一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法，钢桥面铺装结构包括钢桥面钢板，钢桥面钢板的表面由下到上依次铺设有粘结底层、缓冲层、粘附层和磨耗层，缓冲层和磨耗层均为由集料、填料和沥青胶结料组成的高韧改性沥青混凝土，缓冲层的厚度为1～3cm，磨耗层的厚度为2～3cm。本发明专利技术具有较好的高温抗车辙性能、抗疲劳耐久性、抗滑性能、粘结强度以及变形追从性，并且相对环氧沥青混凝土工程造价大大降低，施工工艺简单，后期养护方便。

A steel deck pavement structure with high toughness, durability and skid resistance and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法
本专利技术涉及道路建筑材料和工程
，尤其涉及一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法。
技术介绍
钢箱梁具有自重轻、架设方便等显著优势，被广泛应用于国内外桥梁、市政工程建设。钢箱梁桥面铺装是桥面板的保护层和提供路面服务功能的结构层，对桥梁的耐久性、保证行车安全舒适性以及经济和社会效益有着重要作用。结合我国气候环境、超载问题严重的外部环境和正交异性钢桥面板复杂的受力体系，对铺装层提出如下要求：1)良好的高温抗车辙性能；2)良好的低温抗裂性能；3)铺装层与钢桥面板具有可靠的黏结；4)铺装材料提供充分的抗滑性能。目前，国内外常用的铺装方案主要有双层SMA类、浇筑式类、环氧类、高强混凝土类和组合类。双层SMA铺装的特点为施工工艺成熟，滑性能好，但粘结性能差，疲劳性能差；浇筑式沥青混凝土铺装的特点为空隙率低、防水性能好、与钢桥面追从性好、与钢板协调变形好，但高温稳定性差，易出现车辙等病害，施工设备要求高，工艺复杂；环氧沥青混凝土铺装的特点为粘结性能较好、高温稳定性好，但容易出现鼓包和开裂、早期抗滑性能低，施工工艺复杂，材料价格昂贵；高强混凝土铺装的特点为材料刚度大，高温稳定性能好，层间粘结性能好，但施工工艺复杂，混凝土收缩裂缝问题，焊接剪力钉会对钢板产生应力集中，后期养护维修困难。出现上述问题主要因素可以归结为当前铺装层材料性能和结构体系未能与钢桥面钢板的复杂受力体系、极端的温度、交通荷载超载严重等特点相匹配。
技术实现思路
<br>本专利技术的目的是提供一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法，该钢桥面铺装结构具有较好的高温抗车辙性能、抗疲劳耐久性、抗滑性能、粘结强度以及变形追从性，并且相对环氧沥青混凝土工程造价大大降低，施工工艺简单，后期养护方便，很好地解决了现有技术中上述钢桥面铺装存在的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构，包括钢桥面钢板，所述钢桥面钢板的表面由下到上依次铺设有粘结底层、缓冲层、粘附层和磨耗层，所述缓冲层和所述磨耗层均为由集料、填料和沥青胶结料组成的高韧改性沥青混凝土，所述缓冲层的厚度为1～3cm，所述磨耗层的厚度为2～3cm。本专利技术设置在钢桥面钢板上的粘结底层，为钢桥面钢板提供抗腐蚀保护，并将钢板与上面的铺装层结构牢固粘结；设置在粘结底层上的缓冲层，能够抵抗油、水等的侵蚀，对温度条件具有较强的适应性，在钢板与磨耗层间形成过渡，增加铺装层的刚度，抵抗疲劳破坏；设置在缓冲层上的粘附层，具有耐久性、稳定性较好的优点且施工方便；设置在粘附层上的磨耗层，具有可靠高温稳定性能、抗疲劳性能、良好的抗滑性能及低噪声性能；如此，使得本专利技术的钢桥面铺装结构具有良好的防开裂、粘韧性等性能，同时保证路面抗滑、降噪的特性，满足高温低温环境下变形、雨水和车辆荷载作用的需要，解决现有材料容易开裂、推移、与原有路面结构粘结不足等问题，提高薄层路面的耐久性。沥青胶结料使得用于缓冲层或磨耗层的高韧改性沥青混凝土具有远超浇注式沥青混凝土的高温稳定性能，同时空隙率小，疲劳性能好，抗疲劳开裂性能好。进一步，所述缓冲层中的集料、填料和沥青胶结料的质量比为100：5～8：7.5～8.5，如此，缓冲层能够更好地抵抗油、水等的侵蚀，对温度条件具有更强的适应性，并大大增加铺装层的刚度，更好地抵抗疲劳破坏。进一步，所述磨耗层中的集料、填料和沥青胶结料的质量比为100：6～10：7.4～8.4，如此，磨耗层具有更为可靠高温稳定性能、抗疲劳性能、更好的抗滑性能及更低噪声性能。进一步，所述缓冲层中的集料和填料的最大粒径为7mm，所述磨耗层中的集料和填料的最大粒径为9.5mm。所述缓冲层中集料与填料整体级配范围如下表1所示：表1缓冲层中集料与填料的级配要求筛孔(方孔筛mm)13.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过率(％)-10030～8015～4010～258～206～135～102～8所述磨耗层中集料与填料整体级配范围如下表2所示：表2磨耗层中集料与填料的级配要求进一步，所述缓冲层的油石比为7.2～8.0，孔隙率为2％～3％，如此，使得高韧改性沥青混凝土具有远超浇注式沥青混凝土的高温稳定性能，同时空隙率小，疲劳性能好，抗疲劳开裂性能好。进一步，所述磨耗层的油石比≥7.0，孔隙率为3％～4％，如此，使得高韧改性沥青混凝土具有远超浇注式沥青混凝土的高温稳定性能，同时空隙率小，疲劳性能好，抗疲劳开裂性能好。进一步，所述集料为玄武岩或辉绿岩。进一步，所述填料为石灰石矿粉，填料的技术指标要求如下表3所示：表3填料的技术指标要求进一步，所述沥青胶结料为高粘高弹改性沥青，软化点≥90℃，60℃动力粘度≥50万Pa.s。该高粘高弹改性沥青为华运通达(广东)道路科技有限公司的产品，具有类似于浇注式沥青混凝土的油石比(≥7.0)、独特的骨架连续级配设计，使得用于缓冲层或磨耗层的高韧改性沥青混凝土具有远超浇注式沥青混凝土的高温稳定性能，同时空隙率更小，疲劳性能更好，抗疲劳开裂性能更好。进一步，所述粘结底层采用环氧树脂粘层油，环氧树脂粘层油的用量为0.4～0.5kg/m2。选用的环氧树脂粘层油，具有粘结强度高、抗剪切性能高和疲劳性能好的优点。具体的，环氧树脂粘层油采用日本近代化成株式会社的KD-HYP粘层油，包括主剂和固化剂，按重量比1：1混合使用。进一步，所述粘附层采用环氧树脂粘层油或高粘高弹改性乳化沥青，当所述粘附层采用环氧树脂粘层油时，环氧树脂粘层油的用量为0.7～0.8kg/m2，当所述粘附层采用高粘高弹改性乳化沥青时，高粘高弹改性乳化沥青的喷洒量为0.8～1.0kg/m2。当粘附层采用高粘高弹改性乳化沥青时，采用同步摊铺设备施工粘附层和磨耗层，避免了分离施工时层间的污染，同步施工保证了层间的粘结性能，同时也缩短了施工的时间。第二方面，本专利技术还提供了上述的钢桥面铺装结构的施工方法，包括以下步骤：(1)施工前对作业面杂物进行清理，并封闭工作面范围，确保工作面无干扰。(2)钢桥面钢板喷砂除锈，除锈等级为Sa2.5级以上，粗糙度为80～140μm。(3)粘结底层施工：把环氧树脂粘层油加热到20～30℃，搅拌2～4min，通过人工涂刷或机械喷涂方式均匀地涂在钢桥面钢板，环氧树脂粘层油的用量控制在0.4～0.5kg/m2，形成粘结底层。气温大于10℃以及钢桥面钢板的温度大于10℃，才能涂布粘结底层，且能保证25℃拉拔强度大于等于5MPa。(4)缓冲层施工：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构，包括钢桥面钢板，其特征在于，所述钢桥面钢板的表面由下到上依次铺设有粘结底层、缓冲层、粘附层和磨耗层，所述缓冲层和所述磨耗层均为由集料、填料和沥青胶结料组成的高韧改性沥青混凝土，所述缓冲层的厚度为1～3cm，所述磨耗层的厚度为2～3cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构，包括钢桥面钢板，其特征在于，所述钢桥面钢板的表面由下到上依次铺设有粘结底层、缓冲层、粘附层和磨耗层，所述缓冲层和所述磨耗层均为由集料、填料和沥青胶结料组成的高韧改性沥青混凝土，所述缓冲层的厚度为1～3cm，所述磨耗层的厚度为2～3cm。


2.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述缓冲层中的集料、填料和沥青胶结料的质量比为100：5～8：7.5～8.5。


3.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述磨耗层中的集料、填料和沥青胶结料的质量比为100：6～10：7.4～8.4。


4.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述缓冲层中的集料和填料的最大粒径为7mm，所述磨耗层中的集料和填料的最大粒径为9.5mm。


5.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述集料为玄武岩或辉绿岩。


6.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述填料为石灰石矿粉。


7.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述沥青胶结料为高粘高弹改性沥青，软化点≥90℃，60℃动力粘度≥50万Pa.s。


8.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述粘结底层采用环氧树脂粘层油，环氧树脂粘层油的用量为0.4～0.5kg/m2。


9.根据权利要求1所述的钢桥面铺装结构，其特征在于，所述粘附层采用环氧树脂粘层油或高粘高弹改性乳化沥青，当所述粘附层采用环氧树脂粘层油时，环氧树脂粘层油的用量为0.7～0.8kg/m2，当所述粘附层采用高粘高弹改性乳化沥青时，高粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘俊锋，谢雨池，胡震，林勇文，
申请(专利权)人：广州市市维新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44