一种钢桥面铺装维修方法及维修后性能评价方法技术

本发明专利技术涉及一种钢桥面铺装维修方法及维修后性能评价方法，维修方法包括：第一步，桥面病害诊断步骤：S1、对桥面病害进行分类；S2、对病害部位进行定位；S3、桥面铺装区间编码；S4、桥面病害统计分析；第二步，桥面病害维修步骤：S1、桥面铺装层病害性能评价指标计算及标准；S2、桥面铺装病害性能评价模型的建立；S3、桥面铺装修复材料；S4、桥面铺装修复工艺；维修后性能评价方法包括，第一步，桥面铺装修复效果室内评价；第二步，桥面铺装现场大修效果评价；第三步，桥面铺装全寿命周期评价；第四步，环境效益评价；本发明专利技术能够精确诊断钢桥面铺装病害蔓延恶化的原因，快速定位病害部位，对钢桥面起到有效养护以及维修。

【技术实现步骤摘要】
一种钢桥面铺装维修方法及维修后性能评价方法
本专利技术涉及一种钢桥面铺装维修方法及维修后性能评价方法，属于桥面铺装维修

技术介绍
钢桥面铺装技术是我国上个世纪90年代逐渐兴起的研究方向，因钢桥的大量建设而受到了道路和桥梁工程领域研究人员的关注与重视。沥青铺装层直接铺设在钢桥面板上，在行车荷载、风载、温度变化及地震等因素的综合影响下，其受力和变形远较公路路面或机场道面复杂，对铺装材料的强度、稳定性、疲劳耐久性等均提出了更高要求。通过研究和工程实践，钢桥面铺装领域逐渐形成了四大铺装材料体系：SMA、浇注式沥青混凝土(GussAsphaltConcrete，简称GAC或GA)、环氧沥青混凝土(EpoxyAsphaltConcrete，简称EAC或EA)和改性密级配沥青混凝土(AsphaltConcrete，简称AC)。各铺装方案凭借其各自优异的性能在钢桥面铺装工程中取得了一些成功的应用效果，但由于钢桥面严苛的使用条件和结构特点，导致钢桥面铺装在使用过程中出现病害，危害钢桥结构和行车安全，出现“屡修屡坏”的局面，造成不良社会影响，有效养护维修技术的缺乏是钢桥面铺装病害蔓延恶化的重要原因，钢桥面铺装养护与维修技术成为道路工程界的难题。
技术实现思路
本专利技术提供一种钢桥面铺装维修方法及维修后性能评价方法，能够精准识别钢桥面铺装病害蔓延恶化的原因，对钢桥面起到有效养护以及维修。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢桥面铺装维修方法，包括以下步骤：第一步，对钢桥面病害进行诊断，具体包括以下诊断步骤：S11，对钢桥面的病害进行分类：根据对钢桥面铺装病害的调查分析，总结出钢桥面铺装层的常见病害类型，并进行分类；S12，对钢桥面的病害部位进行定位：对钢桥面铺装的病害部位进行巡查记录，确定其位置；S13，对钢桥面的病害部位进行铺装区间编码：将钢桥面铺装层进行分区，然后对每个区的铺装层进行编码；S14，对钢桥面的病害进行统计分类：对钢桥面病害进行编号后，同时记录病害类型，并对病害进行分析；第二步，对钢桥面病害进行维修，具体包括以下维修步骤：S21，依据评价标准进行钢桥面铺装层病害性能的评价指标计算，需要计算的评价标准包括铺装层裂缝状况指数、铺装层破损状况指数、铺装层竖向变形指数、铺装层抗滑性能指数、铺装层粘结层状况指数以及铺装层修补状况指数；S22，建立钢桥面铺装病害性能评价模型，评价模型的建立步骤包括S221，建立钢桥面性能评价层次结构模型，S222，建立判断矩阵，S223，计算相对重要度以及进行一致性检验，S224，计算综合重要度并进行检验，S225，确定权值，S226，得到钢桥面铺装层使用性能评价公式；S23，选择钢桥面铺装修复材料，包括冷拌灌缝材料或者冷拌胶结材料或者热拌环氧砂浆；S24，实施钢桥面铺装修复工艺，包括预防性养护或者矫正性养护或者铺装层大修；作为本专利技术的进一步优选，在第S11步中，钢桥面病害的分类包括三类，分别为缺陷类、变形类以及其他种类，其中，缺陷类包括龟裂或者裂缝或者坑槽，变形类包括车辙或者推移，其他种类包括修补或者麻面或者泛油；作为本专利技术的进一步优选，在第S14步中，对钢桥面的病害进行统计分类，具体包括两部分，第一部分为对钢桥面铺装裂缝行为的结构多尺度分析，在此部分分析中，包括钢桥面铺装的裂缝外部成因分析，采用低层次尺度模型分析、中层次尺度模型分析、高层次尺度模型分析以及钢桥面铺装裂缝敏感性空间分布规律分析；第二部分为沥青混凝土形成与扩展规律分析，此部分中包括沥青混凝土裂缝形成与扩展的细观试验仿真以及沥青混凝土裂缝形成与扩展的细观数值仿真；作为本专利技术的进一步优选，在第S21中，依据的评价标准采用指数MQI以及相应分项指标；作为本专利技术的进一步优选，在S23步中，选择钢桥面铺装修复材料，包括冷拌灌缝材料或者冷拌胶结材料或者热拌环氧砂浆，其中，冷拌灌缝材料包括主粘剂和固化剂，冷拌胶结材料包括冷拌树脂材料，热拌环氧砂浆包括修复性原材料以及环氧沥青砂浆矿料；作为本专利技术的进一步优选，在S24步中，实施钢桥面铺装修复工艺，包括预防性养护或者矫正性养护或者铺装层大修，针对预防性养护，其包括局部裂缝处理以及集中裂缝处理，局部裂缝处理具体为采用灌缝作为钢桥面铺装预防性养护，提高铺装的防水性能和整体性能，起到愈合铺装裂缝，改善钢桥面铺装的表面平整性；集中裂缝处理具体为采用高渗透性环氧树脂碎石薄层罩面和高耐候性的环氧树脂碎石薄层罩面作为钢桥面铺装预防性养护；针对矫正性养护，其包括独立坑槽处理以及连续坑槽及大面积网裂处理，其中，独立坑槽处理具体为基面处理，对于坑槽区域，首先划出所需修补坑槽的轮廓线，将原破损区域用切割机开槽切割处理，然后用铲子等工具对开槽区域清理，把松散、剥落的混合料剔除，进而采用钢刷、软毛刷清理基面或小扫帚清除干净，最后再用吹风机对表面除尘；接着计算材料用量，量测出坑槽区域切割的具体尺寸，计算出各种材料用量的准确用量；然后配制材料，利用各原理配比进行配制；最后用配制原料进行修复；连续坑槽及大面积网裂处理具体为出现连续坑槽及大面积网裂病害的部位进行铣刨重铺；针对铺装层大修，其根据铺装结构的不同，选择不同的施工工艺，包括防水粘结层施工工艺，粘结层施工工艺以及铺装层施工工艺；一种基于上述任意所述的钢桥面铺装维修方法维修后钢桥面的性能评价方法，具体包括以下评价体系：第一步，钢桥面铺装修复效果室内评价体系，其具体为钢桥面铺装裂缝修复效果评价以及桥面铺装坑槽修复效果评价；第二步，钢桥面铺装现场大修效果评价；第三步，钢桥面铺装全寿命周期评价；第四步，环境效果评价；作为本专利技术的进一步优选，在钢桥面铺装裂缝修复效果评价中，包括强度性能评价和疲劳性能评价；其中，强度性能评价采用沥青混凝土的低温断裂试验在UTM万能材料试验机中进行，定义裂缝引起的钢桥面铺装的强度损失率为上述式中，小梁强度主要是指采用小梁弯曲试验分别测定破坏前以及破坏后铺装混合料小梁的弯拉强度，相应的，定义评价指数强度恢复率为疲劳性能评价采用沥青混合料小梁的疲劳试验进行，定义疲劳寿命恢复率为作为本专利技术的进一步优选，钢桥面铺装现场大修效果评价具体为从钢桥面铺装进行大规模修复后的一月开始，对钢桥面铺装层整体进行定期跟踪监测，调查得到铺装层破损率，回归计算其SDPQI值，SDPQI值大于75时认为表面状况良好；小于75时认为铺装层的表面状况较差。通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术提出了钢桥面铺装维修方法及基于数字编码的病害快速定位技术，形成了钢桥面铺装病理的精确诊断与病害发展的准确预测方法；2、本专利技术构建了钢桥面铺装修复材料的综合评价指标体系，提出了修复材料的性能参数指标，同时研发了冷拌树脂灌缝材料和冷拌树脂结合料等高性能快速修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢桥面铺装维修方法，其特征在于：包括以下步骤：/n第一步，对钢桥面病害进行诊断，具体包括以下诊断步骤：/nS11，对钢桥面的病害进行分类：根据对钢桥面铺装病害的调查分析，总结出钢桥面铺装层的常见病害类型，并进行分类；/nS12，对钢桥面的病害部位进行定位：对钢桥面铺装的病害部位进行巡查记录，确定其位置；/nS13，对钢桥面的病害部位进行铺装区间编码：将钢桥面铺装层进行分区，然后对每个区的铺装层进行编码；/nS14，对钢桥面的病害进行统计分类：对钢桥面病害进行编号后，同时记录病害类型，并对病害进行分析；/n第二步，对钢桥面病害进行维修，具体包括以下维修步骤：/nS21，依据评价标准进行钢桥面铺装层病害性能的评价指标计算，需要计算的评价标准包括铺装层裂缝状况指数、铺装层破损状况指数、铺装层竖向变形指数、铺装层抗滑性能指数、铺装层粘结层状况指数以及铺装层修补状况指数；/nS22，建立钢桥面铺装病害性能评价模型，评价模型的建立步骤包括S221，建立钢桥面性能评价层次结构模型，S222，建立判断矩阵，S223，计算相对重要度以及进行一致性检验，S224，计算综合重要度并进行检验，S225，确定权值，S226，得到钢桥面铺装层使用性能评价公式；/nS23，选择钢桥面铺装修复材料，包括冷拌灌缝材料或者冷拌胶结材料或者热拌环氧砂浆；/nS24，实施钢桥面铺装修复工艺，包括预防性养护或者矫正性养护或者铺装层大修。/n...

【技术特征摘要】
1.一种钢桥面铺装维修方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步，对钢桥面病害进行诊断，具体包括以下诊断步骤：
S11，对钢桥面的病害进行分类：根据对钢桥面铺装病害的调查分析，总结出钢桥面铺装层的常见病害类型，并进行分类；
S12，对钢桥面的病害部位进行定位：对钢桥面铺装的病害部位进行巡查记录，确定其位置；
S13，对钢桥面的病害部位进行铺装区间编码：将钢桥面铺装层进行分区，然后对每个区的铺装层进行编码；
S14，对钢桥面的病害进行统计分类：对钢桥面病害进行编号后，同时记录病害类型，并对病害进行分析；
第二步，对钢桥面病害进行维修，具体包括以下维修步骤：
S21，依据评价标准进行钢桥面铺装层病害性能的评价指标计算，需要计算的评价标准包括铺装层裂缝状况指数、铺装层破损状况指数、铺装层竖向变形指数、铺装层抗滑性能指数、铺装层粘结层状况指数以及铺装层修补状况指数；
S22，建立钢桥面铺装病害性能评价模型，评价模型的建立步骤包括S221，建立钢桥面性能评价层次结构模型，S222，建立判断矩阵，S223，计算相对重要度以及进行一致性检验，S224，计算综合重要度并进行检验，S225，确定权值，S226，得到钢桥面铺装层使用性能评价公式；
S23，选择钢桥面铺装修复材料，包括冷拌灌缝材料或者冷拌胶结材料或者热拌环氧砂浆；
S24，实施钢桥面铺装修复工艺，包括预防性养护或者矫正性养护或者铺装层大修。


2.根据权利要求1所述的钢桥面铺装维修方法，其特征在于：在第S11步中，钢桥面病害的分类包括三类，分别为缺陷类、变形类以及其他种类，其中，缺陷类包括龟裂或者裂缝或者坑槽，变形类包括车辙或者推移，其他种类包括修补或者麻面或者泛油。


3.根据权利要求1所述的钢桥面铺装维修方法，其特征在于：在第S14步中，对钢桥面的病害进行统计分类，具体包括两部分，第一部分为对钢桥面铺装裂缝行为的结构多尺度分析，在此部分分析中，包括钢桥面铺装的裂缝外部成因分析，采用低层次尺度模型分析、中层次尺度模型分析、高层次尺度模型分析以及钢桥面铺装裂缝敏感性空间分布规律分析；
第二部分为沥青混凝土形成与扩展规律分析，此部分中包括沥青混凝土裂缝形成与扩展的细观试验仿真以及沥青混凝土裂缝形成与扩展的细观数值仿真。


4.根据权利要求1所述的钢桥面铺装维修方法，其特征在于：在第S21中，依据的评价标准采用指数MQI以及相应分项指标。


5.根据权利要求1所述的钢桥面铺装维修方法，其特征在于：在S23步中，选择钢桥面铺装修复材料，包括冷拌灌缝材料或者冷拌胶结材料或者热拌环氧砂浆，其中，冷拌灌缝材料包括主粘剂和固化剂，冷拌胶结材料包括冷拌树脂材料，热拌环氧砂浆包括修复性原材料以及环氧沥青砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗海，朱俊清，江山，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32