一种混凝土桥面铺装结构及其施工方法技术

技术编号:19479140 阅读:133 留言:0更新日期:2018-11-17 10:04
本发明专利技术提供了一种混凝土桥面铺装结构,其特征在于所述混凝土桥面铺装结构由混凝土桥面到表层依次为树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄沥青铺装层,混凝土桥面与超薄沥青铺装层通过树脂垫层和高分子树脂粒子粘结,总铺装厚度为15~25mm。本发明专利技术铺装结构整体厚度薄、质量轻,各层间粘结性能好,抗剪强度大,有利于提高桥梁铺装层的耐久性能。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土桥面铺装结构及其施工方法
本专利技术涉及交通运输工程领域,尤其是涉及一种混凝土桥面铺装结构及其施工方法。
技术介绍
桥面铺装是桥梁建造和行车系统的重要组成部分。近年来,我国兴建了大批水泥混凝土桥梁,但由于认识不足,桥面铺装层常在短期内即出现了早期病害,使得桥梁的使用耐久性大大降低。这些早期病害中以桥面铺装层的推移、拥包、车辙最为严重。究其原因多数是桥面与沥青混合料以及各铺装层间的粘结力差,抗剪切性能较弱所导致。与公路路面相比,桥面铺装对粘结层和铺装层的强度及疲劳耐久性等方面的要求更高。混凝土桥面因结构等原因,承重受限,铺装层不宜过厚。随着国内行车超载现象的日益严重,混凝土桥面铺装层因抗剪强度不足导致的推移、脱层等破坏也越来越严重,直接影响了行车的安全性、舒适性以及桥梁耐久性。传统的混凝土桥面铺装方案有的直接在水泥混凝土铺装层上铺设沥青混凝土,有的则采用普通乳化沥青作粘结层,而且撒布量控制不严,易导致粘层油过量,从而使沥青混凝土铺装层产生剪切破坏。采用改性乳化沥青和碎石封层技术一定程度上改善了桥面的抗剪性能,但仍不能满足当前桥梁轻量化设计以及环境荷载要求。因此,有必要改进混凝土桥面铺装层间的抗剪措施和铺装方案,提高桥面铺装整体性和抗剪强度,减少铺装层的推移、脱层等病害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种结构简单合理、抗剪性能好、施工相对简便的混凝土桥面铺装结构。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:一种混凝土桥面铺装结构,其特征在于所述混凝土桥面铺装结构由混凝土桥面到表层依次为树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄沥青铺装层,混凝土桥面与超薄沥青铺装层通过树脂垫层和高分子树脂粒子粘结,总铺装厚度为15~25mm。进一步地,所述的树脂垫层中的树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯或其混合物,用量为1.5-2.5kg/m2,干膜厚度为1.5-3.0mm,所述的树脂垫层中掺有无机填料、短切纤维或偶联剂中的一种或多种。进一步地,所述的高分子树脂粒子由EVA树脂和苯乙烯类树脂共聚混炼而成,EVA树脂中醋酸乙烯含量为10%~40%;EVA树脂和苯乙烯类树脂共混比例优选为10:1~1:1。进一步地,所述的高分子树脂粒子为圆形颗粒,粒子粒径为1.0-4.0mm,粒子软化点为150℃。进一步地,高分子树脂粒子施工用量为0.2-1.0kg/m2,所述的高分子树脂粒子在树脂垫层中浸没高度为1.0-2.0mm。进一步地,所述的超薄磨耗层采用高粘改性沥青和沥青混合料相结合,所述的高粘沥青由50、70或90号基质沥青与高掺量的高粘改性剂,并辅以一定量的稳定剂和相容剂经高速剪切混合、高温发育制备而成,基质沥青:高粘改性剂:相容剂:稳定剂=100:4~6:6~12:0.3~0.5,所述的沥青混合料采用细粒式混合料,采用SMA-10或SMA-5级配,空隙率控制在3-5%。进一步地,所述的铺装结构铺设在混凝土桥面板上,所述的混凝土桥面板在铺装前经过拉毛或刻槽处理。本专利技术的另一目的在于提供一种结构简单合理、抗剪性能好、施工相对简便的混凝土桥面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:一种混凝土桥面铺装结构的施工方法,其特征在于所述方法包括以下步骤:(1)新建混凝土桥面采用拉毛处理,已建成的混凝土桥面进行喷砂或刻槽处理,并清洗干净;(2)在处理干净后的混凝土桥面刷涂树脂垫层,并撒布高分子树脂粒子,使其部分陷入所述树脂垫层内,形成高分子树脂粒子粘结层;(3)树脂固化后,摊铺细粒式超薄磨耗层。进一步地,所述的树脂垫层中的树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯或其混合物,用量为1.5-2.5kg/m2,干膜厚度为1.5-3.0mm,所述的树脂垫层中掺有无机填料、短切纤维以及偶联剂。进一步地,所述的高分子树脂粒子由EVA树脂和苯乙烯类树脂共聚混炼而成,EVA树脂中醋酸乙烯含量为10%~40%;EVA树脂和苯乙烯类树脂共混比例优选为10:1~1:1,高分子树脂粒子施工用量为0.2-1.0kg/m2,所述的高分子树脂粒子在树脂垫层中浸没高度为1.0-2.0mm。进一步地,所述的超薄磨耗层采用高粘改性沥青和沥青混合料相结合,所述的高粘沥青由50、70或90号基质沥青与高掺量的高粘改性剂,并辅以一定量的稳定剂和相容剂经高速剪切混合、高温发育制备而成,基质沥青:高粘改性剂:相容剂:稳定剂=100:4~6:6~12:0.3~0.5,所述的沥青混合料采用细粒式混合料,采用SMA-10或SMA-5级配,空隙率控制在3-5%。本专利技术的积极进步效果在于:1.本专利技术的混凝土桥面铺装结构粘结层采用改性树脂垫层与高分子树脂粒子组成。改性树脂涂刷在混凝土表面,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桥面铺装层间的温度传递,增加粘结层和沥青混合料面层的稳定性。偶联剂可增加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混凝土桥面的“有机-无机”界面融合,增加了层间粘结性。高分子树脂粒子浸没在树脂层中的下半部分嵌可与树脂垫层较好粘结,同时其上半部分在热拌沥青混合料的高温作用下呈熔融状态,可与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,达到防止层间的滑动与开裂,提高铺装层的使用耐久性的目的。经检测,高分子树脂粒子粘结层60℃下层间抗剪强度大于1.0MPa,远大于其他单一树脂、碎石、乳化沥青等粘结层方案。2.本专利技术的混凝土桥面铺装层采用高粘弹改性沥青拌制的超薄磨耗层,可有效抑制铺装层的开裂、推移、车辙等病害,尤其具备极佳的抗疲劳和耐久性能。五点加载试验结果显示粘结层与高粘弹沥青混合料组合的铺装层具备200万次的疲劳寿命。100万次加速加载试验后,铺装层未出现脱层现象,且表面仅有轻微磨损和微小车辙,表明高粘弹沥青混合料具备较佳的抗滑、抗车辙和耐久性能。桥面采用超薄磨耗层铺装提高了施工便利性,降低了桥梁承载和工程造价,延长了混凝土桥面的使用寿命。即使后期出现病害,薄层铣刨加铺十分方便。3.本专利技术的混凝土桥面铺装结构较薄,养护方便,铺装层在桥梁全寿命周期内具备较好的经济性。附图说明图1为本专利技术的混凝土桥的桥面铺装结构的示意图。图中,1为超薄沥青铺装层,2为高分子树脂粒子粘结层,3为树脂垫层,4为混凝土桥面层。具体实施方式参考说明书附图以具体实施例的方式进一步对本发作详细说明。但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。一种混凝土桥面铺装结构,其特征在于所述混凝土桥面铺装结构由混凝土桥面到表层依次为树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄沥青铺装层,混凝土桥面与超薄沥青铺装层通过树脂垫层和高分子树脂粒子粘结,总铺装厚度为15~25mm。所述的树脂垫层中的树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯或其混合物,用量为1.5-2.5kg/m2,优选2.0kg/m2;干膜厚度为1.5-3.0mm,优选2.0mm。所述的树脂垫层中掺有无机填料、短切纤维以及偶联剂等材料。所述的高分子树脂粒子由EVA树脂和苯乙烯类树脂共聚混炼而成具有较佳粘韧性的高分子材料。EVA树脂中醋酸乙烯含量优选10%~40本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土桥面铺装结构,其特征在于所述混凝土桥面铺装结构由混凝土桥面到表层依次为树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄沥青铺装层,混凝土桥面与超薄沥青铺装层通过树脂垫层和高分子树脂粒子粘结,总铺装厚度为15~25mm。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土桥面铺装结构,其特征在于所述混凝土桥面铺装结构由混凝土桥面到表层依次为树脂垫层、高分子树脂粒子粘结层和超薄沥青铺装层,混凝土桥面与超薄沥青铺装层通过树脂垫层和高分子树脂粒子粘结,总铺装厚度为15~25mm。2.根据权利要求1所述的混凝土桥面铺装结构,其特征在于,所述的树脂垫层中的树脂为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯或其混合物,用量为1.5-2.5kg/m2,干膜厚度为1.5-3.0mm,所述的树脂垫层中掺有无机填料、短切纤维或偶联剂中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的混凝土桥面铺装结构,其特征在于,所述的高分子树脂粒子由EVA树脂和苯乙烯类树脂共聚混炼而成,EVA树脂中醋酸乙烯含量为10%~40%;EVA树脂和苯乙烯类树脂共混比例优选为10:1~1:1。4.根据权利要求3所述的混凝土桥面铺装结构,其特征在于,所述的高分子树脂粒子为圆形颗粒,粒子粒径为1.0-4.0mm,粒子软化点为150℃。5.根据权利要求4所述的混凝土桥面铺装结构,其特征在于,高分子树脂粒子施工用量为0.2-1.0kg/m2,所述的高分子树脂粒子在树脂垫层中浸没高度为1.0-2.0mm。6.根据权利要求2所述的混凝土桥面铺装结构,其特征在于,所述的超薄磨耗层采用高粘改性沥青和沥青混合料相结合,所述的高粘沥青由50、70或90号基质沥青与高掺量的高粘改性剂,并辅以一定量的稳定剂和相容剂经高速剪切混合、高温发育制备而成,基质沥青:高粘改性剂:相容剂:稳定剂(质量比)=100:4~6:6~12:0.3~0.5,所述的沥青混合料采用细粒式混合料,采用SMA-1...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴立报马骉郑晓光陈亚杰水亮亮
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

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