[发明专利]一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法

说明书

本发明提供了一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法，涉及桥面铺装技术领域，能够减少桥面铺装病害，实现长寿命铺装，减小桥梁面层的厚度、减轻桥梁自重、减少原材料消耗，缩短工期、节约成本；该桥面铺装结构将三层结构修改为两层结构，包括水泥混凝土层和耐磨耗薄层；所述耐磨耗薄层的厚度为0.6‑3cm；耐磨耗薄层为微表处、NovaChip、多功能薄层、OGFC和SMA等细粒式沥青混合料的任意一种；多功能薄层厚度为1‑2cm；所述多功能薄层的材料包括：粗集料、细集料、填料、胶粉改性沥青或者复配SBS改性沥青。本发明提供的技术方案适用于桥梁新建及旧桥改造的过程中。

【技术领域】

本发明涉及桥梁和高架面层铺筑技术领域，尤其涉及一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法。

【背景技术】

桥梁在公路中占有相当的比例，同样的，高架桥和立交桥在城市道路中的比例也越来越高。而对相应路面结构的研究还很不足，一般采用6cm中粒式沥青混凝土中面层+4cm细粒式沥青混凝土表面层的结构。但这种桥面结构单一，较厚的混凝土铺筑导致桥梁自重大、原材料消耗严重，会造成材料浪费和资金浪费。轻型铺装自重小，可以获得更大的承载能力。

现有混凝土桥上(包含钢箱梁桥上铺筑厚的水泥混凝土)常规面层结构有较大优化空间。因为混凝土层有足够的强度和模量，上层沥青混凝土没必要采取常规厚度，尤其是表面层。如果研究并使用一种路用性能更好的薄层，在其结构强度不降低的情况下，能够实现使用材料更少、对环境破坏更小并能降低造价的作用。

同时，普通桥面铺装病害基本发生在面层，比如压密性车辙、剪切性车辙、坑槽、抗滑不足等。因此如何实现较长的寿命，减少路面养护频率，成为热点方向。

根据有限元分析，表面层厚度减薄后面层弯沉、上面层拉应力、面层底部拉应力均变化不大，但剪应力增大，需要注意薄层与下层的粘结即可。

因此，有必要设计一种新的轻型混凝土长寿命桥面铺装结构和铺筑方法，在满足相应的功能要求的同时，解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种轻型长寿命桥面铺装结构及适用性判定、铺筑方法，通过减薄面层厚度、减少材料用量，实现减轻桥梁自重、减少原材料消耗、节约成本的作用；通过去掉中面层进一步减轻桥梁自重，并减少相应的车辙等病害，减少路面养护成本。

一方面，本发明提供一种轻型长寿命桥面铺装结构，其特征在于，所述桥面铺装结构将三层结构修改为两层结构，包括水泥混凝土层和耐磨耗薄层；所述耐磨耗薄层的厚度为0.6cm-3cm；所述耐磨耗薄层为微表处薄层、NovaChip薄层、多功能薄层、OGFC、SMA薄层或其他细粒式沥青混合料的耐磨耗薄层。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多功能薄层的厚度为1cm-2cm，当所述多功能薄层的厚度≥1.5cm时，其材料由粒度为5mm-10mm的硬质石料、粒度为0mm-3mm的石屑、矿粉以及沥青拌合而成，其中，所述硬质石料和所述石屑的质量比大于7:3；

当所述多功能薄层的厚度＜1.5cm时，其材料由粒度为5cm-8cm的硬质石料、粒度为0cm-3cm的石屑、矿粉以及沥青拌合而成，其中，所述硬质石料和所述石屑的质量比大于7:3。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多功能薄层的厚度为1cm-2cm；所述多功能薄层的材料包括：68～72质量份的粗集料、22～26质量份的细集料、1.6～2.4质量份的填料、4～6质量份的胶粉改性沥青或复配SBS改性沥青。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述胶粉改性沥青的组成包括：橡胶粉18～30质量份、改性剂1～3质量份和基质沥青100质量份；

所述复配SBS改性沥青的组成包括：复配改性剂1～3质量份和SBS改性沥青100质量份。