[发明专利]一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构及铺装方法

说明书

本发明公开了一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，属于桥梁建造工程技术领域，该结构包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板、Eliminator防水粘结层、凯夫拉层压薄板、粘结层、钢纤维混凝土防爆层、沥青混凝土磨耗层；所述正交异性钢桥面板的上表面焊接有焊钉‑橡胶柔性组合连接件，钢纤维混凝土防爆层内部设置有钢筋网片。该柔性组合连接件增强了铺装结构的整体性，降低了抗剪刚度，改善了钢纤维混凝土防爆层的受力状态，提高了桥面铺装结构的适用性；钢筋网片、钢纤维混凝土防爆层与凯夫拉层压薄板组成了桥面铺装结构的防护体系，有效地提高了钢桥面板及其内部结构的防爆防冲击性能。

技术领域

本发明涉及一种钢桥面铺装结构，属于桥梁建造工程技术领域，特别是涉及一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构及铺装方法。

背景技术

近年来，随着我国桥梁设计理论的不断完善与建造水平的不断提升，桥梁跨径与规模不断提高，大跨度桥梁已成为桥梁规划设计阶段的首选桥型。正交异性钢桥面板是一种由纵、横向相互垂直的加劲肋（纵梁与横梁）连同桥面盖板焊接成一整体共同承受车轮荷载的桥面结构，其具有用料省、自重轻、承载力大、工厂化程度高、施工周期短和结构造型美观等优点，已广泛应用于公路桥梁和铁路桥梁，是国内外大跨度桥梁普遍采用的桥面结构型式。

“9.11恐怖袭击事件”以来，桥梁反恐抗爆问题日益得到桥梁界的重视。桥梁结构属于开放型公共交通设施，在其运营过程中，存在危险物品运输车辆在桥面爆炸或者恐怖分子在桥面上引爆炸弹而导致桥梁结构损坏的风险。正交异性钢桥面板厚度薄、刚度低，桥面铺装结构通常没有结构性目的，主要用于满足行车的安全舒适性要求和分散车轮荷载提高桥面的使用寿命，对爆炸冲击不具有抵抗作用。当桥面爆炸事件发生时，正交异性钢桥面板在剧烈的爆炸冲击荷载作用下将会发生塑性变形，严重时会出现钢桥面板开裂甚至破口，短时间内形成的强烈空气冲击波可对桥梁结构关键构件造成迅速破坏，进而可能导致桥梁结构局部破坏或整体倒塌，引起交通中断及其他次生灾害情况发生，后果十分严重。目前，我国现行桥梁规范尚未对爆炸冲击荷载进行规定，国外桥梁规范也未有对爆炸冲击作用的详细规定，现有的桥梁防爆防冲击研究多集中于桥梁墩柱下部结构，对桥面结构防爆炸冲击作用研究较少。

申请号201410743551.7公开了一种使用柔性连接件的钢桥面铺装结构与铺装方法，其设计思路仅是从减少刚性焊钉与钢纤维混凝土相互作用刚度出发，改善了钢纤维混凝土的受力状态，避免了铺装层压碎破坏，但该桥面铺装结构及设计方法尚未能有效地抵抗爆炸冲击波的破坏作用。申请号201510946264.0公开了一种具有防爆性能的钢桥面铺装结构与铺装方法，但其抗爆设计方法缺乏考虑抗爆性能优良的桥面铺装结构与铺装材料，其抗爆设计方法仍有待优化。因此，针对大跨度桥梁结构开展桥面结构防爆炸冲击作用的研究，提出一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构具有十分重要的工程实际意义。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足，提供一种在桥面遭受到爆炸冲击波或重物冲击时可减轻或避免其下钢桥面板与桥梁下部结构破坏的钢桥面铺装结构及铺装方法，极大地增强了钢桥面铺装结构的抗拉压强度、韧性与防爆防冲击的能力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种防爆防冲击的钢桥面铺装结构，包括自下而上依次设置的正交异性钢桥面板、Eliminator防水粘结层、凯夫拉层压薄板、粘结层、钢纤维混凝土防爆层和沥青混凝土磨耗层；

所述正交异性钢桥面板上铺设Eliminator防水粘结层，所述Eliminator防水粘结层与凯夫拉层压薄板采用环氧树脂胶粘结；

所述正交异性钢桥面板的上表面设置有焊钉-橡胶柔性组合连接件，所述凯夫拉层压薄板设置有与焊钉-橡胶柔性组合连接件位置相对应的孔洞；所述焊钉-橡胶柔性组合连接件顶面低于钢纤维混凝土防爆层表面5-10mm；