一种多层式超厚轻质钢桥面铺装结构及铺装方法技术

一种多层式超厚轻质钢桥面铺装结构，其特征在于：所述钢桥面铺装结构总厚度8~10cm，从下至上依次包括LWAC?05轻质混凝土层、LWAC?10轻质混凝土层及沥青表面功能层；所述LWAC?05轻质混凝土层厚1.5~2cm，LWAC?10轻质混凝土层厚3.5~4cm，沥青表面功能层厚3~4cm。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该铺装结构总厚度8~10cm，从下至上依次包括LWAC-05轻质混凝土层、LWAC-10轻质混凝土层及沥青表面功能层；其中，LWAC-05轻质混凝土层厚1.5~2cm，LWAC-10轻质混凝土层厚3.5~4cm，沥青表面功能层厚3~4cm。本专利技术利用轻质混凝土层，有效增加了钢桥面铺装结构的厚度至8~10cm，相比传统6cm左右的钢桥面铺装层厚度提高了20~40%，大幅改善了铺装以及钢板的受力性能，提高桥面刚度，延长结构的耐久性。【专利说明】
本专利技术涉及一种钢桥面铺装结构，具体涉及一种多层式的超厚钢桥面铺装结构及其铺装方法。
技术介绍
20世纪90年代初，随着经济高速发展，国内陆续建设了大量的跨江、跨河、跨海、铁路和公路等正交异性板钢桥，建桥规模目前已居于世界首位，截止到2020年底，仅在长江就将建桥150座以上。国内近年来在大规模钢桥建设背后，隐藏着巨大的弊端，最突出的就是正交异性板结构疲劳损伤和桥面铺装的早期病害问题。尤其是早期建设的桥梁，其钢箱梁顶板厚度较薄，只有12mm，存在先天刚度不足的缺陷，仅使用10年左右，铺装已经进行了多次甚至数十次的反复大中修，且已经开始出现钢板的开裂现象。如何通过采用高强桥面铺装材料对正交异性板结构起到补强作用，同时解决正交异性板结构安全和桥面铺装材料耐久性问题，是目前国内钢桥面研究的热点与难点。总体而言，国内钢桥面铺装由于恒载的限制，通常为薄层结构，且极限厚度一般要求在7.5cm，对铺装受力有较大影响。目前国内钢桥面铺装典型技术主要包括环氧浙青、浇注式以及改性浙青三大类，也有一些采用钢筋水泥混凝土或者活性硅粉水泥混凝土的铺装技术，由于韧性不足以及需要设置伸缩缝，通常只限于小钢桥使用。国内外目前对提高正交异性板钢桥面铺装体系的耐久性的理论研究较多，然而相关铺装结构与材料的开发，以及工程应用相对较少。近年来，国内外通过有限元力学理论计算，提出了通过提高铺装层模量和厚度、粘结层材料刚度，会改善正交异性板和桥面铺装的受力情况，从而达到延长铺装体系结构耐久性的目的。然而此类研究仅局限于理论计算，针对铺装结构和材料的实质性开发几乎为空白。
技术实现思路
`本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能有效增加厚度的钢桥面铺装结构。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种多层式超厚轻质钢桥面铺装结构，该钢桥面铺装结构总厚度8~10cm，从下至上依次包括LWAC-05轻质混凝土层、LWAC-10轻质混凝土层及浙青表面功能层；其中，LWAC-05轻质混凝土层厚1.5~2cm，LWAC-10轻质混凝土层厚3.5~4cm,浙青表面功能层厚3~4cm。上述LWAC-05轻质混凝土层由树脂、矿料和聚酯纤维固化而成；树脂与矿料的比例为10-15:100 ;聚酯纤维占所述LWAC-05轻质混凝土层总质量的千分之一至千分之三；矿料包括粒径为3~5mm的轻粗集料、粒径为0.075^2.36mm的普通细集料和粒径小于0.075mm的矿粉，其中轻粗集料占矿料总重量的40飞0%，普通细集料占矿料总重量的30-50%，矿粉占矿料总重量的8~16% ;轻质粗集料采用碎石型页岩700级以上高强陶粒，优选800级、900级。聚酯纤维长度为5~12mm。上述LWAC-10轻质混凝土层由树脂、矿料、钢纤维以及表面撒布的碎石固化而成；树脂与矿料的质量比为11~20:100 ;钢纤维采用长度为5~15mm、直径为0.1~θ.2mm的超短束状微钢纤维，占树脂、矿料和钢纤维总质量的千分之五至千分之二十；矿料中包括轻粗集料；轻粗集料采用碎石型页岩700级以上高强陶粒(优选800级、900级)，粒径为2.36~9.5mm,占矿料总重量的20%~45% ;矿料中粒径大于9.5mm的占总重的10%以下，粒径小于2.36mm的占总重的50%~70%，粒径小于0.075mm的占总重的10%~20% ； LffAC-1O轻质混凝土层表面撒布的碎石粒径为l(Tl3mm，撒布率为20-40%。上述浙青表面功能层采用改性浙青混合料或常规浙青混合料，可采用SMA型浙青混合料，也可采用改性AC-1O或者AC-13型浙青混合料、或其他诸如多孔排水改性浙青混合料等，如改性SMA-13/10、AC-13/10、或者0GFC-13/10等常规浙青混合料，要求可参照《公路浙青路面施工技术规范》。本专利技术钢桥面铺装结构还包括环氧防水防腐层；LWAC-05轻质混凝土层通过冷固化环氧粘结层粘结于所述环氧防水防腐层表面；环氧防水防腐层由环氧树脂和撒布在环氧树脂表面的碎石固化而成；环氧树脂用量为广1.2kg/m2 ;碎石为粒径4飞_的单粒径玄武岩，撒布率为70-80%。其中，环氧树脂优选由Α、Β两种组分按质量比1:2组成:A组分包括Ε42环氧树脂50-60份、甲苯15~20份，辉绿岩粉25~30份；Β组分包含脂肪胺固化剂10-15份，丙酮3飞份。其中，LWAC-05轻质混凝土层与LWAC-1O轻质混凝土层之间通过冷固化环氧粘结层粘接；WAC-1O轻质混凝土层与浙青表面功能层之间通过热固化环氧粘结层粘接。热固化环氧粘结层采用热固化环氧粘结料；热固化环氧粘结料的用量为0.8^1.2 kg/m2，包含脂肪族二元酸树脂30~50份、环氧稀释剂IO份、脂肪酸酐固化剂I 0-20份、DMP30促进剂3~5份。上述冷固化环氧粘层采用冷固化环氧粘结料；冷固化环氧粘结料的用量为0.4^0.6 kg/m2,由质量比为4:1的A、B两种混合物混合而成:A混合物包括双酚A型环氧树脂40-50份、环氧活性稀释剂3~5份；B混合物包括聚酰胺固化剂60-80份、偶联剂2~3份、反应型环氧增韧剂6~8份。上述LWAC-05轻质混凝土层与LWAC-1O轻质混凝土层中的树脂由A组分和B组分组成；A组分包含以下重量份数的组分:Ε51环氧树脂70~90份，丁基缩水甘油醚8~10份，钛酸酯偶联剂广3份；B组分包含以下重量份数的组分:T31改性胺固化剂80~100份，液体聚硫橡胶5~10份、DBP磷苯二丁酸增韧剂f 3份、CYH-277环氧增韧剂3~6份，三聚固化促进剂3飞份。本专利技术还提供了上述多层式超厚轻质钢桥面铺装结构的铺装方法，包括以下步骤: Cl)首先对钢板进行喷砂除锈，要求达到清洁度Sa2.5以上，粗糙度60-100 μ m的标准； (2)喷砂除锈完成4h内，将环氧树脂涂布于钢板表面，用量为r1.2kg/m2，并紧跟撒布4^6mm的碎石，撒布率为满布70~80%，形成环氧树脂防水防腐层，常温养护2~4天； (3)环氧树脂防水防腐层养护完成后，对其表面进行清洁干燥处理，并立即将搅拌均匀的冷固化环氧粘结料涂布于环氧树脂防水防腐层表面，用量为0.4~0.6kg/m2 ； (4)采用卧轴强制式冷拌机将LWAC-05轻质混凝土层中的矿料和聚酯纤维纤维进行干拌30s，投入树脂后，湿拌90s制备混合料；采用常规浙青摊铺设备将拌制好的混合料铺筑在已涂布冷固化环氧粘结料的表面，并采用20-30t胶轮压路机在30min内完成揉搓4~8遍进行压实，形成LWAC-05轻质混凝土层，之后常温养护2~4天； 所述LWAC-05轻质混凝土层中树脂与矿料的比例为10-15:1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层式超厚轻质钢桥面铺装结构，其特征在于：所述钢桥面铺装结构总厚度8~10cm，从下至上依次包括LWAC?05轻质混凝土层、LWAC?10轻质混凝土层及沥青表面功能层；所述LWAC?05轻质混凝土层厚1.5~2cm，LWAC?10轻质混凝土层厚3.5~4cm，沥青表面功能层厚3~4cm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，潘友强，张志祥，张健，
申请(专利权)人：江苏省交通科学研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：