[发明专利]一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法，钢桥面铺装结构包括钢桥面钢板，钢桥面钢板的表面由下到上依次铺设有粘结底层、缓冲层、粘附层和磨耗层，缓冲层和磨耗层均为由集料、填料和沥青胶结料组成的高韧改性沥青混凝土，缓冲层的厚度为1～3cm，磨耗层的厚度为2～3cm。本发明具有较好的高温抗车辙性能、抗疲劳耐久性、抗滑性能、粘结强度以及变形追从性，并且相对环氧沥青混凝土工程造价大大降低，施工工艺简单，后期养护方便。

技术领域

本发明涉及道路建筑材料和工程技术领域，尤其涉及一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法。

背景技术

钢箱梁具有自重轻、架设方便等显著优势，被广泛应用于国内外桥梁、市政工程建设。钢箱梁桥面铺装是桥面板的保护层和提供路面服务功能的结构层，对桥梁的耐久性、保证行车安全舒适性以及经济和社会效益有着重要作用。结合我国气候环境、超载问题严重的外部环境和正交异性钢桥面板复杂的受力体系，对铺装层提出如下要求：1)良好的高温抗车辙性能；2)良好的低温抗裂性能；3)铺装层与钢桥面板具有可靠的黏结；4)铺装材料提供充分的抗滑性能。

目前，国内外常用的铺装方案主要有双层SMA类、浇筑式类、环氧类、高强混凝土类和组合类。

双层SMA铺装的特点为施工工艺成熟，滑性能好，但粘结性能差，疲劳性能差；浇筑式沥青混凝土铺装的特点为空隙率低、防水性能好、与钢桥面追从性好、与钢板协调变形好，但高温稳定性差，易出现车辙等病害，施工设备要求高，工艺复杂；环氧沥青混凝土铺装的特点为粘结性能较好、高温稳定性好，但容易出现鼓包和开裂、早期抗滑性能低，施工工艺复杂，材料价格昂贵；高强混凝土铺装的特点为材料刚度大，高温稳定性能好，层间粘结性能好，但施工工艺复杂，混凝土收缩裂缝问题，焊接剪力钉会对钢板产生应力集中，后期养护维修困难。

出现上述问题主要因素可以归结为当前铺装层材料性能和结构体系未能与钢桥面钢板的复杂受力体系、极端的温度、交通荷载超载严重等特点相匹配。

发明内容

本发明的目的是提供一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构及其施工方法，该钢桥面铺装结构具有较好的高温抗车辙性能、抗疲劳耐久性、抗滑性能、粘结强度以及变形追从性，并且相对环氧沥青混凝土工程造价大大降低，施工工艺简单，后期养护方便，很好地解决了现有技术中上述钢桥面铺装存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种高韧、耐久、抗滑的钢桥面铺装结构，包括钢桥面钢板，所述钢桥面钢板的表面由下到上依次铺设有粘结底层、缓冲层、粘附层和磨耗层，所述缓冲层和所述磨耗层均为由集料、填料和沥青胶结料组成的高韧改性沥青混凝土，所述缓冲层的厚度为1～3cm，所述磨耗层的厚度为2～3cm。

本发明设置在钢桥面钢板上的粘结底层，为钢桥面钢板提供抗腐蚀保护，并将钢板与上面的铺装层结构牢固粘结；设置在粘结底层上的缓冲层，能够抵抗油、水等的侵蚀，对温度条件具有较强的适应性，在钢板与磨耗层间形成过渡，增加铺装层的刚度，抵抗疲劳破坏；设置在缓冲层上的粘附层，具有耐久性、稳定性较好的优点且施工方便；设置在粘附层上的磨耗层，具有可靠高温稳定性能、抗疲劳性能、良好的抗滑性能及低噪声性能；如此，使得本发明的钢桥面铺装结构具有良好的防开裂、粘韧性等性能，同时保证路面抗滑、降噪的特性，满足高温低温环境下变形、雨水和车辆荷载作用的需要，解决现有材料容易开裂、推移、与原有路面结构粘结不足等问题，提高薄层路面的耐久性。

沥青胶结料使得用于缓冲层或磨耗层的高韧改性沥青混凝土具有远超浇注式沥青混凝土的高温稳定性能，同时空隙率小，疲劳性能好，抗疲劳开裂性能好。

进一步，所述缓冲层中的集料、填料和沥青胶结料的质量比为100：5～8：7.5～8.5，如此，缓冲层能够更好地抵抗油、水等的侵蚀，对温度条件具有更强的适应性，并大大增加铺装层的刚度，更好地抵抗疲劳破坏。