本發(fā)明涉及路橋結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋼橋面板受力和變形比公路路面復(fù)雜得多，因其會(huì)發(fā)生一定程度的變形，對(duì)粘接層和鋪裝層的強(qiáng)度、變形能力、溫度特性和疲勞耐久性等都有更高的要求，鋼橋面鋪裝技術(shù)是影響鋼橋耐久性的世界性技術(shù)難題?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋼橋面鋪裝基本上均采用瀝青混凝土體系，從選用的材料和施工方法角度出發(fā)，基本形成“三種材料、四種結(jié)構(gòu)”的方案設(shè)計(jì)：(1)德國(guó)、日本為代表的澆注式瀝青混凝土(Gussasphalt)方案；澆注式瀝青混凝土鋪裝層和瀝青瑪蹄脂混凝土鋪裝層的主要優(yōu)點(diǎn)是：空隙率接近零，具有良好的防水、抗老化性能，抗裂性能強(qiáng)，對(duì)鋼板的追從性、與鋼板間的粘結(jié)性能好于一般瀝青混凝土。其主要缺點(diǎn)是：高溫穩(wěn)定性差，易形成車(chē)轍。(2)以英國(guó)為代表的瀝青瑪蹄脂混凝土(Mastic asphalt)方案(實(shí)際上也是澆注式瀝青混凝土，只是鋪裝厚度和工藝與日本等有所不同)；(3)德國(guó)和日本等國(guó)近期采用的改性瀝青SMA方案(Stone Mastic Asphalt)；改性瀝青SMA混凝土鋪裝層的主要優(yōu)點(diǎn)是：柔韌性、抗松散、抗裂能力強(qiáng)，具有良好的耐久性和防水性能；抗塑流和抗永久變形的能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生車(chē)轍，具有粗糙的表面構(gòu)造，防滑性能好，施工難度相對(duì)較小，施工期短，費(fèi)用較低，但需要更進(jìn)一步解決鋪裝層與鋼板的粘接和防水問(wèn)題。(4)以美國(guó)為代表的環(huán)氧樹(shù)脂瀝青(Epoxy asphalt)混凝土方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，以解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)，包括：鋼橋面板，所述鋼橋面板上設(shè)有環(huán)氧富鋅漆防腐層，環(huán)氧富鋅漆防腐層上側(cè)設(shè)有環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層上側(cè)鋪設(shè)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層上側(cè)鋪裝環(huán)氧瀝青粘結(jié)層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層上側(cè)鋪設(shè)高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層，所述環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層、高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層包括環(huán)氧樹(shù)脂、填充料和瀝青結(jié)合料、瀝青粘結(jié)料，環(huán)氧樹(shù)脂粘度為23℃下500±100mPa·s；含水量為0.01-0.05％；所述瀝青結(jié)合料120℃下粘度350-600mPa·s、含水量為0.01-0.05％，所述瀝青粘結(jié)料120℃下粘度150-400mPa·s、含水量為0.01-0.05％。
進(jìn)一步地，所述環(huán)氧瀝青粘結(jié)層用量為0.40-0.54L/m2、環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層用量為0.61-0.82L/m2。
進(jìn)一步地，所述環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層厚度為2-4cm、高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層厚度為2-4cm。
進(jìn)一步地，所述鋼橋面板經(jīng)過(guò)噴砂除銹，清潔度：Sa2.5級(jí)、粗糙度：50-100μm。
進(jìn)一步地，所述填充料為玄武巖碎石或石灰?guī)r，玄武巖碎石或石灰?guī)r粒度為0.075mm-0.3mm，含水量為0.01-1.00％。
與已公開(kāi)技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明具有高粘結(jié)強(qiáng)度，不易產(chǎn)生脫層、滑移等病害；防水性能好，不易透水侵蝕鋼板；防腐性強(qiáng)，延長(zhǎng)橋梁受用壽命。因此環(huán)氧瀝青是一種優(yōu)良的粘結(jié)劑，尤其適用于正交異性鋼橋面板體系。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、工作流程、使用方法達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。包括：鋼橋面板，鋼橋面板經(jīng)過(guò)噴砂除銹，清潔度：Sa2.5級(jí)、粗糙度：50μm，所述鋼橋面板上設(shè)有環(huán)氧富鋅漆防腐層，環(huán)氧富鋅漆防腐層上側(cè)設(shè)有環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層用量為0.61L/m2，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層上側(cè)鋪設(shè)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層厚度為2cm，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層上側(cè)鋪裝環(huán)氧瀝青粘結(jié)層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層用量為0.40L/m2，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層上側(cè)鋪設(shè)高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層，高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層厚度為2cm，所述環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層、高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層包括環(huán)氧樹(shù)脂、填充料和瀝青結(jié)合料、瀝青粘結(jié)料，環(huán)氧樹(shù)脂粘度為23℃下500±100mPa·s；含水量為0.01-0.05％；所述瀝青結(jié)合料120℃下粘度350-600mPa·s、含水量為0.01-0.05％，所述瀝青粘結(jié)料120℃下粘度150-400mPa·s、含水量為0.01-0.05％。
本實(shí)施例中所述填充料為玄武巖碎石，玄武巖碎石粒度為0.075mm-0.3mm，含水量為0.01-1.00％。
實(shí)施例2
一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。包括：鋼橋面板，鋼橋面板經(jīng)過(guò)噴砂除銹，清潔度：Sa2.5級(jí)、粗糙度：80μm，所述鋼橋面板上設(shè)有環(huán)氧富鋅漆防腐層，環(huán)氧富鋅漆防腐層上側(cè)設(shè)有環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層用量為0.7L/m2，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層上側(cè)鋪設(shè)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層厚度為2-4cm，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層上側(cè)鋪裝環(huán)氧瀝青粘結(jié)層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層用量為0.5L/m2，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層上側(cè)鋪設(shè)高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層，高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層厚度為3cm，所述環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層、高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層包括環(huán)氧樹(shù)脂、填充料和瀝青結(jié)合料、瀝青粘結(jié)料，環(huán)氧樹(shù)脂粘度為23℃下500±100mPa·s；含水量為0.01-0.05％；所述瀝青結(jié)合料120℃下粘度350-600mPa·s、含水量為0.01-0.05％，所述瀝青粘結(jié)料120℃下粘度150-400mPa·s、含水量為0.01-0.05％。
本實(shí)施例中所述填充料為石灰?guī)r，石灰?guī)r粒度為0.075mm-0.3mm，含水量為0.01-1.00％。
實(shí)施例3
一種鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)。包括：鋼橋面板，鋼橋面板經(jīng)過(guò)噴砂除銹，清潔度：Sa2.5級(jí)、粗糙度：100μm，所述鋼橋面板上設(shè)有環(huán)氧富鋅漆防腐層，環(huán)氧富鋅漆防腐層上側(cè)設(shè)有環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層用量為0.82L/m2，環(huán)氧瀝青粘結(jié)防水層上側(cè)鋪設(shè)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層厚度為4cm，環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層上側(cè)鋪裝環(huán)氧瀝青粘結(jié)層，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層用量為0.54L/m2，環(huán)氧瀝青粘結(jié)層上側(cè)鋪設(shè)高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層，高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層厚度為2-4cm，所述環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝層、高彈改性瀝青瑪蹄脂碎石層包括環(huán)氧樹(shù)脂、填充料和瀝青結(jié)合料、瀝青粘結(jié)料，環(huán)氧樹(shù)脂粘度為23℃下500±100mPa·s；含水量為0.01-0.05％；所述瀝青結(jié)合料120℃下粘度350-600mPa·s、含水量為0.01-0.05％，所述瀝青粘結(jié)料120℃下粘度150-400mPa·s、含水量為0.01-0.05％。
本實(shí)施例中所述填充料為玄武巖碎石，玄武巖碎石粒度為0.075mm-0.3mm，含水量為0.01-1.00％。
本發(fā)明(1)環(huán)氧瀝青混凝土所用瀝青結(jié)合料是一種熱固性材料，從根本上改變了瀝青的熱塑性，賦予了混合料優(yōu)良的物理化學(xué)性能。環(huán)氧瀝青是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成不可逆、不熔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有良好的高溫穩(wěn)定性、抗車(chē)轍、抗疲勞、粘結(jié)力、防水等，其力學(xué)強(qiáng)度是普通瀝青混凝土的3～5倍。這完全適應(yīng)我國(guó)國(guó)情(重載交通大、高溫天氣多)，近年來(lái)以東南大學(xué)研發(fā)為主的環(huán)氧瀝青混合料在大跨徑橋梁的橋面鋪裝中應(yīng)用廣泛，取得良好的效果。美國(guó)在1967年首次將環(huán)氧瀝青用作San Mateo-Hayward大橋正交異性鋼板橋面的鋪裝層，效果良好，而后日本、加拿大、荷蘭和澳大利亞相繼將環(huán)氧瀝青混合料用作鋼橋面鋪裝材料。國(guó)內(nèi)，舟山桃天門(mén)大橋、上海青浦大橋，天津沽口大橋、江蘇潤(rùn)揚(yáng)大橋、南京長(zhǎng)江二橋、江陰長(zhǎng)江大橋等均采用環(huán)氧瀝青鋪裝，運(yùn)營(yíng)良好，未出現(xiàn)嚴(yán)重破壞。
(2)防水粘結(jié)層采用環(huán)氧富鋅漆+環(huán)氧瀝青粘結(jié)劑，大量試驗(yàn)表明，環(huán)氧富鋅漆具有較好的防腐效果，這是早期國(guó)內(nèi)鋼橋面板防腐用的比較多的材料之一。環(huán)氧瀝青粘結(jié)劑屬于反應(yīng)性材料，具有高粘結(jié)強(qiáng)度，不易產(chǎn)生脫層、滑移等病害；防水性能好，不易透水侵蝕鋼板；防腐性強(qiáng)，延長(zhǎng)橋梁受用壽命。因此環(huán)氧瀝青是一種優(yōu)良的粘結(jié)劑，尤其適用于正交異性鋼橋面板體系。
(3)該鋪裝方案以其優(yōu)異的高溫抗車(chē)轍性能，在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，南京長(zhǎng)江二橋使用壽命已經(jīng)接近10年，未出現(xiàn)高溫車(chē)轍和推移等病害。之后潤(rùn)陽(yáng)大橋、蘇通大橋主橋鋼橋面都采用了環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝方案。橋面鋪裝由于位于懸空的橋梁結(jié)構(gòu)之上，在夏季高溫天氣，可以達(dá)到70℃，比路面高10℃，因此，要求鋪面材料有良好的高溫穩(wěn)定性。依次在60℃和70℃條件下下分別對(duì)環(huán)氧瀝青混凝土、AC改性瀝青混凝土以及SMA混合料進(jìn)行輪轍試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在60℃下AC改性瀝青混凝土和SMA的動(dòng)穩(wěn)定度(次·mm-1)大約在2000以上，而環(huán)氧瀝青混凝土幾乎沒(méi)有變形。
(4)環(huán)氧瀝青由于具有較高的強(qiáng)度及較大的勁度模量，所以在同等的疲勞應(yīng)力作用下，與普通的瀝青相比，具有非常優(yōu)良的耐疲勞性能，其疲勞壽命通常為普通瀝青的10～30倍左右。根據(jù)澳大利亞西門(mén)大橋管理局對(duì)各種瀝青混凝土的疲勞性能對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，可得出環(huán)氧瀝青混凝土的疲勞壽命為5×106次，而同等實(shí)驗(yàn)條件下瀝青混凝土的疲勞壽命僅能達(dá)到0.29×106次，兩者相差了13倍之多。對(duì)于大跨徑橋梁來(lái)說(shuō)，當(dāng)荷載作用其上時(shí)，其變形較路面大，再加上風(fēng)載，以及苛刻的使用環(huán)境，對(duì)耐疲勞性要求甚高，而環(huán)氧瀝青混合料的這種優(yōu)良的耐疲勞性能對(duì)橋梁橋面鋪裝的使用性能將會(huì)有較大的改善。
(5)環(huán)氧瀝青混凝土的脆化點(diǎn)溫度體現(xiàn)不出自身的優(yōu)越性，但是這并不能說(shuō)明環(huán)氧瀝青混合料的低溫抗裂性能不好。實(shí)驗(yàn)表明-15℃下環(huán)氧瀝青混合料與澆注混合料相比，彎曲應(yīng)變結(jié)果說(shuō)明環(huán)氧瀝青混合料相比較而言仍然具有一定的低溫優(yōu)勢(shì)。
(6)環(huán)氧瀝青混凝土用普通瀝青的拌和機(jī)拌和、其攤鋪、壓實(shí)機(jī)械同普通瀝青混凝土并沒(méi)有什么差別，僅對(duì)混合料對(duì)溫度和時(shí)間的要求較為苛刻。需要在“初凝時(shí)間”內(nèi)完成所有的工作，則質(zhì)量不能達(dá)到最佳，或者成為廢料。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。