一種鋼橋橋面鋪裝結構及鋪裝方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種路面的鋪裝結構,尤其是涉及一種鋼橋橋面鋪裝結構及鋪裝方 法。
【背景技術】
[0002] 在現有的材料與技術條件下,"鋼橋"是橋梁工程建設實現快速、輕便、防震、工廠 化、長大化的最佳結構。然而,鋼橋面鋪裝技術卻嚴重制約了鋼橋乃至整個橋梁事業的發 展。我國和世界各國一樣均花費大量的人力物力對此進行研究。鋼橋面鋪裝技術的核心 在于鋪裝面混凝土材料與界面粘結性能兩個方面。當前,國內常用技術方案主要可歸結于 以下幾類:最早使用的雙層SMA鋪裝技術,一是美國引進技術形成的雙層環氧瀝青混凝土 (EA)鋪裝技術,二是引進英國的澆筑式瀝青瑪蹄脂(MA)鋪裝技術,三是引進日本的澆筑式 瀝青混凝土(GA)+SMA鋪裝技術,以及近幾年國內有所應用的樹脂瀝青組合體鋪裝技術。這 些技術在國內外均有一定的成功經驗,但在我國特有的重超載的條件下,均出現了不同程 度的早衰損壞情況。
[0003] 鋼橋面鋪裝之所以成為工程難題其主要原因是:一、鋼板表面非常光滑,夏天高溫 季節局部地區鋼橋表面溫度可達70°C以上,在此溫度條件下,鋪裝層在光滑的鋼板上的粘 結、防滑移以及防水防腐等問題變得異常嚴峻;二、因結構自重和經濟原因,鋼橋鋪裝一般 都不能做的很厚,常規設計要求,總厚度為20~80mm的鋪裝層不僅要在鋼橋面板和U型加 勁肋的支撐條件下能承扭沉重的車輪荷載下自身不變形,保持路面的平整和行車舒適,同 時又要求鋪裝層作為橋梁結構的一部分具有追隨鋼橋一起變形的能力,防止因變形能力不 足發生開裂;這種自相矛盾的要求使鋪裝層設計和材料選擇變得異常困難。此外,再加上工 程造價和施工方便可靠等因素,鋼橋面鋪裝過程面臨的困難比一般道路的路面鋪裝多。
[0004] 我國現有的鋼橋面鋪裝都為國外引進或消化吸收的技術。盡管,包括材料與工程 技術在內的廣大研究人員對鋼橋面鋪裝成敗的原因已有了較深刻的認識,但開發一種或更 多質量可靠、費用合理、維修方便并擁有自主知識產權的鋼橋面鋪裝技術意義重大。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的第一個技術問題是針對上述現有技術現狀,提供一種延展性和 防水性好并具有良好的耐高溫和耐磨性,且抗壓、抗折強度高的鋼橋橋面鋪裝結構。
[0006] 本發明所要解決的第二個技術問題是針對上述現有技術現狀,提供一種對施工環 境條件要求不高、工程造價相對低廉且施工方便的鋼橋橋面鋪裝結構的鋪裝方法。
[0007] 本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為:該鋼橋橋面鋪裝結構,包 括粘結層和鋪裝層,所述粘結層為以酯類粘結劑為底膠涂覆在橋面鋼板上的酯類粘結層, 所述鋪裝層為由固化劑、聚氨酯和骨料拌合成的膠質混凝土鋪裝層,且該膠質混凝土鋪裝 層鋪設在所述的酯類粘結層上。
[0008] 優選地,所述酯類粘結劑的組分包括有熱固性膠連聚酯、催化劑和氧化劑,所述的 催化劑采用有機鈷鹽,所述的氧化劑采用過氧化甲乙酮溶液,且所述的熱固性膠連聚酯、催 化劑、氧化劑的質量配比為(80~120) : (2~6) :1。
[0009] 進一步優選,所述的熱固性膠連聚酯、催化劑、氧化劑的質量配比為100 :4 :1。
[0010] 進一步優選,所述過氧化甲乙酮溶液的有效氧化濃度為35%。
[0011] 進一步優選,所述酯類粘結劑的涂覆量為0. 3~0. 6kg/m2。酯類粘結層構成整個 鋪裝結構的防水、防腐層。
[0012] 膠質混凝土鋪裝層可以有多種材料攪拌混合而成,優選地,所述的固化劑采用IDI 三聚體,所述的骨料采用粒徑大小為〇. 075~9. 5mm的圓礫,合成所述聚氨酯的原料為二苯 基甲烷_4,4' -異氰酸酯和四苯基甲烷四異氰酸酯,并且,所述固化劑、聚氨酯和骨料的質 量配比為 1 : (15 ~25) : (600 ~1500)。
[0013] 進一步優選,所述固化劑、聚氨酯和骨料的質量配比為1 :20:1000。
[0014] 進一步優選,所述膠質混凝土鋪裝層的厚度為10~80mm。膠質混凝土鋪裝層構成 整個鋪裝結構的表面功能層。
[0015] 為了提高橋面鋪裝構造深度,在所述的膠質混凝土鋪裝層上均勻布撒粒徑為 0. 85~2. 0mm的單粒徑石英砂以構成抗滑層,且單粒徑石英砂的撒布量為0. 3~0. 5kg/m2。
[0016] 本發明解決上述第二個技術問題所采用的技術方案為:該鋼橋橋面鋪裝結構的鋪 裝方法,其特征在于包括如下步驟:
[0017] ①、將所述橋面鋼板噴砂除銹使其達到Sa2. 5~3級,粗糙度達到60~100 y m ;
[0018] ②、在經過噴砂除銹、清潔、干燥后的橋面鋼板上刮涂酯類粘結劑以構成所述的酯 類粘結層,且酯類粘結劑的涂覆量為〇. 3~0. 6kg/m2;
[0019] ③、用混凝土拌和機連續攪拌由所述固化劑、聚氨酯和骨料拌合成的膠質混凝 土;
[0020] ④、在所述的酯類粘結層固化前澆筑厚度為10~80mm的膠質混凝土鋪裝層;
[0021] ⑤、在所述膠質混凝土鋪裝層凝固前作表面拉毛,并均勻布撒粒徑為0.85~ 2. 0mm的單粒徑石英砂以構成抗滑層,且單粒徑石英砂的撒布量為0. 3~0. 5kg/m2。
[0022] 為了使構成膠質混凝土的各組分的計量更為準確,所述步驟③中配備自動計量系 統的混凝土拌和機。
[0023] 與現有技術相比,該鋼橋橋面鋪裝結構的優點在于:①很好的延展性,其彈性模量 小,能很好的跟隨梁體變化形;②良好的整體性和防水性,粘結強度高,能確保整個橋面不 透水、滲水,起到防水、防腐作用;③良好的耐高溫性能;④高耐磨性,其耐磨性能是普通水 泥混凝土的十倍;⑤良好的抗壓、抗折強度,能抵抗大流量車輛荷載的重復作用,確保橋面 不出現車轍、裂縫等破壞。本發明的方法對施工環境條件的要求不高,不需要特殊的施工機 具、苛刻的工藝要求,工程造價相對低廉且施工非常方便。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發明實施例的鋪裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0026] 如圖1所示,本實施例中的鋼橋橋面鋪裝結構包括酯類粘結層2、膠質混凝土鋪裝 層3和抗滑層4,其中,酯類粘結層2是以酯類粘結劑為底膠涂覆在橋面鋼板1上,膠質混凝 土鋪裝層3由固化劑、聚氨酯和骨料拌合而成,且膠質混凝土鋪裝層3鋪設在酯類粘結層2 上,抗滑層4設置在膠質混凝土鋪