[发明专利]一种钢桥面的保护装置及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢桥面设计、施工和养护修补的技术领域，具体地说，本发明涉及一种新的钢桥面的保护装置及其生产方法。

背景技术

钢桥面铺装是桥梁行车系统的重要组成部门，它的好坏直接影响到行车的安全性、舒适性、桥梁耐久性及投资效益和社会效益。正交异性桥面体系的出现，大幅度地降低了桥梁的重量，使桥梁的跨径更长，促进了特大跨径桥梁的建设，钢桥面铺装技术是伴随着特大跨径桥梁的建设而发展起来的一项高技术难度的特殊铺装技术。由于正交异性钢桥面体系的钢度小，变形大，对钢桥面铺装的要求非常苛刻，因而成为一项世界性的难题。钢桥面铺装直接铺设在正交异性钢板上，在行车荷载、风载、温度变化及钢桥面局部变形等因素影响下，其受力和变形远较公路路面或机场跑道复杂，因而对其高温稳定性、抗疲劳开裂性、对钢板变形的追从性、变形特性、层间粘接以及完善的防排水体系等均有极高的要求。同时，由于铺装所处的特殊位置，在使用性能上又有重量轻、粘结性高、不透水等特殊要求。

沥青混凝土面层作为防护层，铺筑在钢桥面的底层(即桥面板)上的直接作用是保护行车道板在行车荷载和自然环境的侵蚀下不受车辆轮胎的直接磨耗和抵御雨水和其它腐蚀物对梁体的侵蚀，并将车辆集中荷载通过铺面结构层分布作用在桥体上。由于沥青混凝土面层直接承受着交通荷载和恶劣的气候作用，同时由于受力情况复杂，沥青混凝土面层极易发生各类形式的破坏，其初始铺装和长期养护水平直接影响到车辆的行驶舒适性和桥面的使用耐久性。

德国是最早对钢桥面铺装体系展开研究的国家，随后美国、英国、丹麦、日本、荷兰等国家也先后进行了相关研究，其理论分析和数值计算的目的在于为钢桥面铺装提供设计参数。世界各国在钢桥面铺装方面选用的结构类型与铺状材料及厚度都不尽相同，一般包括防水层和沥青混凝土面层两个基本层面。钢桥面铺装沥青混合料主要有三种体系：浇注式沥青混凝土(Mastic Asphalt)、沥青玛蹄脂碎石(Stone Mastic Asphalt，简称SMA)和环氧沥青混凝土(Epoxy Asphalt)。这三种材料根据其性能的差别分别用于不同的铺装层位中，但由于钢桥面铺装具有厚度较薄和受力情况复杂的特点，钢桥面铺装层极易发生破坏。相比较而言环氧沥青混凝土强度较高，耐久性也好，但环氧沥青混合料的配制工艺比较复杂，施上中对时间和温度的要求十分严格，施工难度大，材料及施工成本较高。

近十几年来，我国建设的许多大跨径桥梁中，正交异性钢桥面板体系由于自重轻及经济性好而得到越来越多的应用。但是，正交异性钢桥面的铺装问题，在国内尚未得到很好的解决，大多存在不同程度的车辙、开裂、沥青混凝土面层与钢桥面的底层(即桥面板)脱层与滑移等病害。目前我国已建成使用的大跨径桥梁，由于采用的技术方案不可靠，大多存在不同程度的车辙、开裂、沥青混凝土面层与桥面板脱层与滑移等病害。

分析国内外钢桥沥青铺装使用状况发现，高温稳定性差和疲劳开裂是正交异性钢桥面铺装产生破坏的主要形式，究其破坏的根本原因在于桥面板对沥青混凝土面层变形的追从性不够，层间粘接耐久性差，进而造成桥面板与沥青混凝土面层脱层与滑移而破坏。因而，迫切需求一种既能满足我国特殊的气候环境要求，又能满足我国大量重载及超载交通条件，同时对施工工艺和施工环境比较宽松的钢桥面保护装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新的钢桥面的保护装置，该钢桥面保护装置对变形量大钢桥面起到粘结防护的作用，使钢桥面不会因桥面板与沥青混凝土防护层脱层与滑移而受到破坏。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种钢桥面的保护装置，包括设置在所述钢桥面的桥面板之上的沥青混凝土面层，还包括设置在所述桥面板和所述沥青混凝土面层之间的至少一层粘结过渡层，所述粘结过渡层包括级配碎石层和环氧树脂及聚氨酯复合形成的粘结剂层，所述级配碎石层设置在所述粘结剂层之上，且设置在所述沥青混凝土面层之下。

优选地，所述粘结过渡层为两层。

优选地，所述粘结过渡层的拉伸强度大于5MPa，拉伸延伸率大于30％。

优选地，所述级配碎石层是由3-11mm的玄武岩、辉绿岩和花岗岩中的一种或几种制备而成。

优选地，所述粘结过渡层的厚度为3-30mm。

本发明还提供了上述钢桥面的保护装置的生产方法。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种钢桥面的保护装置的生产方法，包括以下步骤：

(1)净化处理钢桥面的桥面板表面，净化至无锈、无水、无尘、无油；