Eac桥梁钢桥面铺装结构及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路施工领域,尤其是涉及一种EAC桥梁钢桥面铺装结构及其施工方 法。
【背景技术】
[0002] 随着大跨径桥梁的不断建成,桥梁钢桥面铺装的矛盾日益突出。以往的工程实际 表明,我国的桥梁钢桥面铺装不能直接套用国外的设计模式,我国钢桥面铺装先后采用过 普通浙青混凝土、改性浙青混凝土、SMA、烧注式浙青混凝土、美国环氧浙青混凝土等材料, 钢桥面铺装的结构出现过单层、双层及多层等形式,但在实际表明,绝大部分材料和结构无 法满足正交异性钢桥面的特征,在投入使用之后,先后便出现车辙、开裂、脱层、泛油等病 害,钢桥面铺装技术已成为我国桥梁发展的一个瓶颈,即使从英国引进的浇注式浙青混凝 土和从美国引进的美国环氧浙青混凝土技术,在实体桥梁上大量出现失败案例,目前寻找 一种可靠、简便、实用的桥梁钢桥面铺装技术显得十分迫切。
【发明内容】
[0003] 本发明为了克服现有技术的不足,提供一种质量可靠且施工方便实用的EAC (Epoxy Asphalt Concrete)桥梁钢桥面环氧浙青混凝土铺装结构及其铺设方法。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种EAC桥梁钢桥面铺装结构, 所述铺装结构从下至上依次包括环氧浙青碳纤维防护层、铺设于环氧浙青碳纤维布层上的 环氧浙青碎石剪力层、环氧浙青混凝土层、改性环氧防水加固层及改性环氧碎石微表处理 层;所述环氧浙青碳纤维防护层由涂覆于所述钢桥面上以〇. 4?0. 6kg/ m2的涂布量涂布 而成的第一环氧浙青树脂层和粘接于该第一环氧浙青树脂层上的碳纤维布层构成;所述环 氧浙青碎石剪力层由涂覆于碳纤维布层上以1. 2?I. 5kg/ m2涂布量涂布而成的第二环氧 浙青树脂层和撒布于该第二环氧浙青树脂层上碎石剪力层构成,碎石剪力层的碎石粒径为 4-6mm ;所述改性环氧防水加固层由涂覆于所述环氧浙青混凝土层上以0. 4?0. 6kg/ Hf涂 布量涂布的第一改性环氧树脂层和粘接于第一改性环氧树脂层上的网格防裂布层构成;所 述改性环氧碎石微表处理层由涂覆于改性环氧防水加固层上以〇. 8?I. 2kg/ m2涂布量涂 布的第二改性环氧树脂层和撒布于该第二改性环氧树脂层上的碎石微表处理层构成;所述 环氧浙青混凝土层为由环氧浙青树脂和集料、填料、纤维组成的混合料层。
[0005] 进一步的,所述环氧浙青混凝土层的厚度为30?50mm。
[0006] 本发明还提供了一种EAC桥梁钢桥面铺装结构的施工方法,包括如下步骤: 1) 对桥梁钢桥面进行抛丸清洁除锈处置,清洁度达到Sa2. 5级,粗糙度达到60? IOOum ; 2) 在清洁后的钢桥面上涂布环氧浙青树脂,涂布量0. 4?0. 6kg/ Hf,以形成第一环氧 浙青树脂层,同时在该第一环氧浙青树脂层上满贴3K200g碳纤维布进行加强,形成环氧浙 青碳纤维防护层; 3) 在环氧浙青碳纤维防护层未固化前,在其表面涂布环氧浙青树脂,涂布量I. 2? I. 5kg/ m2,以形成第二环氧浙青树脂层,同时在该第二环氧浙青树脂层上撒布粒径为 4-6mm碎石,碎石占表面积的20?30%,固化后所形成环氧浙青碎石剪力层; 4) 在环氧浙青碎石剪力层上摊铺由环氧浙青树脂和集料、填料、纤维组成的混合料层, 以形成环氧浙青混凝土层; 5) 将固化后的环氧浙青混凝土层表面进行抛丸清洁,除去尘灰,抛出新机理为宜,涂布 改性环氧树脂,涂布量〇. 4?0. 6kg/ Iif,以形成第一改性环氧树脂层,在该第一改性环氧树 脂层上加贴网格防裂布,形成一道改性环氧防水加固层; 6) 在改性环氧防水加固层上涂覆改性环氧树脂作胶结材料,涂布量0. 8?I. 2kg/ m2, 以形成第二改性环氧树脂层,在该第二改性环氧树脂层上配合粒径为4-6mm的碎石,形成 改性环氧碎石微表处理层,待其固化后即形成所述的EAC桥梁钢桥面铺装结构。
[0007] 本发明先在桥梁钢桥面上设置一道环氧浙青碳纤维防护层,即先在桥梁表面钢板 进行抛丸清洁处理,采用一种具有一定柔韧性又具强大刚性的环氧浙青树脂作为防腐材料 进行涂布,同时贴上碳纤维布进行加强,形成一道强大的防护层,保护桥梁钢板本体;同时 又具有强大的粘接能力,摆脱夏季高温所引起的粘性不足导致整体铺装层破坏;然后在环 氧浙青碳纤维防护层上设置环氧浙青碎石剪力层,在环氧浙青碳纤维防护层未固化前,再 次涂布环氧浙青树脂,同时撒布4-6mm碎石约占表面积的20?30%,固化后所形成便是环氧 浙青碎石剪力层,环氧浙青碎石剪力层的设置解决了整体铺装层水平方向滑移的问题,同 时使上下层之间更融合为一体; 再借用成熟的浙青混凝土级配设计原理及铺装施工方法将其拌合摊铺碾压成型为环 氧浙青混凝土层,环氧浙青混合料可以在常温下使用EAC专用混凝土拌和机进行拌合生 产,摊铺碾压也可以按常规的浙青混凝土的方式进行施工作业;集料的粒径可以根据钢桥 路面的厚度要求进行多种级配的设计,一般粒径最大为6_,钢桥路面的一般厚度可设计为 30 ?50mm。
[0008] 环氧浙青混凝土层是EAC铺装的关键技术,钢桥面铺装有一个重要指标是抗疲劳 性能,环氧浙青混合料铺装层发生疲劳破坏的主要形式有两种:一是在钢桥面板下的加劲 顶部由于负弯矩作用使铺装层表面出现开裂;二是铺装层和钢板之间黏结力丧失而产生滑 移。我们认为集料级配对环氧浙青混合料的强度和路用性能有很大影响,级配越细,混合料 的强度和疲劳寿命就越大。但对普通浙青混合料来说,级配越细,其在高温下的稳定度就 越差,在车载作用下有可能出现泛油、车辙等破坏现象。对环氧浙青树脂来说,由于环氧树 脂加入浙青中,经固化剂发生固化反应,形成不可逆的固化物,在高温下只会变软但不会流 动,所以环氧浙青混合料路面具有很好的抗变形稳定性。
[0009] 路面的抗滑能力主要来源于其表面的广义粗糙度和狭义粗糙度。狭义粗糙度是指 我们通过对钢桥面板的抛丸清洁除锈、环氧浙青碳纤防护层、环氧浙青碎石剪力层,把原先 光滑的钢板转化成相对粗糙的界面;广义的粗糙度主要由集料级配决定,它控制雨天轮胎 和路面之间积水排除的速度,从而决定潮湿路面摩擦系数随车速变化曲线的斜率。采用偏 细级配将减少路面广义粗糙度,从而减少潮湿状态下路面的抗滑能力。我们通过综合考虑 混合料的抗疲劳性能、水稳定度、高温稳定度、低温抗裂性等路用性能,通过确定混合料的 结构参数如浙青用量和与级配相关的空隙率,使混合料具有良好的结构特点,从而达到要 求的性能指标,同时消除由于负弯矩带来的不良后果,减少潮湿状态下路面的抗滑能力。 [0010] 在环氧浙青混凝土层表面再设置一道改性环氧防水加固层,即在混凝土表面进行 抛光清洁,涂布