一种钢桥面组合铺装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种钢桥面铺装结构，其特征在于所述钢桥面铺装结构由钢桥面到表层依次为活性粉末混凝土层、树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄磨耗层，总铺装厚度为5~7cm，活性粉末混凝土与钢桥面间铺设钢筋网和/或栓钉，超薄磨耗层通过高分子树脂粒子、树脂垫层与活性粉末混凝土层高效粘结。本发明专利技术的桥面铺装结构是通过活性粉末混凝土、高分子树脂粒子粘结层和超薄沥青铺装层结合而成一个整体。本发明专利技术铺装结构整体厚度薄、质量轻、刚度大，各层间粘结性能好，抗剪强度大，尤其适用于宽幅大跨径的钢桥梁。

【技术实现步骤摘要】
一种钢桥面组合铺装结构
本专利技术涉及交通运输工程领域，尤其是涉及一种钢桥面铺装结构。
技术介绍
常规的钢桥面铺装一般由防锈层、防水粘结层、铺装层等构成。作为桥梁行车系的重要组成部分，桥面铺装的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性以及视觉观感。与公路路面相比，桥面铺装对粘结层和铺装层的强度、抗变形性、迫从性以及疲劳耐久性等方面的要求更高。由于桥梁设计的特殊性，以及受环境条件的影响，一直以来，钢桥面铺装都是一项工程难题。随着大跨径、宽幅钢桥梁方案的推广应用，桥面出现过柔、刚性偏弱现象，影响桥面铺装层的承载能力。在交通载荷和环境温度的综合影响下，桥面钢板在有加劲肋和无加劲肋的部位变形程度不同，容易产生应力集中，导致铺装层出现开裂病害。采用水泥混凝土可增加桥面钢性，但普通混凝土弹模高，脆性较大，一般铺筑厚度较厚，增加了桥梁自重。而新建正交异性、大跨径桥梁的建设方案希望尽量减少铺装层自重，达到轻量化要求。另一方面，由于桥面铺装使用条件恶劣(如夏天钢桥面温度最高可达70℃以上)，对沥青混合料铺装层的高温稳定性，抗疲劳开裂性以及与桥面的粘接性能等均提出了严苛的考验。受温度和应力两个因素影响，铺装层极易出现弯拉破坏和层间剪切滑移破坏，进而导致桥面推移或开裂。目前，钢桥面铺装大部分采用公路沥青路面的面层方案。此类方案铺装厚度较厚，自重大，且容易出现车辙、拥包、推移等病害。为减轻桥面铺装自重，宜采用薄层铺装。但较薄的铺装层的受剪强度较大，尤其是在坡度较大的地方更应增强层间的粘合抗剪性能。乳化沥青以及改性乳化沥青粘接层无法满足抗剪现实需要。常规的环氧树脂粘结层与薄层铺装间粘结施工不易控制，且因铺装层较薄环氧树脂层易受行车荷载冲击而出现破坏。因此，有必要综合考量钢桥面受力、层间粘结和铺装层厚度等因素，开发一种刚度和韧性高、层间抗剪、抗冲击及隔热性能好、自重轻的桥面铺装结构。近年来，一种强度高、韧性好，刚度大、自重较轻、结构密实的活性粉末混凝土(RPC)在桥梁建设中得到推广应用，以钢-RPC组合结构的形式有效解决了桥面刚度不足的问题。采用钢-RPC-薄层组合，经高效粘结组成的铺装结构可有效解决目前钢桥面铺装问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了基于高效粘结技术、结构简单合理、重量轻、抗剪、耐冲击、施工简便的钢桥面组合铺装结构。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种钢桥面铺装结构，其特征在于所述钢桥面铺装结构由钢桥面到表层依次为活性粉末混凝土层、树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄磨耗层，总铺装厚度为5～7cm，活性粉末混凝土与钢桥面间铺设钢筋网和/或栓钉，超薄磨耗层通过高分子树脂粒子、树脂垫层与活性粉末混凝土层高效粘结。进一步地，所述的树脂垫层为一类改性树脂粘结料，其干膜厚度为1.5-3.0mm。所述树脂的涂层用量为1.0-3.0kg/m2，优选2.0kg/m2。树脂垫层干膜厚度优选为2.5mm。进一步地，所述的高分子树脂粒子粘结层中的高分子树脂粒子是粒径为1.5-4.0mm，平均粒径为2.0mm，软化点为150～160℃的圆形高分子聚合物颗粒。进一步地，所述的超薄磨耗层采用高粘改性沥青，沥青混合料采用细粒式混合料。进一步地，所述的树脂垫层中掺有导热系数小的无机填料、短切纤维及偶联剂中的一种或多种。进一步地，所述的树脂垫层由A、B两组分组成，A、B混合后发生化学反应固化成具有较高强度的树脂垫层，固化时间为5～30min。所述环氧树脂为购自无锡华欧化工有限公司，型号E128的环氧树脂，由A组分和B组分组成，其中A组分为环氧树脂主体部分，B组分为固化剂，在A组分中加入无机填料、短切纤维以及偶联剂等材料，搅拌均匀后再添加B组分。进一步地，所述的无机填料为石棉粉、二氧化硅粉末或膨胀蛭石，所述的无机填料与树脂用量比为0.05-1.0，所述的短切纤维为石棉纤维或玻璃纤维，所述的短切纤维与树脂用量比为0.005～0.3，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的偶联剂用量与树脂用量比为0.003-0.013。进一步地，所述的细粒式混合料为最大公称粒径不大于9.5mm，采用SMA-10或SMA-5级配，空隙率为3～5％的混合料。进一步地，细粒式混合料的摊铺厚度为1.5～2.5mm。本专利技术的另一目的在于提供了基于高效粘结技术、结构简单合理、重量轻、抗剪、耐冲击、施工简便的钢桥面组合铺装结构的施工方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种钢桥面组合铺装结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：1)钢桥面板喷砂除锈处理，并焊接栓钉或钢筋网；2)浇注活性粉末混凝土，表面拉毛处理，并进行适当养护；或者不作拉毛，待混凝土养护完成后进行喷砂处理；3)在活性粉末混凝土表面刷涂树脂垫层，并撒布高分子树脂粒子，使高分子树脂粒子部分陷入所述的树脂垫层内；4)树脂固化后，摊铺细粒式超薄磨耗层。步骤(1)中，所述的焊接栓钉或钢筋网为，采用拉弧式螺柱焊接方法焊接栓钉，将焊接成型的钢筋网绑扎或焊接在栓钉上；栓钉长度不大于40mm；钢筋网的钢筋直径选择8～12mm，间隔50-80mm，沿纵向和横向焊接。步骤(2)中，所述的活性粉末混凝土的浇注高度为40mm-60mm；所述的混凝土养护的养护时间为16h以上。步骤(3)中，所述的刷涂树脂垫层，采用刮涂或滚涂的方式，应确保树脂内掺加的无机填料及短切纤维混合均匀，所述的撒布高分子树脂粒子在涂布完成树脂垫层的20min内完成。步骤(4)中，所述的铺装细粒式沥青混合料在树脂垫层固化24h～48h后进行，铺装层应清理树脂垫层表面未粘附高分子树脂粒子以及杂物。所述超薄磨耗层现场摊铺温度宜为150℃～180℃。本专利技术的积极进步效果在于：1.本专利技术采用活性粉末混凝土、树脂与高分子树脂粒子组成的粘结层以及超薄磨耗层组合构成的钢桥面铺装结构，减轻了钢桥面铺装层的厚度和重量，实现了桥梁轻量化目标。同时该铺装结构提高了桥面铺装层的整体强度和层间抗剪性能，减少了桥面铺装层开裂、推移、脱层等病害。本专利技术铺装结构具有整体厚度薄、质量轻、刚度大，各层间粘结性能好，抗剪强度大的优点，尤其适用于要求铺装轻量化的宽幅大跨径钢桥梁铺装。2.本专利技术的钢桥面铺装结构中，活性粉末混凝土铺筑在焊接钢筋网的钢桥面板上。活性粉末混凝土的高韧性，加上钢筋网的复合作用，增加钢桥面的刚度，极大缓解了桥面铺装层的变形应力，减少了铺装层开裂等病害，同时减少了铺装层厚度和重量。本专利技术的钢桥面铺装结构中，粘结层材料采用改性树脂和高性能高分子树脂粒子。改性树脂涂刷在活性粉末混凝土表面，其内掺有无机填料、短切纤维和偶联剂等添加剂，具有粘结、防水和隔热功能。无机填料、短切纤维增加了树脂垫层的耐冲击、抗剪及抗裂强度。同时低导热系数的无机填料可以阻隔钢桥面铺装层间的温度传递，增加沥青混合料面层的稳定性。铺装面层的偶联剂增加了树脂涂层与纤维以及高分子树脂颗粒之间的浸润性，同时促进树脂垫层与活性粉末混凝土层的界面融合，增加了层间粘结性。高分子树脂粒子下半部分嵌在树脂层中可以与树脂垫层较好粘结，同时高分子树脂粒子上半部分在热拌沥青混合料的高温作用下可呈熔融状态，与3～5％空隙率的沥青混合料底层融为一体形成锯齿状锁嵌结构，进而将树脂垫层与沥青铺装层结合为一个整体，达到防止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢桥面铺装结构，其特征在于所述钢桥面铺装结构由钢桥面到表层依次为活性粉末混凝土层、树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄磨耗层，总铺装厚度为5~7cm，活性粉末混凝土与钢桥面间铺设钢筋网和/或栓钉，超薄磨耗层通过高分子树脂粒子、树脂垫层与活性粉末混凝土层高效粘结。

【技术特征摘要】
1.一种钢桥面铺装结构，其特征在于所述钢桥面铺装结构由钢桥面到表层依次为活性粉末混凝土层、树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄磨耗层，总铺装厚度为5~7cm，活性粉末混凝土与钢桥面间铺设钢筋网和/或栓钉，超薄磨耗层通过高分子树脂粒子、树脂垫层与活性粉末混凝土层高效粘结。2.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述的树脂垫层为一类改性树脂粘结料，其干膜厚度为1.5-3.0mm。3.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述的高分子树脂粒子粘结层中的高分子树脂粒子是粒径为1.5-4.0mm，软化点为150~160℃的圆形高分子聚合物颗粒。4.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述的超薄磨耗层采用高粘改性沥青，沥青混合料采用细粒式混合料。5.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述的树脂垫层中掺有导热系数小的无机填料、短切纤维及偶联剂中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述的无机填料为石棉粉、二氧化硅粉末或膨胀蛭石，所述的无机填料与树脂用量比为0.05-1.0，所述的短切纤维为石棉纤维或玻璃纤维，所述的短切纤维与树脂用量比为0.005~0.3，所述的偶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓光，马骉，吴立报，陈亚杰，水亮亮，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31