[發(fā)明專利]鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310754559.9
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103774553A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉先淼;張少錦;盧漢平;熊健;易志強(qiáng);鄧志華;王勇;李云江;劉學(xué);范磊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州新粵交通技術(shù)有限公司;廣州珠江黃埔大橋建設(shè)有限公司
• 主分類號: E01D19/12
• 分類號: E01D19/12;E01D21/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭彤;萬志香

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼橋面設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

鋼橋面鋪裝是橋梁行車系統(tǒng)的重要組成部分，它的好壞直接影響到行車的安全性、舒適性、橋梁耐久性及投資效益和社會效益。正交異性橋面體系的出現(xiàn)，大幅度地降低了橋梁的重量，使橋梁的跨徑更長，促進(jìn)了特大跨徑橋梁的建設(shè)，鋼橋面鋪裝技術(shù)是伴隨著特大跨徑橋梁的建設(shè)而發(fā)展起來的一項(xiàng)高技術(shù)難度的特殊鋪裝技術(shù)。由于正交異性鋼橋面體系的鋼度小，變形大，對鋼橋面鋪裝的要求非?？量?，因而成為一項(xiàng)世界性的難題。鋼橋面鋪裝直接鋪設(shè)在正交異性鋼板上，在行車荷載、風(fēng)載、溫度變化及鋼橋面局部變形等因素影響下，其受力和變形遠(yuǎn)較公路路面或機(jī)場跑道復(fù)雜，因而對其高溫穩(wěn)定性、抗疲勞開裂性、對鋼板變形的隨從性、變形特性、層間粘接以及完善的防排水體系等均有極高的要求。同時，由于鋪裝所處的特殊位置，在使用性能上又有重量輕、粘結(jié)性高、不透水等特殊要求。

我國鋼橋面鋪裝先后使用過普通瀝青混凝土、改性瀝青混凝土、SMA、環(huán)氧瀝青混凝土、澆注式瀝青混凝土、樹脂瀝青組合體系(ERS)等，鋼橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過單層、雙層、多層等形式。由于鋼橋面本身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，鋼橋面鋪裝層受力和變形情況比公路路面復(fù)雜的多，鋼橋面的剛度較小，變形較大，在實(shí)際工程的運(yùn)用中，與普通路面結(jié)構(gòu)層相比，鋼橋面鋪裝層更易出現(xiàn)車轍、開裂、脫層等多種病害。

德國是最早對鋼橋面鋪裝體系展開研究的國家，隨后美國、英國、丹麥、日本、荷蘭等國家也先后進(jìn)行了相關(guān)研究，其理論分析和數(shù)值計算的目的在于為鋼橋面鋪裝提供設(shè)計參數(shù)。世界各國在鋼橋面鋪裝方面選用的結(jié)構(gòu)類型與鋪狀材料及厚度都不盡相同,一般包括防水層和瀝青混凝土面層兩個基本層面。鋼橋面鋪裝瀝青混合料主要有三種體系：澆注式瀝青混凝土(Mastic?Asphalt)、瀝青瑪蹄脂碎石(Stone?Mastic?Asphalt，簡稱SMA)和環(huán)氧瀝青混凝土(Epoxy?Asphalt)。這三種材料根據(jù)其性能的差別分別用于不同的鋪裝層位中，但由于鋼橋面鋪裝具有厚度較薄和受力情況復(fù)雜的特點(diǎn)，鋼橋面鋪裝層極易發(fā)生破壞。相比較而言環(huán)氧瀝青混凝土強(qiáng)度較高，耐久性也好，但環(huán)氧瀝青混合料的配制工藝比較復(fù)雜，施工中對時間和溫度的要求十分嚴(yán)格，施工難度大，材料及施工成本較高。

近十幾年來，我國建設(shè)的許多大跨徑橋梁中，正交異性鋼橋面板體系由于自重輕及經(jīng)濟(jì)性好而得到越來越多的應(yīng)用。但是，正交異性鋼橋面的鋪裝問題，在國內(nèi)尚未得到很好的解決，大多存在不同程度的車轍、開裂、瀝青混凝土面層與鋼橋面的底層(即橋面板)脫層與滑移等病害。目前我國已建成使用的大跨徑橋梁，由于采用的技術(shù)方案不可靠，大多存在不同程度的車轍、開裂、瀝青混凝土面層與橋面板脫層與滑移等病害。

分析國內(nèi)外鋼橋?yàn)r青鋪裝使用狀況發(fā)現(xiàn),高溫穩(wěn)定性差和疲勞開裂是正交異性鋼橋面鋪裝產(chǎn)生破壞的主要形式，究其破壞的根本原因在于橋面板對瀝青混凝土面層變形的隨從性不夠，層間粘接耐久性差，進(jìn)而造成橋面板與瀝青混凝土面層脫層與滑移而破壞。因而，迫切需求一種既能滿足我國特殊的氣候環(huán)境要求，又能滿足我國大量重載及超載交通條件，同時對施工工藝和施工環(huán)境比較寬松的鋼橋面保護(hù)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)，該鋪裝結(jié)構(gòu)與鋼橋面間能形成足夠的粘結(jié)力，避免鋪裝層下表面與橋面鋼板之間脫落，對橋面鋼板起到防護(hù)的作用。

具體的技術(shù)方案如下：

一種鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)，在鋼橋面的橋面鋼板上依次鋪設(shè)組合式連結(jié)層、超高粘改性瀝青瑪蹄脂碎石層，所述組合式連結(jié)層自下而上依次包括第一改性環(huán)氧樹脂-碎石層、第二改性環(huán)氧樹脂-碎石層；所述組合式連結(jié)層與超高粘改性瀝青瑪蹄脂碎石層之間還設(shè)有粘結(jié)材料層；所述粘結(jié)材料層為活性環(huán)氧樹脂材料。

在其中一個實(shí)施例中，所述第一改性環(huán)氧樹脂-碎石層和第二改性環(huán)氧樹脂-碎石層所使用的改性環(huán)氧樹脂的粘結(jié)力>5MPa，23℃下的延伸率>65%，第一改性環(huán)氧樹脂-碎石層中改性環(huán)氧樹脂的用量為1.0-1.5kg/m²，第二改性環(huán)氧樹脂-碎石層中改性環(huán)氧樹脂的用量為4.0-5.0kg/m²。

在其中一個實(shí)施例中，所述超高粘改性瀝青瑪蹄脂碎石層中所使用的超高粘改性瀝青為60℃下粘度大于200000Pa.S的特種改性瀝青。

在其中一個實(shí)施例中，所述粘結(jié)材料層所使用的活性環(huán)氧樹脂材料的用量為2.0-3.0kg/m²。