一種高性能鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋面鋪裝技術(shù)，具體地說(shuō)是一種高性能鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼橋面板受力和變形比公路路面復(fù)雜得多，因其會(huì)發(fā)生一定程度的變形，對(duì)粘接層和鋪裝層的強(qiáng)度、變形能力、溫度特性和疲勞耐久性等都有更高的要求，鋼橋面鋪裝技術(shù)是影響鋼橋耐久性的世界性技術(shù)難題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，鋼橋面鋪裝基本上均采用瀝青混凝土體系，從選用的材料和施工方法角度出發(fā)，基本形成“三種材料、四種結(jié)構(gòu)”的方案設(shè)計(jì):
[0004](I)德國(guó)、日本為代表的饒注式瀝青混凝土(Gussasphalt)方案；
[0005]澆注式瀝青混凝土鋪裝層和瀝青瑪蹄脂混凝土鋪裝層的主要優(yōu)點(diǎn)是:空隙率接近零，具有良好的防水、抗老化性能，抗裂性能強(qiáng)，對(duì)鋼板的追從性、與鋼板間的粘結(jié)性能好于一般瀝青混凝土。其主要缺點(diǎn)是:高溫穩(wěn)定性差，易形成車(chē)轍。
[0006](2)以英國(guó)為代表的瀝青瑪蹄脂混凝土(Mastic asphalt)方案(實(shí)際上也是饒注式瀝青混凝土，只是鋪裝厚度和工藝與日本等有所不同)；
[0007]③德國(guó)和日本等國(guó)近期采用的改性瀝青SMA方案(Stone Mastic Asphalt)；
[0008]改性瀝青SMA混凝土鋪裝層的主要優(yōu)點(diǎn)是:柔韌性、抗松散、抗裂能力強(qiáng)，具有良好的耐久性和防水性能；抗塑流和抗永久變形的能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生車(chē)轍，具有粗糙的表面構(gòu)造，防滑性能好，施工難度相對(duì)較小，施工期短，費(fèi)用較低，但需要更進(jìn)一步解決鋪裝層與鋼板的粘接和防水問(wèn)題。
[0009]④以美國(guó)為代表的環(huán)氧樹(shù)脂瀝青(Epoxy asphalt)混凝土方案。
[0010]環(huán)氧樹(shù)脂瀝青混凝土鋪裝層主要優(yōu)點(diǎn)是:強(qiáng)度高，高溫時(shí)抗塑性流動(dòng)和永久變形能力很強(qiáng)，低溫抗裂性能很好，具有極好的抗疲勞性能，具有高度的抵抗化學(xué)物質(zhì)侵蝕的能力，包括溶劑、燃料和油。主要缺點(diǎn)是:環(huán)氧瀝青混凝土的配制工藝比較復(fù)雜，施工中對(duì)時(shí)間和溫度要求十分嚴(yán)格，施工難度大，相關(guān)技術(shù)在國(guó)外多屬專(zhuān)利產(chǎn)品，材料費(fèi)用也較高。同時(shí)由于環(huán)氧瀝青混合料的施工組織比較復(fù)雜，施工中對(duì)時(shí)間和溫度要求十分嚴(yán)格，施工難度大，因此在美國(guó)等地也有部分橋梁由于施工或重載原因產(chǎn)生了早期破壞。
[0011]在國(guó)內(nèi)，用作鋼橋面鋪裝的防水粘接劑的主要有溶劑型粘接劑和熱熔型粘接劑。另外，也有一些跨度很小的鋼橋面并未專(zhuān)門(mén)設(shè)粘接層，而采用了改性瀝青或乳化瀝青，用以粘接鋪裝層與鋼板。
[0012]溶劑型粘接劑具有易噴灑、常溫施工等優(yōu)點(diǎn)，但其與鋼板和鋪裝層(在采用SMA鋪裝下層時(shí))的粘接效果較差，室內(nèi)大量試驗(yàn)證明，在鋼板與鋪裝層之間使用溶劑型粘接劑，其間的粘接性能難以滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)施工中大量揮發(fā)的溶劑，不利于環(huán)保且存在發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。由于上述種種弊端，溶劑型粘接劑很少單獨(dú)用做鋼橋面鋪裝的防水粘接劑；熱熔型粘接劑是以瀝青、聚合物和樹(shù)脂等材料組成，具有較強(qiáng)的變形能力，與鋪裝層和鋼橋之間的粘接作用良好，同時(shí)又具有良好的防水封閉作用，總之，防水粘結(jié)體系必須與鋪裝體系相配合、相適應(yīng)，才能起到較理想的防水粘接效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高性能鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，具有便利施工、長(zhǎng)壽命、高耐久性等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各類(lèi)鋼橋面的新建及養(yǎng)護(hù)工程。
[0014]本實(shí)用新型的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的:一種高性能鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，包括鋪裝層，鋪裝層鋪設(shè)于鋼橋面板上，其特點(diǎn)是鋪裝層與鋼橋面板之間設(shè)置有防水粘結(jié)層，且鋼橋面板上固定有若干十字花鋼條抗剪構(gòu)力件。
[0015]所述鋪裝層可采用現(xiàn)有技術(shù)中各種鋪裝層結(jié)構(gòu)，但為了達(dá)到進(jìn)一步增加橋面鋪裝層與鋼橋面的層間聯(lián)接強(qiáng)度、方便現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、快捷施工、延長(zhǎng)使用壽命、提高行車(chē)舒適性且降低施工造價(jià)的技術(shù)效果，所述鋪裝層優(yōu)選包括砂粒式瀝青混凝土層與表面抗滑磨耗層，砂粒式瀝青混凝土層、表面抗滑磨耗層自下而上依次設(shè)置于鋼橋面板上。
[0016]為了更好地保證砂粒式瀝青混凝土層、表面抗滑磨耗層之間的粘接性能，砂粒式瀝青混凝土層與表面抗滑磨耗層之間可設(shè)置有改性乳化瀝青粘層。
[0017]為了適應(yīng)橋面受力情況，十字花鋼條抗剪構(gòu)力件優(yōu)選以下方式分布:每行十字花鋼條抗剪構(gòu)力件的中心點(diǎn)與道路曲線走向分布一致，且十字花鋼條抗剪構(gòu)力件的一邊中心線與道路曲線相切。
[0018]作為優(yōu)選，十字花鋼條抗剪構(gòu)力件的鋼條規(guī)格寬度X長(zhǎng)度X厚度為(3-8)mmX(40-60)mmX (3_8)mm，每行十字花鋼條抗剪構(gòu)力件沿曲向按間距250~350mm排布，沿徑向按150~250mm排布，且相鄰兩行的相鄰十字花鋼條抗剪構(gòu)力件中心交錯(cuò)125~175mm后排布。
[0019]十字花鋼條抗剪構(gòu)力件與鋼橋橋面可采用現(xiàn)有技術(shù)中任意一種固定方式，如焊接、鉚接等，優(yōu)選采用焊點(diǎn)為十字花鋼條每端中心處兩側(cè)，工藝為點(diǎn)焊。
[0020]所述的防水粘結(jié)層的粘結(jié)材料由環(huán)氧樹(shù)脂主劑、固化劑及基質(zhì)瀝青混合制成，環(huán)氧樹(shù)脂主劑、固化劑混合后再與基質(zhì)瀝青混合，環(huán)氧樹(shù)脂主劑、固化劑及基質(zhì)瀝青的體積比為 1: (0.5-1.5): (1.5-2.5)0
[0021]所述環(huán)氧樹(shù)脂主劑25°C粘度為10000~12500cp，固化劑為堿性合成樹(shù)脂類(lèi)固化劑，25°C粘度為 10~80cp。
[0022]粘結(jié)材料拌合的具體過(guò)程:環(huán)氧樹(shù)脂主劑與固化劑加熱到60°C后攪拌混合，之后再與加熱至150°C的基質(zhì)瀝青混合攪拌制成防水粘結(jié)材料。
[0023]防水粘結(jié)層施工時(shí)，首先要對(duì)橋面板及鋼條進(jìn)行除銹操作，如采用噴砂設(shè)備進(jìn)行噴砂除銹，要求達(dá)到清潔度Sa 2.5級(jí)，粗糙度50~100 μ m ;然后采用瀝青灑布車(chē)進(jìn)行粘結(jié)材料灑布作業(yè)，灑布量為0.6-0.8 L/m2。
[0024]作為優(yōu)選，所述砂粒式瀝青混凝土層為公稱(chēng)最大粒徑為4.75mm的砂粒式密級(jí)配混凝土，采用高粘彈改性瀝青:
[0025]所述高粘彈改性瀝青為3~5份SBS改性劑、5~8份40目橡膠粉、5~10份60目橡膠粉、77~87份基質(zhì)瀝青在180~190°C條件下攪拌、研磨、發(fā)育4小時(shí)后制成；
[0026]所述砂粒式密級(jí)配混凝土集料由55~85份3_5mm玄武巖、25~35份0_3mm玄武巖機(jī)制砂、4~9份石灰?guī)r礦粉、I份生石灰粉組成，
[0027]高粘彈改性瀝青摻量為瀝青混合料的6.0-9.0%，空隙率控制范圍為彡2.5%。
[0028]砂粒式瀝青混凝土層施工:將按比例配置的集料加熱至180~190°C，高粘彈改性瀝青加熱至180~190°C，由間歇式瀝青混凝土拌和站依次加入攪拌制備密水型砂粒式瀝青混合料，設(shè)計(jì)空隙率控制范圍< 2.5%，現(xiàn)場(chǎng)采用攤鋪機(jī)攤鋪、雙鋼輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)組合壓實(shí)，目標(biāo)厚度為20~30mmo
[0029]砂粒式瀝青混凝土層施工完畢后，進(jìn)行改性乳化瀝青粘層油施工:采用瀝青灑布車(chē)在砂粒式瀝青混凝土層上撒布改性乳化瀝青粘層油，灑布量為0.5L/m2。
[0030]作為優(yōu)選，所述表面抗滑磨耗層的瀝青混合料為公稱(chēng)最大粒徑為9.5mm的細(xì)粒式間斷配瀝青混合料，采用復(fù)合改性瀝青:
[0031]所述復(fù)合改性瀝青由10~20份阿爾巴尼亞巖瀝青、80~90份SBS改性瀝青在180~190°C條件下剪切加工制成；
[0032]所述瀝青混合料集料由55~70份5-10mm玄武巖、15~35份0_3mm玄武巖機(jī)制砂、4-9份石灰?guī)r礦粉、I份生石灰粉組成，
[0033]復(fù)合改性瀝青摻量為5.0-6.0%，空