[发明专利]一种耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构及铺装方法

说明书

本发明提供了一种耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构及铺装方法，钢桥面铺装结构从下往上依次为：环氧树脂防水粘结层，其厚度为0.5~1.5mm；橡胶沥青AC‑10铺装下层，其厚度为2.5~3.5cm；橡胶沥青粘结层，其厚度为0.3~0.5mm；橡胶沥青SMA‑13铺装上层，其厚度为2.5~3.5cm。本发明耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构与钢板的变形协调性较好，在正常满足抵抗疲劳裂缝和高温车辙变形的路用性能要求同时，表面更耐磨，同时具有施工方便和经济环保的优点。

技术领域

本发明涉及路面沥青混合料技术领域，更具体地，涉及钢桥面铺装结构技术领域，特别指一种耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构。

背景技术

国内外的研究表明，大跨径桥梁(包括斜拉桥和悬索桥)最有效的结构形式之一是加劲的钢箱梁桥。桥面铺装由于直接服务于运行车辆，所以其工程质量直接影响大桥的通行能力与行车安全性、舒适性、桥梁结构的耐久性及社会和经济效益。但相比于水泥混凝土桥梁、钢桁架桥梁等其他类型的桥梁，钢箱梁桥的铺装不具备其他桥梁的刚性地板支撑，其主要技术研究难点表现为钢桥面铺装的工作环境更为苛刻，受理条件更加复杂。在荷载作用下，钢箱梁的横向和纵向加劲肋使得桥面板局部区域产生负弯矩，导致局部铺装层表明受到弯拉作用，出现倒置的受力模式。作为大跨径钢桥建设的关键技术之一，正交异性钢桥面铺装技术因其使用条件与要求的差异，至今在国内外尚未得到普遍有效的解决。

我国已建成并投入使用的大跨径钢箱梁正交异性桥面板桥梁中，部分桥梁通车后不久桥面铺装即出现较为严重的疲劳开裂、高温车辙、粘结层失效或脱层、横向推移和拥包等病害。甚至有些大跨径桥梁虽然通车时间不长，但桥面已进行二三次的重新铺装。钢桥面铺装层表面的疲劳裂缝、车辙是大跨径钢桥桥面铺装的主要破坏类型，而少量的钢桥面铺装层表层也会出现一些坑洞病害。

目前其所采用的铺装结构层材料主要有浇筑式沥青混凝土、环氧沥青混凝土和高强改性沥青SMA。但该三种铺装层材料在建成通车后均出现了不同程度的病害：“单层浇注”和“双层浇注”沥青混凝土铺装方案，在通车运营不久，就发生了大量的车辙、推移病害，不得不进行大修；“下层浇注+上层环氧”和“双层环氧”铺筑方案中裂缝类病害的数量占比较多。此外环氧沥青混凝土的性能受成型的温度、时间等因素变化的影响较大，在摊铺后必须保证有足够长的养护期，以确保环氧沥青混合料能够基本完成固化，施工难度较大，施工期较长，同时使用成本也较高。同时由于环氧沥青混凝土固化后变得硬脆，缺乏柔韧性，所以开裂、层间粘结失效以及疲劳裂缝等一些病害也是影响其使用性能的关键；双层高强改性SMA在使用半年后出现裂缝，一年后出现松散脱落病害。其原因在于SMA作为钢桥面沥青铺装的上层是可行的，但作为铺装下层则未必适合。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构，利用橡胶沥青混合料在抗疲劳、抗车辙、施工便捷等方面的优点，以解决钢桥面铺装结构易存在的疲劳开裂和高温车辙的路面病害。

实现本发明提供的一种耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构，相较于钢桥面铺装结构中广泛运用的环氧沥青混凝土铺装层，在正常服役条件下满足抵抗疲劳裂缝和高温车辙变形的路用性能要求的同时，能够避免低温条件下的脆裂，表面抗磨耗性能高，施工机械化程度高，可行性强，成本低，且施工结束后无需养护，可立即投入运营，具有一定的节能环保理念。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种耐疲劳和抗车辙的钢桥面铺装结构，钢桥面铺装结构从下往上依次为：

环氧树脂防水粘结层，其厚度为0.5～1.5mm；

橡胶沥青铺装下层，其厚度为2.5～3.5cm；

橡胶沥青粘结层，其厚度为0.3～0.5mm；

橡胶沥青铺装上层，其厚度为2.5～3.5cm。

所述的环氧树脂防水粘结层由环氧树脂主剂和固化剂组成，环氧树脂主剂和固化剂的质量比为0.5：0.5。