一種中小鋼橋橋面鋪裝系統(tǒng)及實施方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種中小鋼橋橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征為：所述的鋪裝系統(tǒng)從下到上分別設置有防水層、粘結層、防水改性瀝青砂層、熱噴SBS改性瀝青層以及高粘改性瀝青層。本發(fā)明防水層采用改性環(huán)氧樹脂防水層，阻斷了鋼橋面的銹蝕。粘結層采用粘結顆粒和碎石，提高了瀝青砂和防水層之間的粘結，而瀝青砂混合料具有澆注式瀝青混合料的柔韌性，但是其高溫穩(wěn)定性比澆注式瀝青混合料提高很多。高粘度改性瀝青層作為抗滑表層，使其具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和應力松弛能力。該鋪裝層對施工環(huán)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?？傮w上來說高溫穩(wěn)定性好，抗車轍能力強；抗裂能力強，密水性能好，無滲水現(xiàn)象；變形追從性好；施工工藝成熟，工期短，可馬上開放交通；工程造價較低。
【專利說明】一種中小鋼橋橋面鋪裝系統(tǒng)及實施方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼橋面鋪裝，特別涉及城市中小鋼橋面的橋面鋪裝，具體地說是一種適應于在城市中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)及實施方法。
【背景技術】
[0002]由于鋼橋面板是焊接固定在正交異性結構梁和縱肋上，并且鋼橋面體系柔性大、易撓曲，在車輛荷載、溫度荷載作用下的變形和受力特點與普通水泥混凝土橋梁具有非常明顯的區(qū)別，在同一橋梁的不同部位，變形和受力也具有非常明顯的區(qū)別。
[0003]對于大跨徑鋼橋面鋪裝國內(nèi)外也已經(jīng)開展了大量的研究，比較成熟的技術分為以下三大類:環(huán)氧浙青混凝土鋪裝、澆筑式浙青混凝土鋪裝和SMA鋪裝。
[0004]在現(xiàn)有鋼橋面鋪裝技術中，環(huán)氧浙青混凝土鋪裝是國內(nèi)外較為推崇的技術，具備密水性好、抗裂性好、變形追從性好、抗老化、抗疲勞、抗腐蝕等諸多優(yōu)點。但環(huán)氧技術在我國鋼橋面鋪裝的應用中還是出現(xiàn)了一些問題，主要表現(xiàn)在其工藝要求非常嚴苛，要求橋面不含任何雜質(zhì)、塵埃和水分，整體鋪裝需要成套專用設備，鋪裝成本很高，并且在施工完成后需兩個月左右的養(yǎng)生時間才能開放交通。目前在我國使用過程中，因受施工進度控制限制，養(yǎng)生期不足問題造成的環(huán)氧浙青項目失敗概率占了近半數(shù)。使此技術的推廣受到人為因素的干擾還是有一定的局限性。
[0005]澆筑式浙青混凝土雖然無須長時間養(yǎng)護，但其必須使用專用設備，其高昂的單次設備使用費也不適應小跨度鋼橋面。同時，其鋪裝時溫度高達21(T26(TC，鋼板受熱變形，冷卻時鋼板與混合料收縮速度不一，秋冬季施工尤其容易造成結構缺陷。另外，該材料雖然有著良好的低溫抗裂性能，但不適應我國南方夏季持續(xù)高溫的大陸季節(jié)性氣候與嚴重超載情況。澆筑式浙青混凝土的高溫穩(wěn)定性不足，易產(chǎn)生車轍，混合料易產(chǎn)生流淌，不適于大坡度橋梁。
[0006]相對環(huán)氧和澆筑式浙青混凝土鋪裝方案，傳統(tǒng)SMA浙青混凝土鋪裝具備施工工藝成熟，工期短，造價低等特點。但其一般都基于普通改性浙青，在沒有嚴格的質(zhì)量保證措施下易出現(xiàn)層間滑移，引起臃包、開裂、車轍等問題。
[0007]但對于中小跨徑的鋼箱梁橋面來說，其橋面鋪裝有著特殊的特點及要求。
[0008]1、價格
中小跨徑的鋼箱梁橋面主要用于跨河橋、跨線橋等，其主要特點在于工程體量較小，投資量較小，資金不充裕。因此橋梁跨度不長，總體鋪裝層的預算有限，需要選擇一種相對廉價并耐久的鋪裝形式與結構形式。環(huán)氧浙青混凝土鋪裝、澆筑式浙青混凝土鋪裝價格較高。
[0009]2、時間
中小跨徑的鋼橋面主要用于市政道路、高架立交等場合，其一般工期緊張，希望在施工結束后能夠立即開放交通。環(huán)氧浙青混凝土鋪裝需要長達30天左右的養(yǎng)生期。
[0010]3、設備與機具
澆筑式浙青混凝土鋪裝需要專用的設備和機具，遠距離調(diào)運成本較高且不便，特別是拌和樓需要拌和200°C以上的浙青混合料，這是一般拌和樓無法達到的，限制了其使用。
[0011]4、坡度
于上下匝道等坡度較大的場合，不適宜使用自流性的澆筑式浙青混合料，易造成厚度不均勻。
[0012]5、難度
SMA浙青混凝土鋪裝施工難度最低；澆筑式浙青混凝土由于需要專用設備，施工難度最聞。
[0013]6、路面性能
澆筑式浙青混凝土的防水性能最佳；環(huán)氧浙青混凝土的抗車轍性能、抗變形性能最佳。值得注意的是=SMA浙青混凝土在完全壓實條件下，其也具有優(yōu)良的防水性與抗車轍、抗變形性能。
[0014]7、壓實效果
澆筑式浙青混凝土為自流性浙青混凝土，無需壓實；環(huán)氧浙青混凝土在養(yǎng)生期內(nèi)壓實均有效；SMA浙青混凝土由于鋼橋面共振，壓實難度最大，在不使用振動碾壓的條件下，很難達到壓實度要求。
[0015]目前在中小鋼橋橋面鋪裝設計中，為了提高中小鋼橋橋面鋪裝的性能，大部分采用在橋面鋼板上焊接鋼筋以提高鋼板和混凝土層的粘結力的方法。這種做法使得對混凝土的剪切強度提出了更要的要求，而且沒有從本質(zhì)上解決鋼橋面鋪裝所面臨的特殊的問題。鑒于此，參考大跨徑鋼橋面鋪裝的結構形式，結合中小跨徑鋼橋的特點，提出本發(fā)明專利。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]本發(fā)明的一個目的在于解決上述問題，提供一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)。
[0017]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于:所述的鋪裝系統(tǒng)從下到上分別設置有防水層、粘結層、防水改性浙青砂層、熱噴SBS改性浙青層以及高粘改性浙青層。防水層采用改性環(huán)氧樹脂防水層，改性環(huán)氧樹脂用量為2.5^3.5kg/m2。粘結層由粘結顆粒和碎石組成，其中粘結顆粒直徑為
0.8~1.2mm，粘結顆粒用量為0.8~1.0kg/m2，碎石粒徑為5~10mm，碎石的用量為1.6~2kg/m2。改性防水浙青砂厚度為2.5^3.5cm。熱噴SBS改性浙青的用量為0.2~0.4kg/m2。高粘改性浙青的厚度為3.5^4.5cm。
[0018]本發(fā)明的另一目的在于提供一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)實施方法。
[0019]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)實施方法，其特征在于:所述橋面鋪裝系統(tǒng)的實施包括以下步驟:A、鋼橋面板先進行清洗處理后，將改性環(huán)氧樹脂防水層均勻的倒在鋼橋面板施工面上，形成改性環(huán)氧樹脂防水層，在施工完成改性環(huán)氧樹脂防水層后15分鐘內(nèi)，將粘結層顆粒和碎石均勻的拋灑在尚未固化的防水層上，形成防水粘結層；B、在施工后的防水粘結層上面攤鋪改性防水浙青砂，形成防水改性浙青砂層；C、在改性防水浙青砂層上面熱噴SBS改性浙青后攤鋪高粘改性浙青層。各層原料的厚度或用量分別為改性環(huán)氧樹脂防水層2.5^3.5kg/m2 ;粘結層由粘結顆粒和碎石組成,其中粘結顆粒直徑為0.8^1.2mm，粘結顆粒用量為0.8^1.0kg/m2，碎石粒徑為5~10mm，碎石的用量為1.6^2kg/m2 ;改性防水浙青砂層厚度為2.5^3.5cm ;熱噴SBS改性浙青的用量為0.2~0.4kg/m2 ;高粘改性浙青層的厚度為3.5^4.5cm。
[0020]本發(fā)明使用了改性環(huán)氧樹脂防水層，阻斷了鋼橋面的銹蝕。粘結顆粒和5~10mm碎石提高了浙青砂和防水層之間的粘結，而經(jīng)過特殊設計的浙青砂混合料具有澆注式浙青混合料的柔韌性，但是其高溫穩(wěn)定性比澆注式浙青混合料提高很多。高粘度改性浙青SMA-10混合料作為抗滑表層，使其具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和應力松弛能力。該鋪裝層鋪裝對施工環(huán)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。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面對本發(fā)明作進一步的描述并給出實例。
[0022]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的，一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于:所述的鋪裝系統(tǒng)從下到上分別設置有改性環(huán)氧樹脂防水層、粘結層、防水改性浙青砂層、熱噴SBS改性浙青層以及高粘改性浙青層。其中高粘改性浙青層采用高粘改性浙青SMA-10。它們的厚度或用量為改性環(huán)氧樹脂防水層3kg/m2、粘結層顆粒0.8^1.0kg/m2，顆粒直徑為lmm、5~IOmm碎石1.8kg/m2、3cm改性防水浙青砂、熱噴SBS改性浙青0.2~0.4kg/m2、4cm高粘改性浙青SMA-10。
[0023]一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)實施方法，其特征在于:所述鋼橋面鋪裝系統(tǒng)的實施包括以下步驟，A、鋼橋面板先進行清洗處理，用小鏟刮掉附著在鋼板表面上的較厚的油和油脂，然后對局部受油污污染 的部位采用堿性清洗劑(如磷酸三鈉等)清洗，并用清水沖洗干凈；拋丸前用加壓的熱水沖洗；沖洗后，剛板表面的PH值不應大于沖洗用水的pH值。B、拋丸除銹施工，采用多臺拋丸機并行直線連續(xù)拋丸的方式，每次行走距離不超過50m，往返多次，直至將整個需除銹范圍拋丸完畢；拋丸處應互相搭接5~10cm。C、用吸塵器去除底涂表面的浮灰等松散物。如果底涂表面潮濕，用干凈、干燥的布等吸出表面的水分，并用鼓風機將表面吹至干燥。將改性環(huán)氧樹脂防水層均勻的倒在施工面上，用帶齒刮板將防水層均勻的刮開，然后再用消泡滾涂將攪拌時帶入防水層的空氣盡量排出。兩天施工接頭搭接為10cm。在施工完成改性環(huán)氧樹脂防水層后15分鐘內(nèi)，按照推薦用量，均勻的將粘結層顆粒和5~IOmm碎石均勻的拋灑在尚未固化的防水層上。D、在施工后的防水粘結層上面攤鋪3cm改性防水浙青砂。E、在改性防水浙青砂上面熱噴SBS改性浙青后攤鋪高粘改性浙青 SMA-1O。
[0024]改性環(huán)氧樹脂防水層采用西卡公司生產(chǎn)的SikaCorHM Mastic環(huán)氧防水層,采用了耐高溫的環(huán)氧樹脂，具有優(yōu)異的抗化學用品腐蝕性能，具有堅韌的強度和彈性，不易碎裂。
[0025]粘結層采用粘結顆粒和5~10mm碎石,粘結顆粒采用西卡公司生產(chǎn)的Sikalastic827 HT粘結顆粒，是一種乙烯和醋酸乙烯酯在有催化劑作用時形成的共聚物，具有良好彈性的熱塑性樹脂。在浙青攤鋪過程中，熱融顆粒與改性浙青中的纖維交聯(lián)在一起，形成網(wǎng)狀結構，增加了防水層和防水該小改性浙青砂的剪切作用。配合5~10_的碎石粘結層可以通過化學粘結鍵和物理剪切鍵的雙重功效，增強了鋪裝系統(tǒng)的粘結強度和抗剪切強度。
[0026]防水改性浙青砂，其配方為膠結料采用SBS改性浙青，浙青含量為6%~8%，設計空隙率為2~3%，70°C動穩(wěn)定度技術要求為不小于3500次/mm，_10°C低溫彎拉應變技術要求為不小于3000微應變，級配范圍見表1。防水改性浙青砂層位于防水粘結層之上，其既滿足結構功能性要求，又兼有良好的力學特性的層位，設計厚度為2~3cm，具有如下優(yōu)點:①避免下層防水層施工時被刺破，兼有防水體系中保護層的作用；②空隙率小，具有良好的密水作用，抗水損害能力強；③優(yōu)良的的抗拉和抗剪特性良好的變形協(xié)調(diào)性能和高溫抗車轍能力；③良好的中溫抗疲勞特性和低溫抗裂性。
[0027]高粘改性浙青SMA-10組成系統(tǒng)的抗滑表層。高粘度改性浙青的指標和性能要求見表2，級配見表3，SMAlO混合料技術指標和性能要求見表4。
[0028]對于熱噴SBS改性浙青具有較為優(yōu)異的粘結性能，可以把防水改性浙青砂和SMA-10兩種浙青層較好得粘結在一起。
[0029]本發(fā)明的橋面鋪裝系統(tǒng)總體上來說層間粘結強度較高，整個系統(tǒng)的高溫70 °C剪切試驗結果可以達到1.3MPa。防水改性浙青砂70°C動穩(wěn)定度結果為4300次/mm，系統(tǒng)的高溫穩(wěn)定性好，抗車轍能力強；抗裂能力強，防水改性浙青砂-10°C低溫彎拉應變?yōu)?400微應變，密水性能好，試驗結果顯示所有結構層均無滲水現(xiàn)象；防水浙青砂具有澆注式浙青混凝土一樣的變形追從性，防水改性浙青砂的施工工藝成熟，工期短，可馬上開放交通；工程造價較低。
[0030]表1防水改性浙青砂級配范圍
【權利要求】
1.一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于:所述的鋪裝系統(tǒng)從下到上分別設置有防水層、粘結層、防水改性浙青砂層、熱噴SBS改性浙青層以及高粘改性浙青層。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于防水層采用改性環(huán)氧樹脂防水層，改性環(huán)氧樹脂用量為2.5^3.5kg/m2。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于粘結層由粘結顆粒和碎石組成，其中粘結顆粒直徑為0.8^1.2_，粘結顆粒用量為0.8^1.0kg/m2，碎石粒徑為5~10mm，碎石的用量為1.6~2kg/m2。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于改性防水浙青砂厚度為2.5^3.5cm,防水改性浙青砂膠結料采用SBS改性浙青，浙青含量為6%~8%。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于熱噴SBS改性浙青的用量為0.2~0.4kg/m2。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)，其特征在于高粘改性浙青的厚度為3.5^4.5cm。
7.—種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)實施方法，其特征在于:所述橋面鋪裝系統(tǒng)的實施包括以下步驟:A、鋼橋面板先進行清洗處理后，將改性環(huán)氧樹脂防水層均勻的倒在鋼橋面板施工面上，形成改性環(huán)氧樹脂防水層，在施工完成改性環(huán)氧樹脂防水層后15分鐘內(nèi)，將粘結層顆粒和碎石均勻的拋灑在尚未固化的防水層上，形成防水粘結層；B、在施工后的防水粘結層上面攤鋪改性防水浙青砂，形成防水改性浙青砂層；C、在改性防水浙青砂層上面熱噴SBS改性浙青后攤鋪高粘改性浙青層。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種中小鋼橋面的橋面鋪裝系統(tǒng)實施方法，其特征在于:各層原料的厚度或用量分別為改性環(huán)氧樹脂防水層2.5^3.5kg/m2 ;粘結層由粘結顆粒和碎石組成，其中粘結顆粒直徑為0.8^1.2mm，粘結顆粒用量為0.8^1.0kg/m2，碎石粒徑為5~10mm，碎石的用量為1.6^2kg/m2 ;改性防水浙青砂層厚度為2.5^3.5cm ;熱噴SBS改性浙青的用量為0.2~0.4kg/m2 ;高粘改性浙青層的厚度為3.5^4.5cm。
【文檔編號】E01D19/12GK103924495SQ201310013817
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月15日 優(yōu)先權日:2013年1月15日
【發(fā)明者】何昌軒, 徐健, 溫學鈞, 王天華 申請人:上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司