一种钢桥面复合式铺装结构及铺装方法技术

本发明专利技术公开了一种钢桥面复合式铺装结构及铺装方法，该钢桥面复合式铺装结构，包括防水粘结层、ECO改性聚氨酯混凝土铺装层、ECO改性沥青面层，防水粘结层涂覆在桥面钢板上，ECO改性聚氨酯混凝土铺装层铺设在防水粘结层上，ECO改性沥青面层铺设在ECO改性聚氨酯混凝土铺装层上。该铺装结构兼具优异的路用性能和超强的耐久性，弹性模量适中，受力均衡，能提高桥面系整体刚度，提高钢桥面疲劳寿命和铺装层寿命，具有一定的构造深度，具有良好的防水性、超强的粘结性能，能够提供足够的抗滑性，耐磨损及减振降噪效果好。该铺装方法对施工环境条件要求不高、工程造价相对低廉且施工方便，易于控制质量，且具有环保低耗的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种钢桥面复合式铺装结构及铺装方法
本专利技术涉及一种路面的铺装结构，尤其是涉及一种钢桥面用、兼具路用性能和耐久性的全寿命复合式铺装结构及铺装方法。
技术介绍
在现有的材料与技术条件下，“钢桥”是桥梁工程建设实现快速、轻便、防震、工厂化、长大化的最佳结构。然而，钢桥面铺装技术却严重制约了钢桥乃至整个桥梁事业的发展。我国和世界各国一样均花费大量的人力物力对此进行研究。钢桥面铺装技术的核心在于铺装面混凝土材料与界面粘结性能两个方面。当前，国内常用技术方案主要可归结于以下几类：最早使用的双层SMA铺装技术，一是美国引进技术形成的双层环氧沥青混凝土(EA)铺装技术，二是引进英国的浇筑式沥青玛蹄脂(MA)铺装技术，三是引进日本的浇筑式沥青混凝土(GA)+SMA铺装技术，以及近几年国内有所应用的树脂沥青组合体铺装技术。这些技术在国内外均有一定的成功经验，但在我国特有的重超载的条件下，均出现了不同程度的早衰损坏情况。钢桥面铺装之所以成为工程难题其主要原因是：一、钢板表面非常光滑，夏天高温季节局部地区钢桥表面温度可达70℃以上，在此温度条件下，铺装层在光滑的钢板上的粘结、防滑移以及防水防腐等问题变得异常严峻；二、因结构自重和经济原因，钢桥铺装一般都不能做的很厚，常规设计要求，总厚度为20～80mm的铺装层不仅要在钢桥面板和U型加劲肋的支撑条件下能承扭沉重的车轮荷载下自身不变形，保持路面的平整和行车舒适，同时又要求铺装层作为桥梁结构的一部分具有追随钢桥一起变形的能力，防止因变形能力不足发生开裂；这种自相矛盾的要求使铺装层设计和材料选择变得异常困难。此外，再加上工程造价和施工方便可靠等因素，钢桥面铺装过程面临的困难比一般道路的路面铺装多。在进行铺装结构设计时，需要考虑的要点包括：a.主构造层需承受磨耗层传来的荷载，需要具有较大的抗压、抗弯强度，应变下的抗疲劳开裂强度，适中的弹性模量以提高桥面系的整体刚度，同时需要具有优秀的高低温稳定性能，更大比例的弹性变形，减小因蠕变引起的整体耐久性下降。b.磨耗面层直接承受行车荷载，对行车舒适性与安全性紧密相关，同时又考虑美观性、环保性等社会和经济效益。c.在钢桥面铺装中，层间结合能力是决定铺装寿命的关键之一，不仅需要有足够的抗拉拔抗剪切强度，更需要在高温、雨水等恶劣环境下的抗衰变性能，在钢板与铺装层之间的粘结层中，还要满足钢桥面重防腐要求。我国现有的钢桥面铺装都为国外引进或消化吸收的技术。尽管，包括材料与工程技术在内的广大研究人员对钢桥面铺装成败的原因已有了较深刻的认识，但开发一种或更多质量可靠、费用合理、维修方便并拥有自主知识产权的钢桥面铺装技术意义重大。现有技术中已公开有一种钢桥面铺装结构，该钢桥面铺装中采用了一种黏结性，防水性能佳的单层改性聚氨酯混凝土，获得了非常可靠的稳定性，但在外观美观性上较传统铺装不具优势。因而，以该种改性聚氨酯混凝土铺装作为主构造层，其上设置路用性能更佳的抗磨耗面层形成一种复合式钢桥面铺装技术的开发就非常具有现实意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能兼具优异的路用性能和超强的耐久性的钢桥面复合式铺装结构。本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种对施工环境条件要求不高、工程造价相对低廉且施工方便，易于控制质量的钢桥面复合式铺装结构的铺装方法。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：包括防水粘结层、ECO改性聚氨酯混凝土铺装层、ECO改性沥青面层，所述防水粘结层涂覆在桥面钢板上，所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层铺设在所述防水粘结层上，所述ECO改性沥青面层铺设在所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层上。优选地，所述防水粘结层为ECO改性聚氨酯防水粘结层，构成该ECO改性聚氨酯防水粘结层的涂料包括ECO改性聚氨酯粘结剂、固化剂和锌粉。优选地，构成所述防水粘结层的涂料中的官能团包括羟基、胺基和双键，且所述羟基、胺基和双键能够和所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层的结合料中相应的官能团发生聚合反应而形成整体。进一步优选，所述锌粉的质量分数占防水粘结层的85％以上，锌粉的平均粒径小于10um，锌粉纯度大于98％。优选地，所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层采用热固性高分子合成材料，并且，在90℃试验温度下的辙动稳定度大于10000次/mm，弹性变形占比超过90％。进一步优选，所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层由集料、ECO改性聚氨酯结合料和偶联剂组合而成，其重量比按100：10～18：0.1～0.2，并摊铺振动整平后成型。偶联剂优选采用硅烷偶联剂。进一步优选，所述集料包括按最大密度曲线混合而成的粗集料和细集料，且细集料采用天然河沙，其粒径小于4.75mm，其重量约占50～80％，粗集料采用天然砾石，其粒径大于4.75mm小于10mm，其重量约占20～50％。根据不同的使用场合，ECO改性聚氨酯混凝土铺装层的铺装厚度可以不同，优选地，所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层的厚度为10～50mm。优选地，所述ECO改性沥青层由骨料和ECO改性沥青结合料组合而成，其重量比按100：5～7。根据不同的使用场合，ECO改性沥青层的铺装厚度可以不同，优选地，所述ECO改性沥青层厚度为10～50mm。本专利技术解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：该钢桥桥面铺装结构的铺装方法，其特征在于包括如下步骤：①、将所述桥面钢板喷砂除锈使其达到Sa2.5～3级，粗糙度达到50～200μm；②、在经过喷砂除锈、清洁、干燥后的桥面钢板上刮涂ECO改性聚氨酯防水涂料以构成所述的防水粘结层，且用量为0.1～1.0L/㎡；ECO改性聚氨酯防水粘结层必须洒布满待摊铺区域；③、用混凝土拌和机连续搅拌由集料、偶联剂和ECO改性聚氨酯结合料拌合成的ECO改性聚氨酯混合料；④、在所述的防水粘结层固化前，立即浇筑厚度为10～50mm的ECO改性聚氨酯混凝土铺装层；⑤、在所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层凝固前作横桥向表面拉毛，并均匀布撒由粒径为0.85～3.0mm的单粒径石英砂以提高抗剪切能力，且撒布量为0.5～2.0kg/m2；⑥、在所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层充分固化后铺设ECO改性沥青面层，摊铺厚度为10～50mm，且摊铺温度不低于140℃为了使构成胶质混凝土的各组分的计量更为准确，所述步骤③中配备自动计量系统的移动式改性聚氨酯混凝土拌和车。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：①适高的弹性模量，提高桥面系整体刚度，提高钢桥面和铺装层的疲劳寿命；②超强的抗压、抗折强度，能抵抗大流量车辆荷载的重复作用，特别是超载车的作用；③良好的温度稳定性能，较小的蠕变程度，减少铺装使用期内的永久变形；④良好的防水性、超强的粘结性能，能确保整个桥面不透水、渗水，起到防水、防腐作用；⑤突出的路用性能，减振降噪，提高行车舒适性和安全性。本专利技术的方法对施工环境条件的要求不高，不需要特殊的施工机具、苛刻的工艺要求，工程造价相对低廉，施工非常方便并且具有环保低耗的优势。附图说明图1为本专利技术实施例的铺装结构示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。如图1所示，本专利技术的钢桥面复合式铺装结构包括防水粘结层2、ECO改性聚氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：包括防水粘结层(2)、ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)和ECO改性沥青面层(4)，所述防水粘结层(2)涂覆在桥面钢板(1)上，所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)铺设在所述防水粘结层(2)上，所述ECO改性沥青面层(4)铺设在所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)上。

【技术特征摘要】
1.一种钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：包括防水粘结层(2)、ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)和ECO改性沥青面层(4)，所述防水粘结层(2)涂覆在桥面钢板(1)上，所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)铺设在所述防水粘结层(2)上，所述ECO改性沥青面层(4)铺设在所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)上。2.根据权利要求1所示的钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：所述防水粘结层(2)为ECO改性聚氨酯防水粘结层，构成该ECO改性聚氨酯防水粘结层的涂料包括ECO改性聚氨酯粘结剂、固化剂和锌粉。3.根据权利要求2所述的钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：所述锌粉的质量分数占防水粘结层(2)的85％以上，锌粉的平均粒径小于10um，锌粉纯度大于98％。4.根据权利要求1所述的钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)采用热固性高分子合成材料，并且，在90℃试验温度下的辙动稳定度大于10000次/mm，弹性变形占比超过90％。5.根据权利要求4所述的钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：所述ECO改性聚氨酯混凝土铺装层(3)由集料、ECO改性聚氨酯结合料和偶联剂组合而成，其重量比按100：10～18：0.1～0.2，并摊铺振动整平后成型。6.根据权利要求5所述的钢桥面复合式铺装结构，其特征在于：所述集料包括按最大密度曲线混合而成的粗集料和细集料，且细集料采用天然河沙，其粒径小于4.75mm，其重量约占50～80...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，徐速，胡风，李学锋，王翼，杨龙，陈琼，郝美军，杨红军，接道春，
申请(专利权)人：宁波路宝科技实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33