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钢梁桥面ＵＨＰＣ防水铺装层施工技术研究

摘要：针对洞庭湖特大桥结构设计形式新颖、桥址处特殊的气候条件及生态环保要

求，以及后期运营过程中钢梁桥面板对防水、防腐要求高的特点，大桥钢梁桥面在世界范

围内首次采用超高性能混凝土（ＵＨＰＣ）进行防水铺装层施工。超高的力学性能及耐久

性，大大提升正交异性桥面铺装体系安全健康水平。介绍了钢梁桥面防水铺装层施工工艺

原理，阐述了钢筋、模板、混凝土等关键施工要点，重点总结了超高性能混凝土在铁路正

交异性钢桥面上应用的新技术、质量保证手段。

关键词：铁路钢桥面；超高性能混凝土；防水铺装层

０引言

随着桥梁建设科学技术的进步，钢桥因其特有的优点而被广泛应用。而在钢梁桥面铺装

体系上通常采用常规的设计，常规桥面铺装体系易产生裂缝类病害，降低防水效果，造成钢

梁桥面板腐蚀破坏，增加后期维修成本。铁路钢梁正交异性桥面板刚度较小，受间断性荷载

作用，容易造成疲劳破坏，降低钢梁健康寿命，同时危及铁路运营安全，所以铁路钢梁桥面

防水铺装层必须具备一定刚度、优良的耐久性和抗疲劳特性。

超高性能混凝土（ＵｌｔｒａＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＣｏｎｃｒｅｔｅ，

简称ＵＨＰＣ）是一种创新性的水泥基材料，从材料构成、微观结构、配合比设计等各方面

均不同于普通传统高性能混凝土的一种新型建筑工程材料，具有超高的力学性能和超强的耐

久性能，试验证明，ＵＨＰＣ作为钢梁正交异性板桥面铺装层，大大提高了桥面系刚度，避

免了钢桥面疲劳破坏和铺装层开裂问题，提高了防水铺装层耐久性。所以超高性能混凝土桥

面系统逐渐被发展和应用起来，目前，中铁大桥局自主研发的ＵＨＰＣ桥面体系已成功应用

于多座公路钢桥面，并取得良好的应用效果。

１工程概况

浩吉铁路洞庭湖特大桥主桥为（９８＋１４０＋４０６＋４０６＋１４０＋９８）ｍ三

塔双索面双主跨铁路煤运专用斜拉桥，全长１２９０．２４ｍ，为世界首座。主梁为钢箱梁

钢桁结合梁结构，为不带竖杆的华伦式桁架，主桁采用内倾布置，上弦杆中心距１２．０ｍ，

下弦箱间距１４．０ｍ，主桥和８４ｍ跨沿湖路钢梁桥面铺装层设计采用５ｃｍ厚ＵＨＰＣ

防水铺装层，铺装总面积近１．２万ｍ２。

２总体方案

钢桥面铺装的总体方案：铁路钢梁桥面铺装层采用全幅、分段施工，每段约１００ｍ。

单节段施工时，先对道砟槽内钢梁桥面板表面进行喷砂除锈处理，钢板表面处理完成后焊接

１９×３．５ｃｍ剪力钉，间距为３０ｃｍ×３０ｃｍ，然后立即进行防腐涂装，涂装环

氧富锌底漆两道各５０μｍ。防腐涂装完后进行钢筋网铺设、绑扎，然后立模，之后进行５

ｃｍ超高性能混凝土浇筑。超高性能混凝土施工完毕后覆盖薄膜和土工布进行养护，覆膜养

护龄期为２８ｄ。

３关键施工技术

３．１钢桥面抛丸处理每节段施工前在桥面划线标记施工区域，用抛丸机将道砟槽内

钢梁面的油漆、浮锈等清理干净。抛丸磨料采用钢丸、钢质棱角砂，其比例通过试验确定。

磨料必须保持干燥、清洁、不含如油脂、盐分等影响抛丸质量的有害物质。抛丸作业顺桥向

依次进行（见图１），前后道抛丸作业重叠宽度达到１００ｍｍ，防止漏抛，对于挡砟板侧

面无法机械作业区域采用角磨机人工除锈抛光，桥面经过３遍抛丸粗糙度及光洁度达到Ｓａ

２．５级，表面粗糙度在Ｒｚ７５μｍ～１００μｍ之间（见图1）。

3.２防腐层底漆喷涂

钢桥面清理干净后即进行桥面２道各５０μｍ的环氧富锌防锈底漆的喷涂作业，以确保

桥面清污除锈质量。采用喷涂机和人工涂刷组合工艺在试验段进行环氧富锌防锈底漆喷涂作

业，按涂料质量要求选择合适的高压无气喷涂机的技术参数，底漆喷涂要厚度均匀，漆膜厚

度要一次达标，喷枪嘴要与漆膜面垂直，两次喷涂交接处要交叠覆盖，避免漏喷。对于挡砟

板侧面底漆采用人工手动顺次涂刷，漆液蘸取量满足涂刷要求，防止漆液滴挂。喷涂完毕后

底漆自然环境固化养护，防止外部因素影响损坏，确保底漆质量。喷涂厚度实测平均结果：

第一层５８μｍ，总喷涂厚度１２１μｍ，满足设计要求。

3.３剪力钉焊接技术根据设计图纸要求进行剪力钉位置放样。节段除锈完成后利用墨

线在钢桥面上画出剪力钉的位置，保证定位标志清晰可见和准确。剪力钉标准间距为３００

ｍｍ。当剪力钉的设计位置与钢主梁拼接焊缝位置冲突时，应将剪力钉偏离焊缝边界２０ｍ

ｍ～３