[发明专利]一种正交异性板增强的铺装结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路桥梁施工技术，尤其涉及一种正交异性板增强的 铺装结构及其制备方法。

背景技术

钢桥面铺装开裂问题一直是一项世界性难题，国内外目前仍没有彻底 解决。尤其是一些钢桥顶板厚度与桥面铺装结构不匹配，在极端的使用条 件下，很快发生早期破损，部分桥面甚至已经出现了正交异性板开裂的情 况，进一步恶化桥面使用条件，加速了桥面铺装使用寿命的衰减。

目前国内主流的钢桥面铺装技术包括环氧沥青、浇注式沥青、以及树 脂沥青等铺装技术，对钢板厚度较薄、甚至已经出现开裂情况的桥面显得 针对性不足，无法满足使用要求，桥面养护维修频率很高、养护难度大。

目前一些专家开始针对FRP玻纤板增强材料、轻质高强混凝土增强材 料等补强加固的铺装技术进行室内研究和工程探索，取得了阶段性研究成 果，但是在实际使用中还未见成效。

有鉴于上述现有的桥面增强加固、阻裂技术存在的缺陷，本发明人基 于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的 运用，积极加以研究创新，以期创设一种正交异性板增强的铺装结构及其 制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样 品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的桥面增强阻裂技术存在的缺陷， 而提供一种正交异性板增强的铺装结构及其制备方法，提高抗裂性能，从 而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的正交异性板增强的铺装结构，为层状复合结构，从下到上依 次包括有钢板、增强加固层、粘层和高强树脂铺装层；钢板采用正交异性 板，即正交异性钢桥面板，是用纵横向互相垂直的加劲肋(纵肋和横肋) 连同桥面盖板所组成的共同承受车轮荷载的结构。

所述加固层为多层碳纤维布和设置在其上的改性树脂组成的叠加结 构。改性树脂主要通过采用NBR橡胶和BGE对材料韧性和施工和易性进 行改善，并通过添加石英粉填料进一步增强材料强度性能，并选取了快固 型固化剂减少养生时间，保证施工效率。改性树脂由A组分和B组分组成， A组分与B组分的质量比为1：1～1.5；A组分为E44环氧树脂10份、NBR 丁腈橡胶1份和BGE丁基缩水甘油醚2份的混合物；B组分为651聚酰胺 5份、和石英粉1份的混合物。

所述铺装层由上下两层树脂混凝土和中间设置的改性碳纤维布组成， 铺装层厚度为5～7cm。

更进一步的，前述的正交异性板增强的铺装结构，所述粘层为环氧树 脂粘层。

更进一步的，前述的正交异性板增强的铺装结构，所述钢板上表面有 粗糙表面，厚度为12～16mm。

更进一步的，前述的正交异性板增强的铺装结构，单层改性树脂用量 为0.8～1.0kg/m²。

更进一步的，前述的正交异性板增强的铺装结构，所述改性碳纤维布 为环氧树脂预浸的改性碳纤维布，预浸环氧树脂用量为1～2kg/m²。

更进一步的，前述的正交异性板增强的铺装结构，所述铺装层混凝土 为高强树脂混凝土，由环氧树脂7～15份和矿料100份组成，其中环氧树脂 由A组分和B组分组成，A组分与B组分的质量比为1：1～1.5；A组分为 E51环氧树脂10份、NBR丁腈橡胶1份和BGE丁基缩水甘油醚3份的混 合物；B组分为651聚酰胺5份。

正交异性板增强铺装结构的制备方法，包括以下步骤，

(1)对钢板(1)表面进行喷砂处理；

(2)在钢板(1)表面涂布改性树脂，并同步粘贴第一层碳纤维布， 然后在剩余碳纤维布表面涂布改性树脂，并依次粘贴于下层碳纤维布上表 面；

(3)对碳纤维布进行张拉，缓慢固化后释放锚固，形成增强加固层；

(4)在固化的碳纤维布表面涂布环氧树脂，形成粘层，并立即摊铺碾 压第一层树脂混凝土，固化后在摊铺表面布置改性碳纤维布，同步摊铺碾 压第二层树脂混凝土。

更进一步的，前述的正交异性板增强铺装结构的制备方法，所述中张 拉预应力为5～10％。