鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及道路建筑材料技術領域，特別是涉及一種用于鋼箱梁橋面的鋼橋面鋪 裝方法和結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002] 隨著國家路網(wǎng)的不斷完善，跨江躍河通道的建設數(shù)量也日益增多，其中鋼箱梁橋 梁由于能夠?qū)崿F(xiàn)較長跨度的跨越而被大規(guī)模修建。然而，鋪設于鋼箱梁橋面板之上的鋪裝 層由于彎拉應變高達700微應變(普通路面的彎拉極限控制應變〈200微應變），加之鋼箱梁 密閉空間在夏季高溫下猶如一個烤箱，使得鋼橋面鋪裝層溫度也遠高于普通路面溫度，所 以鋼橋面鋪裝層容易發(fā)生開裂、高溫車轍等病害形式。為此，國內(nèi)外研究人員針對鋼箱梁鋪 裝技術不斷進行改進，已逐漸形成了"雙層環(huán)氧瀝青混凝土"、"下層環(huán)氧瀝青混凝土+上層 SMA"、"下層澆注式瀝青混凝土+上層SMA"和"下層澆注式瀝青混凝土+上層環(huán)氧瀝青混凝 土"鋪裝結(jié)構(gòu)型式。
[0003] 但是上述鋪裝結(jié)構(gòu)型式均存在一定程度的缺陷，實體工程應用情況也顯示出了各 類鋪裝的缺陷：（1)"雙層環(huán)氧瀝青混凝土"由于環(huán)氧瀝青混凝土屬于剛性材料，類似于水泥 混凝土，所以容易發(fā)現(xiàn)開裂，并且采用的密級配型式，表面構(gòu)造深度不滿足使用要求，容易 引發(fā)車輛打滑等交通隱患。（2) "下層環(huán)氧瀝青混凝土+上層SMA"由于SMA鋪裝材料的高溫穩(wěn) 定性不足，容易出現(xiàn)上層高溫變形病害。（3) "下層澆注式瀝青混凝土+上層SMA"由于澆注式 瀝青混凝土和SMA的材料高溫性能差，容易出現(xiàn)高溫推移變形。（4) "下層澆注式瀝青混凝土 +上層環(huán)氧瀝青混凝土"由于饒注式瀝青混凝土和環(huán)氧瀝青混凝土的施工工藝均較為復雜， 需要采用兩套不同的特種施工工藝與施工機械設備，所以造價成本較高，不易于推廣應用。
[0004] 因此，發(fā)明一種高溫重載下不發(fā)生瀝青混凝土的推移、變形，又能保證瀝青混凝土 能適應于鋼箱梁的大柔度變形，同時兼具良好的行車表面安全特性、施工工藝簡便以及經(jīng) 濟性好的鋼箱梁橋面鋪裝方案，將會使得鋼箱橋梁的應用與建設得到迅猛發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術問題:本發(fā)明的目的是提供一種高溫重載下不發(fā)生瀝青混凝土推移變形，又 能保證瀝青混凝土能適應于鋼箱梁的大柔度變形的鋼橋面鋪裝方法和結(jié)構(gòu)，該鋪裝結(jié)構(gòu)在 強度、協(xié)同變形、低溫抗裂、高溫穩(wěn)定、疲勞、密水性、行車舒適性以及施工便捷與經(jīng)濟性具 有優(yōu)異的性能。
[0006] 技術方案:為解決上述技術問題，作為本發(fā)明提供了一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，所述結(jié) 構(gòu)包括由下至上依次設置的鋼橋面板、防腐底漆、環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層、注入式自流淌 瀝青混凝土材料層、環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層、乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層。
[0007] 本發(fā)明的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法包括：
[0008] 在鋼橋面的上方依次鋪設0.6~0.8mm厚的環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層、3~4cm厚的 注入式自流淌瀝青混凝土材料層、0.4~0.6mm厚的環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層、和2.5~4cm厚的 乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層，從而形成所述鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu);其中，
[0009] 所述環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層由重量混合比例為50:50的1，6_己二醇二縮水甘油 醚的環(huán)氧樹脂與含有2-丙烯酸與1，3_ 丁二烯聚合物的固化劑混合而成；
[0010] 所述注入式自流淌瀝青混凝土材料層由重量混合比例為6~10:100的結(jié)合料與集 料混合而成；其中，所述結(jié)合料由重量混合比例為100:10:2:1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共 聚物改性瀝青、熱塑性橡膠、粘結(jié)性樹脂、及增塑劑組成；
[0011]所述環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層由重量混合比例為50:50的1，6_己二醇二縮水甘油醚的 環(huán)氧樹脂與含有2-丙烯酸與1，3-丁二烯聚合物的固化劑組成；
[0012] 所述乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層由大孔隙開級配瀝青混合料和乳膠 水泥砂漿組成；其中，所述大孔隙開級配瀝青混合料由重量混合比例為4~8:100的瀝青結(jié) 合料與集料混合而成，其孔隙率為25~35%;所述乳膠水泥砂漿由重量混合比例為6:100: 20:60的乳膠改性劑、水泥、標準砂、和水組成;所述乳膠水泥砂漿通過所述的大孔隙開級配 瀝青混合料的孔隙率為25~35%的孔隙灌入滲透至所述大孔隙開級配瀝青混合料中。
[0013] 有益效果：由于采用了上述技術方案，本發(fā)明可通過上述方法實現(xiàn)一種鋼橋面鋪 裝結(jié)構(gòu)，其采用"防水粘結(jié)層+注入式自流淌瀝青混凝土層+粘結(jié)層+乳膠水泥砂漿灌入式瀝 青混凝土層"的鋪裝結(jié)構(gòu)類型，其中，防水粘結(jié)層能夠防止水分侵入以保護鋼橋面板，并與 橋面板充分粘結(jié)，提供足夠的附著力以抵抗溫度變化、重車剎車所造成的剪力;下層注入式 自流淌瀝青混凝土層在保證70°C高溫不出現(xiàn)車轍的前提下，能夠很好地追從鋼板變形，在 大變形作用時在鋼橋面板和鋪裝上層之間起到應變協(xié)調(diào)的作用，且空隙率接近于零，兼具 防水作用;粘結(jié)層起到保證上下鋪裝層的協(xié)同作用，共同承擔車輛的荷載作用;上層乳膠水 泥砂漿灌入式瀝青混凝土為磨耗層，具有很高的強度和抗車轍性能，直接與車輪荷載接觸 中，不會發(fā)生任何高溫流變變形，同時具有足夠的抗低溫彎曲能力和疲勞性能。
[0014] 本發(fā)明方案改善了鋪裝層的整體變形協(xié)調(diào)能力與抗疲勞性能，并取得了結(jié)構(gòu)的低 溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性能與使用耐久性等方面的綜合平衡，是一種高性能鋪裝結(jié)構(gòu)方案。
【附圖說明】
[0015] 圖1示意性示出了本發(fā)明中的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016] 圖1中有:鋼橋面板1、防腐底漆2、注入式自流淌瀝青混凝土材料層3、乳膠水泥砂 漿灌入式瀝青混凝土材料層4、環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層5、環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層6。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明涉及的高性能鋼橋面鋪裝方法中，各項原材料需滿足以下各表1-5中的要 求。
[0018] 表1:環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)層技術要求
[0020]表2:自流淌瀝青混凝土用結(jié)合料的技術要求
[0022]表3:灌入式瀝青混凝土用結(jié)合料的技術要求
[0024]表4:乳膠水泥技術要求 [0025]
[0026] 表5:注入式自流淌瀝青混凝土、灌入式瀝青混凝土、水泥砂漿礦料級配要求
[0029] 以下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的 多種不同方式實施。
[0030] 圖1示出了本發(fā)明中的一種高性能鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，鋼橋面1上方依次設置環(huán)氧樹 脂防水粘結(jié)層、注入式自流淌瀝青混凝土層、環(huán)氧瀝青粘結(jié)層和乳膠水泥砂漿灌入式瀝青 混凝土層。
[0031] 其中，環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)層厚度為0.6mm;注入式自流淌瀝青混凝土層厚度為3cm; 環(huán)氧瀝青粘結(jié)層厚度為〇. 4mm;乳膠水泥砂楽；灌入式瀝青混凝土層厚度為2.5cm。
[0032] 環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)料由含有1，6-己二醇二縮水甘油醚的環(huán)氧樹脂與含有2-丙烯 酸與1，3-丁二烯聚合物的固化劑組成，混合比例為50:50，以重量份計。
[0033] 所述鋪裝下層中的注入式自流淌瀝青混凝土是由結(jié)合料與集料混合而成，混合比 例為8.5:100,以重量份計。所述結(jié)合料由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物改性瀝青與熱塑性 橡膠、粘結(jié)性樹脂與增塑劑組成，混合比例為100:10:2:1，以重量份計。
[0034]所述的環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)料由含有1，6_己二醇二縮水甘油醚的環(huán)氧樹脂與含有 2_丙烯酸與1，3_丁二烯聚合物的固化劑組成，混合比例為50:50,以重量份計。
[0035]所述鋪裝上層中的乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土由大孔隙開級配瀝青混合料 和乳膠水泥砂漿組成;所述的大孔隙開級配瀝青混合料由瀝青結(jié)合料與集料混合而成，混 合比例5.5:100,以重量份計，孔隙率為30% ;所述的乳膠水泥砂漿由乳膠改性劑、水泥、標 準砂、水組成，混合比例為6:100:20:60，以重量份計。所述的乳化水泥砂漿通過所述的大孔 隙開級配瀝青混合料的30 %孔隙灌入滲透至開級配瀝青混合料中。
[0036]本實施例中的高性能鋪裝結(jié)構(gòu)，各項技術指標均能滿足鋼橋面鋪裝層的使用要 求。具體檢測結(jié)果見下表6:
[0037] 表6:檢測結(jié)果
[0039] 其中，復合結(jié)構(gòu):試驗過程中所采用的試件是根據(jù)本發(fā)明中高性能鋪裝結(jié)構(gòu)型式 等厚度比例成型的"下層注入式自流淌瀝青混凝土+上層乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土" 的結(jié)構(gòu)型式。
[0040] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括由下至上依次設置的鋼橋面板 (1)、防腐底漆(2)、環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層(5)、注入式自流淌瀝青混凝土材料層(3)、環(huán) 氧瀝青粘結(jié)材料層(6)、乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層(4)。2. -種如權利要求1所述的鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法，其特征在于，該方法包括： 在鋼橋面的上方依次鋪設0.6~0.8mm厚的環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層、3~4cm厚的注入 式自流淌瀝青混凝土材料層、0.4~0.6mm厚的環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層、和2.5~4cm厚的乳膠 水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層，從而形成所述鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu);其中， 所述環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層由重量混合比例為50:50的1，6_己二醇二縮水甘油醚的 環(huán)氧樹脂與含有2-丙烯酸與1，3-丁二烯聚合物的固化劑混合而成； 所述注入式自流淌瀝青混凝土材料層由重量混合比例為6~10:100的結(jié)合料與集料混 合而成；其中，所述結(jié)合料由重量混合比例為100:10:2:1的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物 改性瀝青、熱塑性橡膠、粘結(jié)性樹脂、及增塑劑組成； 所述環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層由重量混合比例為50: 50的1，6_己二醇二縮水甘油醚的環(huán)氧 樹脂與含有2-丙烯酸與1，3-丁二烯聚合物的固化劑組成； 所述乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層由大孔隙開級配瀝青混合料和乳膠水泥 砂漿組成；其中，所述大孔隙開級配瀝青混合料由重量混合比例為4~8:100的瀝青結(jié)合料 與集料混合而成，其孔隙率為25~35% ;所述乳膠水泥砂漿由重量混合比例為6:100:20:60 的乳膠改性劑、水泥、標準砂、和水組成;所述乳膠水泥砂漿通過所述的大孔隙開級配瀝青 混合料的孔隙率為25~35%的孔隙灌入滲透至所述大孔隙開級配瀝青混合料中。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)和方法。該鋼橋面鋪裝方法包括：在鋼橋面的上方依次鋪設0.6～0.8mm厚的環(huán)氧樹脂防水粘結(jié)材料層、3～4cm厚的注入式自流淌瀝青混凝土材料層、0.4～0.6mm厚的環(huán)氧瀝青粘結(jié)材料層、和2.5～4cm厚的乳膠水泥砂漿灌入式瀝青混凝土材料層，從而形成所述鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明方案改善了鋪裝層的整體變形協(xié)調(diào)能力與抗疲勞性能，并取得了結(jié)構(gòu)的低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性能與使用耐久性等方面的綜合平衡，是一種高性能鋪裝結(jié)構(gòu)方案。
【IPC分類】E01C7/32, C04B26/26, E01D19/12, C04B28/00, C09J163/00
【公開號】CN105463990
【申請?zhí)枴緾N201510801477
【發(fā)明人】羅桑, 陸慶, 錢振東, 王建偉
【申請人】東南大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月19日