋼板接觸保證鋼板不被銹蝕，而環(huán)氧富鋅漆則通過代償作用保證鋼板不被銹蝕.

綜合以上試驗結(jié)果可以看出，環(huán)氧黏結(jié)碎石層與鋼板黏結(jié)牢靠，但是與上層鋪裝之間黏結(jié)強度較低，綜合考慮防水黏結(jié)層性能與可施工性，推薦崇啟大橋鋼橋面鋪裝采用環(huán)氧瀝青防水黏結(jié)層.

5 崇啟大橋鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)研究

5.1 組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗結(jié)果

為了較為準確地評價鋼橋面鋪裝的使用性能，需要在接近實際使用條件的情況下對鋼橋面鋪裝狀況和性能進行快速的試驗研究，在盡可能短的時間內(nèi)取得試驗結(jié)果.本文采用三點式帶鋼板復合件彎曲疲勞試驗評價崇啟大橋鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)的疲勞耐久性.圖8為鋪裝組合結(jié)構(gòu)試驗照片.

圖8 鋪裝組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗Fig.8 The fatigue test picture of composite specimen

帶鋼板疲勞試件嚴格按照現(xiàn)場施工工序進行成型，鋼板采用16mm厚鋼板，試件鋪裝下層厚度為2.5cm，鋪裝上層厚度為3.0cm，試驗采用正弦加載，加載頻率10Hz.試驗采用前文確定的軸載譜作為輸入?yún)?shù)，如表1所示.根據(jù)鋼板表面應變等效的原則，通過力學分析和室內(nèi)試驗建立現(xiàn)場軸載與室內(nèi)荷載之間的等效關(guān)系，如軸重13t對應于室內(nèi)疲勞荷載6kN.忽略10t以下軸載對鋪裝層疲勞壽命的影響，則疲勞試驗的加載條件為6kN加載1 200萬次，9kN加載120萬次，最后采用12kN加載8萬次，試驗結(jié)果如表8所示.

表8 雙層環(huán)氧瀝青鋪裝組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗結(jié)果（油石比6.5%）Tab.8 The fatigue test results of dual－layer epoxy asphalt（asphalt－aggregate ratio：6.5%）

崇啟大橋鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)經(jīng)過6，9，12kN的組合荷載，作用總次數(shù)達到1 328萬次的疲勞試驗，基本模擬了當前江蘇省內(nèi)大跨徑橋梁的貨車輪載情況，最終試件未發(fā)生破壞，試驗結(jié)果表明目前設計的雙層環(huán)氧瀝青鋪裝的使用壽命可以滿足崇啟大橋鋼橋面鋪裝10年的使用要求.

5.2 富瀝青環(huán)氧瀝青鋪裝組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗結(jié)果

為了解決崇啟大橋墩頂處鋪裝長期受拉的問題，本文開展了富瀝青組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗研究.考慮到對上面層鋪裝粗糙度的要求，僅在鋪裝下層中采用油石比為6.8%的富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土.成型了2.5cm富瀝青環(huán)氧瀝青鋪裝下層（油石比為6.8%）和3.0cm環(huán)氧瀝青鋪裝上層（油石比為6.5%）的組合結(jié)構(gòu)試件，開展了帶鋼板組合結(jié)構(gòu)的疲勞試驗.試驗用鋼板材質(zhì)、尺寸與第5.1節(jié)中相同，試驗采用正弦加載，加載頻率10Hz.考慮到試驗的可行性，采用超載50%的疲勞荷載（9kN）作為控制荷載，以試件破壞或者作用次數(shù)超過600萬次（相當于江蘇省內(nèi)跨江大橋10年內(nèi)50%超載的交通荷載累計作用次數(shù)的5倍）作為結(jié)束標準，表9為富瀝青鋪裝組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗結(jié)果.

表9 雙層富瀝青環(huán)氧瀝青鋪裝組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗比較Tab.9 Comparison of the fatigue performance of dual－layer epoxy asphalts

從試驗結(jié)果可以看出，在9kN試驗荷載條件下，與常規(guī)環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)相比，富瀝青環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)能夠表現(xiàn)出更加優(yōu)良的疲勞性能，疲勞壽命提高2.5倍以上.因此本文推薦崇啟大橋鋼橋面鋪裝下層中采用富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土.

6 結(jié)論

（1）多跨連續(xù)大跨徑鋼箱梁橋面鋪裝層在墩頂位置存在較大范圍的持續(xù)拉應變區(qū)，該拉應變持續(xù)時間久，對鋪裝的耐疲勞性能提出了更高的要求.

（2）環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝具有優(yōu)良的綜合路用性能，且在江蘇省內(nèi)有成功的案例，結(jié)合崇啟大橋鋼橋面鋪裝的受力特點和使用特點，推薦崇啟大橋鋼橋面采用雙層環(huán)氧瀝青鋪裝.

（3）環(huán)氧瀝青混凝土性能試驗結(jié)果表明富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土的主要性能特別是變形性能和疲勞性能要比常規(guī)環(huán)氧瀝青混凝土高，可以更好地滿足崇啟大橋鋼橋面鋪裝墩頂處防裂的要求.

（4）綜合考慮使用性能和施工和易性，建議崇啟大橋環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝采用環(huán)氧瀝青作防水黏結(jié)層.

（5）室內(nèi)帶鋼板組合結(jié)構(gòu)疲勞試驗表明在當前江蘇省內(nèi)跨江大橋貨車交通軸載譜條件下，雙層環(huán)氧鋪裝的疲勞壽命可以滿足崇啟大橋10年的使用.

（6）與常規(guī)環(huán)氧瀝青鋼橋面鋪裝組合結(jié)構(gòu)相比，鋪裝下層采用富瀝青環(huán)氧瀝青混凝土可顯著提高鋪裝組合結(jié)構(gòu)的疲勞耐久性.

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