[发明专利]一种树脂组合式超高性能混凝土铺装结构及施工方法

说明书

本发明涉及钢桥面铺装技术领域，尤其涉及一种树脂组合式超高性能混凝土铺装结构及施工方法，由下至上依次包括钢面板基层、防水抗拔抗剪复合层、1~2mm湿粘结环氧树脂层、2~5cm厚高密纤维混凝土铺装层、2~5cm高韧树脂砂浆铺装层。该结构以超高性能混凝土作为铺装层能够对钢桥面板进行补强，同时掺有复合型短切纤维和矿物纤维网或钢筋网，进一步增强混凝土铺装韧性及抗裂性能；采用树脂固化铆钉于钢面板上，加强整体层间抗剪连接，消除常规铆钉焊接对钢面板造成的应力损伤，可以对铺装层后期养护维修提供便利；采用与超高性能混凝土铺装结构同步固化的湿粘结层可以进一步提升铺装层间粘结能力，保证铺装结构整体协同性。

技术领域

本发明涉及钢桥面铺装技术领域，尤其涉及一种树脂组合式超高性能混凝土铺装结构及施工方法。

背景技术

钢箱梁结构形式由于自重轻、抗扭刚度大、制作施工便捷而深受桥梁工程师的青睐，并大量应用现代大跨度桥梁建设中。然而以国内传统的环氧沥青混合料和浇注式沥青作为正交异性钢桥面铺装时，由于钢桥面板自身的结构以及温度变化影响，在长期行车荷载作用下，钢桥面易发生疲劳开裂和铺装层损坏的问题。为了解决上述问题，鉴于高性能混凝土具有较好的力学强度、高韧性、耐磨损等耐久特性，逐渐作为钢桥面铺装材料应用。以高性能混凝土作为铺装结构层时，主要通过在钢桥面上焊接固定铆钉，采用铆钉抗剪连接件方式实现混凝土铺装与钢桥面板的层间有效连接。然而在实际操作过程中发现，在钢桥面上铆钉焊接过程中会产生孔隙、毛刺等初始缺陷，这些损坏会对钢桥面造成较大安全隐患，而且大量铆钉的设置会对后期的养护维修造成较大影响。

本发明人基于从事此类产品工程应用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，考虑到混凝土容重较大，全厚式混凝土铺装结构会增大钢桥面所受恒载，因此创设一种树脂组合式超高性能混凝土铺装结构及施工方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种树脂组合式超高性能混凝土铺装结构及施工方法，对钢桥面板进行补强并缓解疲劳损伤，以树脂进行铺装结构层间连接避免现有技术中焊接对钢桥面的损伤，采用与混凝土铺装同步固化的防水抗拔抗剪粘结层，以增强层间粘接性能，使用复合型短切纤维及钢筋网，以提高铺装结构韧性及抗裂性能，采用高韧树脂砂浆作为上层铺装以保证行车舒适性，钢桥面混凝土复合式铺装结构有效减少桥梁荷载。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种树脂组合式超高性能混凝土铺装结构，该结构总厚度5～8cm，包括钢面板基层、防水抗拔抗剪复合层、湿粘结环氧树脂层、高密纤维混凝土铺装层、高韧树脂砂浆铺装层。

进一步的，防水抗拔抗剪复合层由高韧树脂、碎石、剪力钉组成，其中高韧树脂满布于钢面板基层表面。

进一步的，碎石为3～5mm的单粒径碎石，由玄武岩或辉绿岩或安山岩经机械破碎而成。

进一步的，剪力钉头部直径18～32mm，公称直径10～20mm，高度1～4cm，横向距离300mm，纵向距离300～600mm。

进一步的，湿粘结环氧树脂层厚度为1～2mm，按照质量份数计算，包括如下组分：环氧树脂65～70份、聚酰胺固化剂12～16份、聚异氰酸酯粘合剂5～10份、丁基缩水甘油醚活性稀释剂4～6份、聚醚树脂活性增韧剂2～5份和石英粉水性增强剂2～5份。

进一步的，高密纤维混凝土铺装层厚度为2～5cm，由钢筋网与纤维混凝土组成。

进一步的，钢筋网直径为5～10mm，网孔间距为50～150mm。

进一步的，按照质量份数计算，高密纤维混凝土包括如下组分：干混料75～80份、复合型短切纤维6～10份、水8～12份和聚羧酸高效减水剂1～2份。