[发明专利]一种钢桥面用长寿命铺装结构及其铺装方法

说明书

技术领域

本发明属于桥面工程技术领域，涉及一种钢桥面用长寿命铺装结构及其铺装方法，尤其是一种抗滑性能与防水性能兼具、低温性能与高温性能兼具的钢桥面用长寿命铺装结构及其铺装方法。

背景技术

钢桥面用铺装结构是钢桥面板的保护层和直接对用户提供服务的功能层，对桥梁的耐久性，行车安全、舒适性以及经济和社会效益有着重要的作用。相对于普通的路面用铺装结构，钢桥面用铺装结构有如下特点：(1)钢桥面用铺装结构一般处于交通咽喉要道，通行压力较大；(2)钢桥面用铺装结构直接铺设在正交异性钢桥面板上，由于正交异性钢桥面板受力的复杂性，铺装结构的受力条件也更为复杂；(3)钢桥面用铺装结构建设在跨越江河的钢桥上，其风力、日照、水汽等气候条件均比普通的路面用铺装结构更为严苛。这些特点对钢桥面用铺装结构的使用性能提出了极高的要求，也使得钢桥面用铺装结构的研究受到工程界和学术界的高度重视。

国内常用的钢桥面用铺装结构主要有单层、双层同质及双层异质三种，从铺装结构的层间状态及整体性出发，双层异质较差，由于上下层的材料不一样，上层与下层之间的粘结性能往往较小，容易发生剪切破坏；从铺装结构的路面性能出发，单层较差，由于整个铺装结构使用一种材料，往往不能避免同种材料矛盾的性能要求，比如使用环氧沥青混凝土，铺装结构的构造深度与空隙率在一定条件下成反比，而构造深度及空隙率分别与铺装结构的抗滑性能及防水性能有关，即很难使铺装结构同时满足抗滑性能及防水性能这两种桥面铺装的基本要求。因此，一种铺装结构理想的状态是上下层使用相同的材料与不同的设计，这样的铺装结构既能充分发挥材料的多种潜力，又能保证铺装结构的整体性。授权公告号为CN 201459603 U的中国发明专利，公开了一种双层同质的钢桥面铺装结构，该铺装结构上下层的环氧改性沥青混凝土采用相同的设计，没有考虑到同种环氧改性沥青混凝土抗滑性能与防水性能之间的矛盾，而实际的钢桥面用铺装结构必须同时满足这两种性能要求，因此如果只能满足其一，显然不能保证钢桥面用铺装结构的长期使用质量。

随着钢桥面铺装研究的深入，重点将由以建设为主，到建设与养护并重，并逐渐向养护为主的方向发展，因此钢桥面铺装的预防性养护得到越来越多的重视，然而目前常用的微表处、稀浆封层及罩面等预防性养护技术，在施工中存在很多问题，往往与钢桥面用铺装结构的粘结强度不足，极易出现表面脱落等病害。鉴于以上情况，提出将钢桥面用铺装结构的上层设计为一层具有一定厚度的磨耗层的技术，然而，大量的已有设计都背离了它们的设计初衷，或者说不能很好地满足钢桥面用铺装结构的性能要求。申请公开号为CN 102296514 A的中国发明专利，在胶料表面直接洒布一层碎石制成一种环氧沥青铺装的抗滑磨耗层，很好地提高了铺装表面的抗滑能力，但由于厚度较小，结构的整体性不足，且在高速行车中容易造成粒料脱落的风险。

近年来，环氧沥青混凝土凭借优异的使用性能，在钢桥面用铺装结构中得到广泛的应用。常规的环氧沥青混凝土为悬浮密实型，细料占比大，空隙率小，故使用环氧沥青混凝土的钢桥面用铺装结构具有很好的防水性能，但铺装结构表面光滑，构造深度小，导致其抗滑性能较差；常规的环氧沥青混凝土的材料强度较大，使其具有较好的高温抗车辙及抗疲劳性能，然而，在低温抗开裂方面，也容易发生脆性断裂。因此，如何对钢桥面用铺装结构的上下层环氧沥青混凝土分别进行设计，制备出抗滑性能较好，其他路用性能也较优的钢桥面用铺装结构，就显得至关重要。而且，环氧沥青混凝土的造价较大，在养护维修方面节省成本，建成一种长寿命的铺装结构是大势所趋，也符合现代社会的节能环保理念。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明根据丰富的实践经验与研究成果，设计出一种钢桥面用长寿命铺装结构及其铺装方法，该铺装结构厚度薄，重量轻，整体性好，层与层之间的粘结强度大，兼具优异的抗滑与防水性能、低温抗开裂与高温抗车辙性能，抗疲劳、抗化学物质侵蚀及水稳定等性能也较优，与钢板的变形协调性较好，且耐磨损，表层集料不易脱落，减振降噪效果良好，同时，该铺装结构的铺装方法，机械化程度高，可行性强，操作简单方便，铺装后可在短期内投入运营，铺装结构的损坏仅限于铺装结构的磨耗层，只需要进行定期的表面铣刨、罩面修复，铺装结构在较长的使用年限内不需要大的结构性重建，便于维养，节约养护成本，符合长寿命路面的设计理念，也符合现代社会的节能环保理念。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

在进行钢桥面用长寿命铺装结构设计时，需要考虑的要点包括：