一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法技术

本发明专利技术提供了一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法，涉及桥面铺装技术领域，能够减少桥面铺装病害，实现长寿命铺装，减小桥梁面层的厚度、减轻桥梁自重、减少原材料消耗，缩短工期、节约成本；该桥面铺装结构将三层结构修改为两层结构，包括水泥混凝土层和耐磨耗薄层；所述耐磨耗薄层的厚度为0.6‑3cm；耐磨耗薄层为微表处、NovaChip、多功能薄层、OGFC和SMA等细粒式沥青混合料的任意一种；多功能薄层厚度为1‑2cm；所述多功能薄层的材料包括：粗集料、细集料、填料、胶粉改性沥青或者复配SBS改性沥青。本发明专利技术提供的技术方案适用于桥梁新建及旧桥改造的过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法
本专利技术涉及桥梁和高架面层铺筑
，尤其涉及一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法。
技术介绍
桥梁在公路中占有相当的比例，同样的，高架桥和立交桥在城市道路中的比例也越来越高。而对相应路面结构的研究还很不足，一般采用6cm中粒式沥青混凝土中面层+4cm细粒式沥青混凝土表面层的结构。但这种桥面结构单一，较厚的混凝土铺筑导致桥梁自重大、原材料消耗严重，会造成材料浪费和资金浪费。轻型铺装自重小，可以获得更大的承载能力。现有混凝土桥上(包含钢箱梁桥上铺筑厚的水泥混凝土)常规面层结构有较大优化空间。因为混凝土层有足够的强度和模量，上层沥青混凝土没必要采取常规厚度，尤其是表面层。如果研究并使用一种路用性能更好的薄层，在其结构强度不降低的情况下，能够实现使用材料更少、对环境破坏更小并能降低造价的作用。同时，普通桥面铺装病害基本发生在面层，比如压密性车辙、剪切性车辙、坑槽、抗滑不足等。因此如何实现较长的寿命，减少路面养护频率，成为热点方向。根据有限元分析，表面层厚度减薄后面层弯沉、上面层拉应力、面层底部拉应力均变化不大，但剪应力增大，需要注意薄层与下层的粘结即可。因此，有必要设计一种新的轻型混凝土长寿命桥面铺装结构和铺筑方法，在满足相应的功能要求的同时，解决或减轻上述一个或多个问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法，通过减薄面层厚度、减少材料用量，实现减轻桥梁自重、减少原材料消耗、节约成本的作用；通过去掉中面层进一步减轻桥梁自重，并减少相应的车辙等病害，减少路面养护成本。一方面，本专利技术提供一种轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述桥面铺装结构将三层结构修改为两层结构，包括水泥混凝土层和耐磨耗薄层；所述耐磨耗薄层的厚度为0.6cm-3cm；所述耐磨耗薄层为微表处薄层、NovaChip薄层、多功能薄层、OGFC、SMA薄层或其他细粒式沥青混合料的耐磨耗薄层。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多功能薄层的厚度为1cm-2cm，当所述多功能薄层的厚度≥1.5cm时，其材料由粒度为5mm-10mm的硬质石料、粒度为0mm-3mm的石屑、矿粉以及沥青拌合而成，其中，所述硬质石料和所述石屑的质量比大于7:3；当所述多功能薄层的厚度＜1.5cm时，其材料由粒度为5cm-8cm的硬质石料、粒度为0cm-3cm的石屑、矿粉以及沥青拌合而成，其中，所述硬质石料和所述石屑的质量比大于7:3。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多功能薄层的厚度为1cm-2cm；所述多功能薄层的材料包括：68～72质量份的粗集料、22～26质量份的细集料、1.6～2.4质量份的填料、4～6质量份的胶粉改性沥青或复配SBS改性沥青。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述胶粉改性沥青的组成包括：橡胶粉18～30质量份、改性剂1～3质量份和基质沥青100质量份；所述复配SBS改性沥青的组成包括：复配改性剂1～3质量份和SBS改性沥青100质量份。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述胶粉改性沥青或所述复配SBS改性乳化沥青的180℃布氏粘度为1～3Pa.s，60℃动力粘度大于75000Pa.s。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述改性剂为嫁接多种官能团的聚烯烃化合物。另一方面，本专利技术提供一种如上任一所述的轻型长寿命桥面铺装结构的适用性判定方法，其特征在于，对于新建桥梁或高架桥，根据桥面铺装结构的水泥混凝土层的平整度进行适用性的判定，当水泥混凝土层的RQI≥70或者三米直尺平整度检测结果≤15mm时，可抛丸后进行耐磨耗薄层的加铺；否则进行精铣刨并满足标准后再加铺；对于旧桥梁或旧高架桥，适用性判定过程包括：S1、判断技术状况等级是否为1、2或3类，若是进入下一步，否则不适用；S2、判断水泥混凝土层是否满足RQI≥70或者三米直尺平整度检测结果≤15mm，若是进入下一步，否则精铣刨后重新判断；S3、对水泥混凝土层进行抛丸或精铣刨处理，再判断水泥混凝土层是否满足构造深度不小于0.4，若是进行耐磨耗薄层的加铺；否则再次抛丸或精铣刨处理后重新判断。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对于有病害且满足判断技术状况等级为1、2或3类的，先进行病害处理，再进入所述S2。再一方面，本专利技术提供一种如上任一所述的轻型长寿命桥面铺装结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法的步骤包括：步骤1、判断桥梁铺筑的类型为新建桥梁还是旧桥铣刨加铺；步骤2、若为新建桥梁，需要对水泥混凝土层进行抛丸或者精铣刨；若为旧桥桥面，首先需要对水泥混凝土层的病害进行处理，然后精铣刨或者抛丸；水泥混凝土层必须做好防水工作；步骤3、在处治好的水泥混凝土层上铺筑粘层和耐磨耗薄层。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述粘层为固含量不低于65％的快裂改性乳化沥青粘层或SBS快裂乳化沥青粘层。与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：能够减薄桥梁面层厚度，减轻桥面系的重量；避免铣刨，减少材料用量，减少对环境破坏，降低工程造价；增加面层使用寿命，减少路面养护频率和成本；并能缩短工期、节约成本。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术一个实施例提供的混凝土桥梁面层结构示意图。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。本专利技术的混凝土桥梁面层结构采用路用性能更好的薄层来代替4cm的表面层，以降低桥梁面层的厚度、减轻桥梁自重、减少原材料消耗。常规表面层多为4cm的SMA沥青混凝土或者AC-13沥青混凝土，直接减薄则路用性能不够，无法满足桥梁的使用要求。如图1所示，混凝土桥梁面层结构，从下向上依次包括：水泥混凝土层2和耐磨耗薄层1，相邻两层之间彼此连接。耐磨耗薄层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述桥面铺装结构将三层结构修改为两层结构，包括水泥混凝土层和耐磨耗薄层；所述耐磨耗薄层的厚度为0.6cm-3cm；所述耐磨耗薄层为微表处薄层、NovaChip薄层、多功能薄层、OGFC、SMA薄层或其他细粒式沥青混合料的耐磨耗薄层。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述桥面铺装结构将三层结构修改为两层结构，包括水泥混凝土层和耐磨耗薄层；所述耐磨耗薄层的厚度为0.6cm-3cm；所述耐磨耗薄层为微表处薄层、NovaChip薄层、多功能薄层、OGFC、SMA薄层或其他细粒式沥青混合料的耐磨耗薄层。


2.根据权利要求1所述的轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述多功能薄层的厚度为1cm-2cm，当所述多功能薄层的厚度≥1.5cm时，其材料由粒度为5mm-10mm的硬质石料、粒度为0mm-3mm的石屑、矿粉以及沥青拌合而成，其中，所述硬质石料和所述石屑的质量比大于7:3；
当所述多功能薄层的厚度＜1.5cm时，其材料由粒度为5cm-8cm的硬质石料、粒度为0cm-3cm的石屑、矿粉以及沥青拌合而成，其中，所述硬质石料和所述石屑的质量比大于7:3。


3.根据权利要求1所述的轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述多功能薄层的厚度为1cm-2cm；所述多功能薄层的材料包括：68～72质量份的粗集料、22～26质量份的细集料、1.6～2.4质量份的填料、4～6质量份的胶粉改性沥青或复配SBS改性沥青。


4.根据权利要求3所述的轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述胶粉改性沥青的组成包括：橡胶粉18～30质量份、改性剂1～3质量份和基质沥青100质量份；
所述复配SBS改性沥青的组成包括：复配改性剂1～3质量份和SBS改性沥青100质量份。


5.根据权利要求4所述的轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述胶粉改性沥青或所述复配SBS改性乳化沥青的180℃布氏粘度为1～3Pa.s，60℃动力粘度大于75000Pa.s。


6.根据权利要求4所述的轻型长寿命...

【专利技术属性】
技术研发人员：石红星，邱建波，李迎民，董月振，刘刚，武彦龙，郭广生，蔡轩，秦家禄，艾召山，方元，蔡绍芳，陈志旗，韩洪波，白俊鹏，侯亮朝，
申请(专利权)人：北京智华通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11