专利名称：一种沥青混凝土钢桥面铺装结构及其铺装方法
技术领域：
本发明属于道路桥梁工程领域，具体地，本发明涉及一种浙青混凝土钢桥面铺装结构及其铺装方法。
背景技术：
钢箱梁以其跨度大、重量轻、施工方便等独特优势得到广泛应用。与普通路面铺装及水泥混凝土桥面铺装相比，钢桥面铺装使用条件更为严酷，因此也提出了更高的要求首先铺装层应具有良好的路用性能，高、低温稳定性和水稳定性以及防水性等；另外钢板传热性较好，高温下施工时易出现变形，产生剪切力，要求铺装层具有良好的柔性和变形追从能力，同时由于钢板的反复变形，对铺装层与钢板的粘结力要求也更高。钢桥面铺装一直是道路桥梁工作者研究的一个难题，国内很多钢桥面铺装不久，都出现了不同程度的病害，车辙、推移、开裂等。目前国内应用较多的主要有三种方案I)、浇注式浙青混凝土铺装，浇筑式浙青混凝土铺装时温度高达210 260°C，钢板易受热变形，对铺装材料的变形追从性能要求很高，比较容易出现裂缝。同时，使用自流性铺装的浇筑式浙青混凝土无法在坡度较大的钢桥面上铺装。2)、环氧浙青混凝土铺装，如申请号200610069010. 6，专利名称环氧浙青混凝
土钢桥面铺装施工方法，该专利文献涉及一种环氧浙青混凝土钢桥面铺装施工方法。本发明的施工方法，采用以下步骤钢桥面防腐涂装层上喷洒一层环氧浙青防水粘结层；制备环氧浙青结合料；制备混合矿料；制备环氧浙青混和料，铺装下层环氧浙青混凝土铺装层；碾压；切缝；喷洒环氧浙青粘结层；再铺装上层环氧浙青混凝土铺装层；养护。然而，环氧浙青混凝土铺装要求桥面不含任何杂质、尘埃和水分，且在施工完成后需两个月左右的时间才能开放交通，实施条件苛刻，实际应用中往往达不到预期效果。3)、普通SMA浙青玛蹄脂混凝土铺装，如申请号200510018289，专利名称浙青砼钢桥面及其铺装方法，该专利文献涉及一种浙青砼钢桥面结构及其铺装方法。桥面由自下而上的经喷砂除锈的钢桥面、桥面粘接剂、环氧砂浆和改性乳化浙青粘层、细粒式浙青砼层和SMA浙青混合料层组成。铺装方法是先对钢桥面喷砂除锈，再在桥面上自下而上依次铺桥面粘接剂层、环氧砂衆和改性乳化浙青粘层、细粒式浙青轮层和SMA浙青混合料层。普通SMA浙青玛蹄脂混凝土铺装具有抵抗车辙变形能力，且造价较低。然而普通SMA混凝土与钢板的层间结合问题不能得到理想的解决，普通改性浙青粘度较低，造成混凝土抗剪能力不够，容易出现推移等现象。SMA混凝土同时需要振动碾压，在桥面共振的情况下极易造成压实度不足的现象，从而引起早期病害的产生。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，采用高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层作为主要铺装层，使混凝土具有良好的层间结合力和变形追从性，抑制了裂缝的产生，使得整个钢桥面铺装结构具有良好的抗辙、抗渗水性能。同时，本发明还提供一种浙青混凝土钢桥面铺装方法。为了达到上述目的，本发明提出了一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，所述钢桥面铺装结构由自下而上设置的经喷砂除锈的钢桥面、防腐层、粘结层、第一高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层、粘油层和第二高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层组成。采用两层高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层作为铺装层，浙青混合料中矿料级配组成及空隙率级别为密级配，采用双层嵌挤密实结构，可有效解决因车辙、使用疲劳等原因引起的永久变形问题。进一步优选地，所述粘结层上设置有石屑层，所述石屑的粒径为3 5mm。设置石屑层的目的在于加强铺装结构的强度，增强粘结层的支撑力。进一步优选地，所述防腐层为环氧富锌漆防腐层；所述粘结层为环氧浙青防水粘结层，厚度为O. 8 2mm ;所述粘油层为乳化浙青粘层油，厚度为O. 5 1. 2mm。 采用环氧富锌漆防腐层作为防腐层，具有附着力强、耐冲击性能好；广泛的耐油性和耐溶剂性；优良的耐盐雾性；涂层干燥迅速、漆膜层间结合力强的优点。采用环氧浙青防水粘结层作为粘结层，解决浙青铺装层与钢桥面的层间粘结问题、防水问题，确保铺装层与钢桥面结合牢固，不产生滑移；钢桥面不受水分腐蚀。采用乳化浙青粘层油作为粘油层，可使得两层高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层之间具有更好的粘结性、抗变形和抗剪切能力，能大大减少路面病害，提闻路面的使用寿命。进一步优选地，所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层选用公称最大粒径为16mm或13. 2mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土 ；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层选用公称最大粒径为13. 2mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层分别由集料、填料、聚合物纤维、高粘度改性浙青结合料组成；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层的空隙率分别为2 4%。采用高粘度改性浙青取代普通改性浙青，普通改性浙青在60°C温度条件下，动力粘度大于20000Pa · s，高粘度改性浙青135°C动力粘度不到2Pa · s，使得高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层微应变超过2500 μ m,解决了浙青铺装层在钢桥面变形下的追从能力问题，铺装层跟随钢桥面变形而不开裂，抑制了裂缝、推移等病害的产生，延长钢桥面的使用寿命，可以在钢桥面上实现不振动压实，防止因桥面共振造成的压实不均引起渗水侵蚀桥面钢板，混凝土具有良好的施工和易性，成本明显低于浇注式和环氧浙青混凝土钢桥面铺装结构。采用中粒式(16mm)和细粒式(13. 2mm)浙青混合料,有利于降低空隙率,延长桥面使用寿命。所述聚合物纤维的使用量分别为高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层质量和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层质量的O. 2 O. 4% ；所述聚合物纤维选自如下物质中的一种聚酯纤维、聚丙烯腈纤维或聚酯纤维和聚丙烯腈纤的混合纤维；所述聚合物纤维平均长度为6mm。进一步优选地，所述高粘度改性浙青结合料的使用量分别为高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层质量和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层质量的5. 4 6. 0% ；所述高粘度改性浙青结合料由70号浙青和改性剂组成,所述改性剂占高粘度改性浙青结合料总体质量的6 11% ；所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、石油树脂、芳烃油、1000目以上磨细硅藻土焙烧品以及辅剂的混合物；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物含量为改性剂总量的50% 60% ；所述辅剂包括防粘剂、增塑剂和抗氧化剂。进一步优选地，所述集料由粗集料和细集料组成；所述粗集料为辉绿岩、玄武岩或石灰岩；所述细集料为石灰岩；所述填料为石灰岩矿粉；公称最大粒径为13. 2mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土中，集料与填料级配
见下表
权利要求
1.一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述钢桥面铺装结构由自下而上设置的经喷砂除锈的钢桥面(7)、防腐层(6)、粘结层(5)、高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)、粘油层(2)和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I)组成。
2.根据权利要求1所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述粘结层(5)上设置有石屑层(4)，所述石屑的粒径为3 5mm。
3.根据权利要求1所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述防腐层(6)为环氧富锌漆防腐层；所述粘结层(5)为环氧浙青防水粘结层，厚度为O. 8 2mm ;所述粘油层(2)为乳化浙青粘层油，厚度为O. 5 1. 2mm。
4.根据权利要求1所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)选用公称最大粒径为16_或13. 2mm 的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I)选用公称最大粒径为13. 2mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I)分别由集料、填料、聚合物纤维、高粘度改性浙青结合料组成；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I)的空隙率分别为2 4%。
5.根据权利要求4所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述聚合物纤维的使用量分别为高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)质量和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I)质量的O. 2 O. 4% ；所述聚合物纤维选自如下物质中的一种聚酯纤维、聚丙烯腈纤维或聚酯纤维和聚丙烯腈纤的混合纤维；所述聚合物纤维平均长度为6mm。
6.根据权利要求4所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述高粘度改性浙青结合料的使用量分别为高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)质量和高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I)质量的5. 4 6. 0% ；所述高粘度改性浙青结合料由70号浙青和改性剂组成,所述改性剂占高粘度改性浙青结合料总体质量的6 11% ；所述改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、石油树脂、芳烃油、1000目以上磨细硅藻土焙烧品以及辅剂的混合物；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物含量为改性剂总量的50% 60% ；所述辅剂包括防粘剂、增塑剂和抗氧化剂。
7.根据权利要求4所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述集料由粗集料和细集料组成；所述粗集料为辉绿岩、玄武岩或石灰岩；所述细集料为石灰岩；所述填料为石灰岩矿粉；公称最大粒径为13. 2mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土中，集料与填料级配见下表
8.根据权利要求4所述的一种浙青混凝土钢桥面铺装结构，其特征在于，所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)选用公称最大粒径为16_的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层厚度为45 55mm ；所述高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)选用公称最大粒径为13. 2mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土厚度为40 50mm ；所述第二高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土层(6)厚度为35 45mm。
9.一种如权利要求1 8中任一项所述的浙青混凝土钢桥面的铺装方法，其特征在于， 所述铺装方法包括如下步骤A、对钢桥面(7)进行喷砂除锈处理；B、在经喷砂除锈的钢桥面(7)上涂刷防腐层(6)；C、在涂刷防腐层后的钢桥面(7)上铺设O.8 2mm的粘结层(5)，并在粘结层(5)上撒布石屑层(4)，所述石屑层(4)中石屑的粒径为3 5mm ;D、在粘结层上铺设高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)；E、在高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)上洒布O.5 1. 2mm的粘油层(2)；F、在粘油层上铺设35 45mm的高粘度浙青嵌挤密实级配混凝土上面层(I),完成浙青混凝土钢桥面铺装结构的铺装。
全文摘要
本发明公开了一种沥青混凝土钢桥面铺装结构，所述钢桥面铺装结构由自下而上设置的经喷砂除锈的钢桥面(7)、防腐层(6)、粘结层(5)、高粘度沥青嵌挤密实级配混凝土下面层(3)、粘油层(2)和高粘度沥青嵌挤密实级配混凝土上面层(1)组成。同时，本发明还提供一种沥青混凝土钢桥面铺装结构的铺装方法。本发明采用高粘度沥青嵌挤密实级配混凝土层作为主要铺装层，使混凝土具有良好的层间结合力和变形追从性，抑制了裂缝的产生，使得整个钢桥面铺装结构具有良好的抗辙、抗渗水性能。
文档编号E01D19/12GK103015316SQ20121057699
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者赫振华, 闫国杰, 刘钢, 徐韵淳, 李交, 胡睿, 夏庆宇, 邱轶 申请人:上海浦东路桥建设股份有限公司