一種高性能鋼橋面鋪裝結構制造技術

本發明專利技術公開了一種高性能鋼橋面鋪裝結構，屬于橋面鋪裝技術領域。該鋪裝結構包括鋪裝層，鋪裝層鋪設于鋼橋面板上，其特點是鋪裝層與鋼橋面板之間設置有防水粘結層，且在鋼橋面板上固定有若干十字花鋼條抗剪構力件。與現有技術相比，本發明專利技術利用鋼橋面粗糙面再造、防水體系與鋪裝層的有效組合，得到一種便利生產、容易壓實且防水效果好、平整度優、層間粘結力強、抗滑性及耐疲勞性能好的鋼橋面鋪裝結構，可廣泛應用于各類鋼橋面的新建及養護工程。

【技術實現步驟摘要】
一種高性能鋼橋面鋪裝結構
本專利技術涉及一種橋面鋪裝技術，具體地說是一種高性能鋼橋面鋪裝結構。
技術介紹
鋼橋面板受力和變形比公路路面復雜得多，因其會發生一定程度的變形，對粘接層和鋪裝層的強度、變形能力、溫度特性和疲勞耐久性等都有更高的要求，鋼橋面鋪裝技術是影響鋼橋耐久性的世界性技術難題?，F有技術中，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，基本形成“三種材料、四種結構”的方案設計：(1)德國、日本為代表的澆注式瀝青混凝土（Gussasphalt）方案；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點是：空隙率接近零，具有良好的防水、抗老化性能，抗裂性能強，對鋼板的追從性、與鋼板間的粘結性能好于一般瀝青混凝土。其主要缺點是：高溫穩定性差，易形成車轍。(2)以英國為代表的瀝青瑪蹄脂混凝土（Masticasphalt）方案（實際上也是澆注式瀝青混凝土，只是鋪裝厚度和工藝與日本等有所不同）；③德國和日本等國近期采用的改性瀝青SMA方案（StoneMasticAsphalt）；改性瀝青SMA混凝土鋪裝層的主要優點是：柔韌性、抗松散、抗裂能力強，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，不易產生車轍，具有粗糙的表面構造，防滑性能好，施工難度相對較小，施工期短，費用較低，但需要更進一步解決鋪裝層與鋼板的粘接和防水問題。④以美國為代表的環氧樹脂瀝青（Epoxyasphalt）混凝土方案。環氧樹脂瀝青混凝土鋪裝層主要優點是：強度高，高溫時抗塑性流動和永久變形能力很強，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物質侵蝕的能力，包括溶劑、燃料和油。主要缺點是：環氧瀝青混凝土的配制工藝比較復雜，施工中對時間和溫度要求十分嚴格，施工難度大，相關技術在國外多屬專利產品，材料費用也較高。同時由于環氧瀝青混合料的施工組織比較復雜，施工中對時間和溫度要求十分嚴格，施工難度大，因此在美國等地也有部分橋梁由于施工或重載原因產生了早期破壞。在國內，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門設粘接層，而采用了改性瀝青或乳化瀝青，用以粘接鋪裝層與鋼板。溶劑型粘接劑具有易噴灑、常溫施工等優點，但其與鋼板和鋪裝層（在采用SMA鋪裝下層時）的粘接效果較差，室內大量試驗證明，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計要求。同時施工中大量揮發的溶劑，不利于環保且存在發生火災的風險。由于上述種種弊端，溶劑型粘接劑很少單獨用做鋼橋面鋪裝的防水粘接劑；熱熔型粘接劑是以瀝青、聚合物和樹脂等材料組成，具有較強的變形能力，與鋪裝層和鋼橋之間的粘接作用良好，同時又具有良好的防水封閉作用，總之，防水粘結體系必須與鋪裝體系相配合、相適應，才能起到較理想的防水粘接效果。
技術實現思路
本專利技術的技術任務是針對上述現有技術的不足，提供一種高性能鋼橋面鋪裝結構，具有便利施工、長壽命、高耐久性等特點，可廣泛應用于各類鋼橋面的新建及養護工程。本專利技術的技術任務是按以下方式實現的：一種高性能鋼橋面鋪裝結構，包括鋪裝層，鋪裝層鋪設于鋼橋面板上，其特點是鋪裝層與鋼橋面板之間設置有防水粘結層，且鋼橋面板上固定有若干十字花鋼條抗剪構力件。所述鋪裝層可采用現有技術中各種鋪裝層結構，但為了達到進一步增加橋面鋪裝層與鋼橋面的層間聯接強度、方便現場生產、快捷施工、延長使用壽命、提高行車舒適性且降低施工造價的技術效果，所述鋪裝層優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置于鋼橋面板上。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置有改性乳化瀝青粘層。為了適應橋面受力情況，十字花鋼條抗剪構力件優選以下方式分布：每行十字花鋼條抗剪構力件的中心點與道路曲線走向分布一致，且十字花鋼條抗剪構力件的一邊中心線與道路曲線相切。作為優選，十字花鋼條抗剪構力件的鋼條規格寬度×長度×厚度為（3-8）mm×（40-60）mm×（3-8）mm，每行十字花鋼條抗剪構力件沿曲向按間距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力件中心交錯125~175mm后排布。十字花鋼條抗剪構力件與鋼橋橋面可采用現有技術中任意一種固定方式，如焊接、鉚接等，優選采用焊點為十字花鋼條每端中心處兩側，工藝為點焊。所述的防水粘結層的粘結材料由環氧樹脂主劑、固化劑及基質瀝青混合制成，環氧樹脂主劑、固化劑混合后再與基質瀝青混合，環氧樹脂主劑、固化劑及基質瀝青的體積比為1:（0.5-1.5）:（1.5-2.5）。所述環氧樹脂主劑25℃粘度為10000~12500cp，固化劑為堿性合成樹脂類固化劑，25℃粘度為10~80cp。粘結材料拌合的具體過程：環氧樹脂主劑與固化劑加熱到60℃后攪拌混合，之后再與加熱至150℃的基質瀝青混合攪拌制成防水粘結材料。防水粘結層施工時，首先要對橋面板及鋼條進行除銹操作，如采用噴砂設備進行噴砂除銹，要求達到清潔度Sa2.5級，粗糙度50~100μm；然后采用瀝青灑布車進行粘結材料灑布作業，灑布量為0.6~0.8L/m2。作為優選，所述砂粒式瀝青混凝土層為公稱最大粒徑為4.75mm的砂粒式密級配混凝土，采用高粘彈改性瀝青：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份基質瀝青在180~190℃條件下攪拌、研磨、發育4小時后制成；所述砂粒式密級配混凝土集料由55~85份3-5mm玄武巖、25~35份0-3mm玄武巖機制砂、4~9份石灰巖礦粉、1份生石灰粉組成，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≤2.5%。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℃，高粘彈改性瀝青加熱至180~190℃，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，設計空隙率控制范圍≤2.5%，現場采用攤鋪機攤鋪、雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機組合壓實，目標厚度為20~30mm。砂粒式瀝青混凝土層施工完畢后，進行改性乳化瀝青粘層油施工：采用瀝青灑布車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。作為優選，所述表面抗滑磨耗層的瀝青混合料為公稱最大粒徑為9.5mm的細粒式間斷配瀝青混合料，采用復合改性瀝青：所述復合改性瀝青由10~20份阿爾巴尼亞巖瀝青、80~90份SBS改性瀝青在180~190℃條件下剪切加工制成；所述瀝青混合料集料由55~70份5-10mm玄武巖、15~35份0-3mm玄武巖機制砂、4-9份石灰巖礦粉、1份生石灰粉組成，復合改性瀝青摻量為5.0~6.0%，空隙率控制范圍為3.0~4.5%。表面抗滑磨耗層施工：按比例配置的玄武巖集料加熱至180~190℃，復合改性瀝青加熱至180~190℃，由間歇式瀝青混凝土拌和站依次加入攪拌制備抗滑磨耗層瀝青混合料，設計空隙率控制范圍3.0~4.5%，現場采用攤鋪機攤鋪、雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機組合壓實，目標厚度為30~40mm。本專利技術高性能鋼橋面鋪裝結構的鋪裝施工方法包括如下步本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高性能鋼橋面鋪裝結構，包括鋪裝層，鋪裝層鋪設于鋼橋面板上，其特征在于：鋪裝層與鋼橋面板之間設置有防水粘結層，且鋼橋面板上固定有若干十字花鋼條抗剪構力件。

【技術特征摘要】
1.一種高性能鋼橋面鋪裝結構，包括鋪裝層，鋪裝層鋪設于鋼橋面板上，其特征在于：鋪裝層與鋼橋面板之間設置有防水粘結層，且鋼橋面板上固定有若干十字花鋼條抗剪構力件；所述鋪裝層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置于鋼橋面板上，砂粒式瀝青混凝土層為公稱最大粒徑為4.75mm的砂粒式密級配混凝土，采用高粘彈改性瀝青：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份基質瀝青在180~190℃條件下攪拌、研磨、發育4小時后制成；所述砂粒式密級配混凝土集料由55~85份3-5mm玄武巖、25~35份0-3mm玄武巖機制砂、4~9份石灰巖礦粉、1份生石灰粉組成，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≤2.5%。2.根據權利要求1所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，砂粒式瀝青混凝土層與表面抗滑磨耗層之間設置有改性乳化瀝青粘層。3.根據權利要求1所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，每行十字花鋼條抗剪構力件的中心點與道路曲線走向分布一致，且十字花鋼條抗剪構力件的一邊中心線與道路曲線相切。4.根據權利要求3所述的鋼橋面鋪裝結構，其特征在于，十字花鋼條抗剪構力件的鋼條規格寬度×...

【專利技術屬性】
技術研發人員：付建村，韋金城，胡家波，孫日雙，
申請(專利權)人：山東省交通科學研究院，山東省交通規劃設計院，
類型：發明
國別省市：山東;37