Eac橋梁鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路施工領(lǐng)域，尤其是涉及一種EAC橋梁鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)及其施工方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著大跨徑橋梁的不斷建成，橋梁鋼橋面鋪裝的矛盾日益突出。以往的工程實(shí)際 表明，我國(guó)的橋梁鋼橋面鋪裝不能直接套用國(guó)外的設(shè)計(jì)模式，我國(guó)鋼橋面鋪裝先后采用過(guò) 普通浙青混凝土、改性浙青混凝土、SMA、燒注式浙青混凝土、美國(guó)環(huán)氧浙青混凝土等材料， 鋼橋面鋪裝的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)單層、雙層及多層等形式，但在實(shí)際表明，絕大部分材料和結(jié)構(gòu)無(wú) 法滿(mǎn)足正交異性鋼橋面的特征，在投入使用之后，先后便出現(xiàn)車(chē)轍、開(kāi)裂、脫層、泛油等病 害，鋼橋面鋪裝技術(shù)已成為我國(guó)橋梁發(fā)展的一個(gè)瓶頸，即使從英國(guó)引進(jìn)的澆注式浙青混凝 土和從美國(guó)引進(jìn)的美國(guó)環(huán)氧浙青混凝土技術(shù)，在實(shí)體橋梁上大量出現(xiàn)失敗案例，目前尋找 一種可靠、簡(jiǎn)便、實(shí)用的橋梁鋼橋面鋪裝技術(shù)顯得十分迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種質(zhì)量可靠且施工方便實(shí)用的EAC (Epoxy Asphalt Concrete)橋梁鋼橋面環(huán)氧浙青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)及其鋪設(shè)方法。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種EAC橋梁鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)， 所述鋪裝結(jié)構(gòu)從下至上依次包括環(huán)氧浙青碳纖維防護(hù)層、鋪設(shè)于環(huán)氧浙青碳纖維布層上的 環(huán)氧浙青碎石剪力層、環(huán)氧浙青混凝土層、改性環(huán)氧防水加固層及改性環(huán)氧碎石微表處理 層；所述環(huán)氧浙青碳纖維防護(hù)層由涂覆于所述鋼橋面上以〇. 4?0. 6kg/ m2的涂布量涂布 而成的第一環(huán)氧浙青樹(shù)脂層和粘接于該第一環(huán)氧浙青樹(shù)脂層上的碳纖維布層構(gòu)成；所述環(huán) 氧浙青碎石剪力層由涂覆于碳纖維布層上以1. 2?I. 5kg/ m2涂布量涂布而成的第二環(huán)氧 浙青樹(shù)脂層和撒布于該第二環(huán)氧浙青樹(shù)脂層上碎石剪力層構(gòu)成，碎石剪力層的碎石粒徑為 4-6mm ;所述改性環(huán)氧防水加固層由涂覆于所述環(huán)氧浙青混凝土層上以0. 4?0. 6kg/ Hf涂 布量涂布的第一改性環(huán)氧樹(shù)脂層和粘接于第一改性環(huán)氧樹(shù)脂層上的網(wǎng)格防裂布層構(gòu)成；所 述改性環(huán)氧碎石微表處理層由涂覆于改性環(huán)氧防水加固層上以〇. 8?I. 2kg/ m2涂布量涂 布的第二改性環(huán)氧樹(shù)脂層和撒布于該第二改性環(huán)氧樹(shù)脂層上的碎石微表處理層構(gòu)成；所述 環(huán)氧浙青混凝土層為由環(huán)氧浙青樹(shù)脂和集料、填料、纖維組成的混合料層。
[0005] 進(jìn)一步的，所述環(huán)氧浙青混凝土層的厚度為30?50mm。
[0006] 本發(fā)明還提供了一種EAC橋梁鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟： 1) 對(duì)橋梁鋼橋面進(jìn)行拋丸清潔除銹處置，清潔度達(dá)到Sa2. 5級(jí)，粗糙度達(dá)到60? IOOum ； 2) 在清潔后的鋼橋面上涂布環(huán)氧浙青樹(shù)脂，涂布量0. 4?0. 6kg/ Hf，以形成第一環(huán)氧 浙青樹(shù)脂層，同時(shí)在該第一環(huán)氧浙青樹(shù)脂層上滿(mǎn)貼3K200g碳纖維布進(jìn)行加強(qiáng)，形成環(huán)氧浙 青碳纖維防護(hù)層； 3) 在環(huán)氧浙青碳纖維防護(hù)層未固化前，在其表面涂布環(huán)氧浙青樹(shù)脂，涂布量I. 2? I. 5kg/ m2，以形成第二環(huán)氧浙青樹(shù)脂層，同時(shí)在該第二環(huán)氧浙青樹(shù)脂層上撒布粒徑為 4-6mm碎石，碎石占表面積的20?30%，固化后所形成環(huán)氧浙青碎石剪力層； 4) 在環(huán)氧浙青碎石剪力層上攤鋪由環(huán)氧浙青樹(shù)脂和集料、填料、纖維組成的混合料層， 以形成環(huán)氧浙青混凝土層； 5) 將固化后的環(huán)氧浙青混凝土層表面進(jìn)行拋丸清潔，除去塵灰，拋出新機(jī)理為宜，涂布 改性環(huán)氧樹(shù)脂，涂布量〇. 4?0. 6kg/ Iif，以形成第一改性環(huán)氧樹(shù)脂層，在該第一改性環(huán)氧樹(shù) 脂層上加貼網(wǎng)格防裂布，形成一道改性環(huán)氧防水加固層； 6) 在改性環(huán)氧防水加固層上涂覆改性環(huán)氧樹(shù)脂作膠結(jié)材料，涂布量0. 8?I. 2kg/ m2， 以形成第二改性環(huán)氧樹(shù)脂層，在該第二改性環(huán)氧樹(shù)脂層上配合粒徑為4-6mm的碎石，形成 改性環(huán)氧碎石微表處理層，待其固化后即形成所述的EAC橋梁鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
[0007] 本發(fā)明先在橋梁鋼橋面上設(shè)置一道環(huán)氧浙青碳纖維防護(hù)層，即先在橋梁表面鋼板 進(jìn)行拋丸清潔處理，采用一種具有一定柔韌性又具強(qiáng)大剛性的環(huán)氧浙青樹(shù)脂作為防腐材料 進(jìn)行涂布，同時(shí)貼上碳纖維布進(jìn)行加強(qiáng)，形成一道強(qiáng)大的防護(hù)層，保護(hù)橋梁鋼板本體；同時(shí) 又具有強(qiáng)大的粘接能力，擺脫夏季高溫所引起的粘性不足導(dǎo)致整體鋪裝層破壞；然后在環(huán) 氧浙青碳纖維防護(hù)層上設(shè)置環(huán)氧浙青碎石剪力層，在環(huán)氧浙青碳纖維防護(hù)層未固化前，再 次涂布環(huán)氧浙青樹(shù)脂，同時(shí)撒布4-6mm碎石約占表面積的20?30%，固化后所形成便是環(huán)氧 浙青碎石剪力層，環(huán)氧浙青碎石剪力層的設(shè)置解決了整體鋪裝層水平方向滑移的問(wèn)題，同 時(shí)使上下層之間更融合為一體； 再借用成熟的浙青混凝土級(jí)配設(shè)計(jì)原理及鋪裝施工方法將其拌合攤鋪碾壓成型為環(huán) 氧浙青混凝土層，環(huán)氧浙青混合料可以在常溫下使用EAC專(zhuān)用混凝土拌和機(jī)進(jìn)行拌合生 產(chǎn)，攤鋪碾壓也可以按常規(guī)的浙青混凝土的方式進(jìn)行施工作業(yè)；集料的粒徑可以根據(jù)鋼橋 路面的厚度要求進(jìn)行多種級(jí)配的設(shè)計(jì)，一般粒徑最大為6_，鋼橋路面的一般厚度可設(shè)計(jì)為 30 ?50mm。
[0008] 環(huán)氧浙青混凝土層是EAC鋪裝的關(guān)鍵技術(shù)，鋼橋面鋪裝有一個(gè)重要指標(biāo)是抗疲勞 性能，環(huán)氧浙青混合料鋪裝層發(fā)生疲勞破壞的主要形式有兩種：一是在鋼橋面板下的加勁 頂部由于負(fù)彎矩作用使鋪裝層表面出現(xiàn)開(kāi)裂；二是鋪裝層和鋼板之間黏結(jié)力喪失而產(chǎn)生滑 移。我們認(rèn)為集料級(jí)配對(duì)環(huán)氧浙青混合料的強(qiáng)度和路用性能有很大影響，級(jí)配越細(xì)，混合料 的強(qiáng)度和疲勞壽命就越大。但對(duì)普通浙青混合料來(lái)說(shuō)，級(jí)配越細(xì)，其在高溫下的穩(wěn)定度就 越差，在車(chē)載作用下有可能出現(xiàn)泛油、車(chē)轍等破壞現(xiàn)象。對(duì)環(huán)氧浙青樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，由于環(huán)氧樹(shù) 脂加入浙青中，經(jīng)固化劑發(fā)生固化反應(yīng)，形成不可逆的固化物，在高溫下只會(huì)變軟但不會(huì)流 動(dòng)，所以環(huán)氧浙青混合料路面具有很好的抗變形穩(wěn)定性。
[0009] 路面的抗滑能力主要來(lái)源于其表面的廣義粗糙度和狹義粗糙度。狹義粗糙度是指 我們通過(guò)對(duì)鋼橋面板的拋丸清潔除銹、環(huán)氧浙青碳纖防護(hù)層、環(huán)氧浙青碎石剪力層，把原先 光滑的鋼板轉(zhuǎn)化成相對(duì)粗糙的界面；廣義的粗糙度主要由集料級(jí)配決定，它控制雨天輪胎 和路面之間積水排除的速度，從而決定潮濕路面摩擦系數(shù)隨車(chē)速變化曲線的斜率。采用偏 細(xì)級(jí)配將減少路面廣義粗糙度，從而減少潮濕狀態(tài)下路面的抗滑能力。我們通過(guò)綜合考慮 混合料的抗疲勞性能、水穩(wěn)定度、高溫穩(wěn)定度、低溫抗裂性等路用性能，通過(guò)確定混合料的 結(jié)構(gòu)參數(shù)如浙青用量和與級(jí)配相關(guān)的空隙率，使混合料具有良好的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而達(dá)到要 求的性能指標(biāo)，同時(shí)消除由于負(fù)彎矩帶來(lái)的不良后果，減少潮濕狀態(tài)下路面的抗滑能力。 [0010] 在環(huán)氧浙青混凝土層表面再設(shè)置一道改性環(huán)氧防水加固層，即在混凝土表面進(jìn)行 拋光清潔，涂布