一種高寒高緯度地區(qū)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)ees的鋪裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于橋面鋪裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高寒高煒度地區(qū)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)EES的鋪裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 21世紀(jì)以來，許多鋼橋橋梁建設(shè)項(xiàng)目逐步深入到高寒高煒度地區(qū)，而鋼橋面鋪裝 作為大跨徑鋼橋建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界與工程界的高度重視與關(guān)注。 高寒高煒度地區(qū)具有氣溫低、溫差大、低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等惡劣的氣候環(huán)境，尤其是低溫凍害 經(jīng)常發(fā)生，必須對(duì)鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)的低溫抗裂性能提出較高的要求，同時(shí)這些鋼橋作為 交通樞紐，承受著較大的交通壓力，這就要求鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)具有良好的抗車轍性能及 抗疲勞性能。而且在高寒高煒度地區(qū)施工，空氣溫度較低，風(fēng)速較大，導(dǎo)致鋪裝材料的溫度 下降很快，不利于鋪裝材料的攤鋪與碾壓，對(duì)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，尤 其是在地形起伏較大，交通復(fù)雜的地區(qū)，這些地區(qū)設(shè)計(jì)出的路線往往具有較多的彎斜坡，更 是加大了鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的施工難度。
[0003] 根據(jù)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)和功能要求，結(jié)合高寒高煒度地區(qū)的交通環(huán)境與 氣候條件特點(diǎn)，高寒高煒度地區(qū)鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下性能要求：鋪裝層與鋼橋面 板具有良好的變形追從性，鋪裝結(jié)構(gòu)具有完善的防水防腐蝕結(jié)構(gòu)體系，良好的低溫抗開裂、 抗車轍、抗疲勞及抗剪性能，鋪裝結(jié)構(gòu)表面具有良好的平整性、粗糙性及抗滑性能。其中，低 溫抗開裂性能在高寒高煒度地區(qū)尤為重要。
[0004] 國(guó)外對(duì)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的研宄有近60年的歷史，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)與成果。美國(guó) 以雙層環(huán)氧瀝青混合料鋪裝為主，英國(guó)采用摻天然湖瀝青改性的瀝青瑪蹄脂鋪裝，北歐國(guó) 家如瑞典等則采用了 "澆注式瀝青混合料+聚合物改性瀝青SMA"的結(jié)構(gòu)，以德國(guó)為代表的 西歐國(guó)家選擇了以聚合物改性瀝青為結(jié)合料的澆注式瀝青混合料為主的單層或多層鋪裝 結(jié)構(gòu)體系，日本則發(fā)展了"澆注式瀝青混合料+改性瀝青密級(jí)配混凝土"的鋪裝結(jié)構(gòu)。對(duì)于 防水粘結(jié)層一般與鋪裝層相匹配，具體體系則包括熱固性環(huán)氧樹脂、改性防水粘結(jié)卷材、熱 熔的PmB+瀝青瑪蹄脂、溶劑型粘結(jié)劑+瀝青瑪蹄脂、瀝青瑪蹄脂、熱熔的PmB等多種。
[0005] 國(guó)內(nèi)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)一般由防腐層、防水粘結(jié)層及瀝青混凝土鋪裝層構(gòu)成，鋪裝 方案主要有兩種類型，分為雙層同質(zhì)鋪裝體系與雙層異質(zhì)鋪裝體系，常用的鋪裝材料主要 有三類，分為環(huán)氧瀝青混凝土、SMA瀝青混凝土及澆筑式瀝青混凝土，總體使用情況良好，但 也會(huì)出現(xiàn)低溫開裂、高溫車轍等病害，嚴(yán)重影響路面行車的安全及鋪裝結(jié)構(gòu)的使用壽命。
[0006] 高寒高煒度地區(qū)氣溫低，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生低溫開裂破壞，同時(shí)鋼橋作為 交通樞紐，交通量大，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)更容易發(fā)生車轍破壞，而鋪裝結(jié)構(gòu)的低溫抗開裂性能與 高溫抗車轍性能往往難以取得平衡，同時(shí)惡劣的氣候環(huán)境以及較多的彎斜坡也是鋼橋面鋪 裝施工質(zhì)量的重要的影響因素。發(fā)明人收集整理了大量鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)及高寒高煒度地區(qū) 施工資料，并對(duì)鋼橋面病害進(jìn)行研宄，分析認(rèn)為高寒高煒度地區(qū)鋼橋面出現(xiàn)病害的主要原 因是以下幾點(diǎn)：鋪裝材料選擇不當(dāng)，鋪裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，鋪裝方法存在缺陷，鋪裝材料、鋪 裝結(jié)構(gòu)、鋪裝環(huán)境與鋪裝方法缺乏系統(tǒng)整體的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種高寒高煒度地區(qū)鋼橋面 鋪裝結(jié)構(gòu)EES的鋪裝方法，該鋪裝方法通過控制環(huán)氧瀝青混凝土層和SMA瀝青混凝土層的 攤鋪溫度和碾壓溫度以提高鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)的抗開裂性能及抗車轍性能。
[0008] 本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成： 一種高寒高煒度地區(qū)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)EES的鋪裝方法，其特征在于所述鋪裝結(jié)構(gòu)至少 包括環(huán)氧瀝青混凝土層和SMA瀝青混凝土層，所述鋪裝結(jié)構(gòu)的鋪裝方法包括如下步驟：通 過攤鋪車出料攤鋪所述環(huán)氧瀝青混凝土層于所述鋼橋面上，所述環(huán)氧瀝青混凝土層的出料 攤鋪溫度為115~120°C之間，之后對(duì)所述環(huán)氧瀝青混凝土層進(jìn)行碾壓，碾壓溫度為70~ 80°C之間；通過攤鋪車出料攤鋪所述SMA瀝青混凝土層于所述環(huán)氧瀝青混凝土層上，所述 SMA瀝青混凝土層的出料攤鋪溫度為170~180°C之間，之后對(duì)所述SMA瀝青混凝土層進(jìn)行 碾壓，碾壓溫度為120~130°C之間。
[0009] 所述鋪裝結(jié)構(gòu)自下而上依次由防銹層、下粘結(jié)層、環(huán)氧瀝青混凝土層、上粘結(jié)層以 及SMA瀝青混凝土層構(gòu)成。
[0010] 所述環(huán)氧瀝青混凝土層由環(huán)氧瀝青結(jié)合料和集料按質(zhì)量比62:1000~68:1000混 合而成，所述環(huán)氧瀝青混凝土層的厚度為25~30mm。
[0011] 所述SMA瀝青混凝土層由SMA瀝青結(jié)合料和集料按質(zhì)量比58:1000~62:1000混 合而成，所述SMA瀝青混凝土層的厚度為35~40mm。
[0012] 所述環(huán)氧瀝青混凝土層和所述SMA瀝青混凝土層是從所述鋼橋面坡底向坡頂進(jìn) 行的上坡攤鋪，在攤鋪過程中，連續(xù)從所述攤鋪車中將所述SMA瀝青混凝土層或所述SMA瀝 青混凝土層的物料灑到所述攤鋪車履帶的行駛路徑的前方。
[0013] 所述環(huán)氧瀝青混凝土層的碾壓是通過使用輪胎式壓路機(jī)和雙鋼輪振蕩式壓路機(jī) 進(jìn)行的；所述SM瀝青混凝土層的碾壓是通過使用雙鋼輪振蕩式壓路機(jī)進(jìn)行的。
[0014] 開始鋪裝前，確定所述鋼橋面鋪裝過程中的施工控制因素，包括所述環(huán)氧瀝青 混凝土層的出料溫度、碾壓溫度以及所述SMA瀝青混凝土層的出料溫度、攤鋪時(shí)間、碾壓 方式、碾壓溫度、碾壓遍數(shù)；確定表征所述鋪裝結(jié)構(gòu)抗開裂性能及抗車轍性能的指標(biāo)，包 括-15°C彎曲強(qiáng)度、-15°C極限應(yīng)變及60°C動(dòng)穩(wěn)定度；根據(jù)所述施工控制因素和所述抗開 裂性能及抗車轍性能的指標(biāo)制作多指標(biāo)混合水平正交表，根據(jù)所述正交表中的方案模擬 在高寒高煒度地區(qū)的氣候環(huán)境中進(jìn)行所述環(huán)氧瀝青混凝土層與所述SMA瀝青混凝土層的 施工試驗(yàn)，從所述施工試驗(yàn)結(jié)束后的試驗(yàn)段中按所述環(huán)氧瀝青混凝土層與所述SM瀝青 混凝土層的厚度之比切割小梁試件，通過小梁彎曲試驗(yàn)測(cè)得所述小梁試件的_15°C彎曲強(qiáng) 度及-15°C極限應(yīng)變；從所述施工試驗(yàn)結(jié)束后的試驗(yàn)段中按所述環(huán)氧瀝青混凝土層與所述 SM瀝青混凝土層的厚度之比切割車轍板試件，通過車轍試驗(yàn)測(cè)得所述車轍板的60°C動(dòng)穩(wěn) 定度；利用測(cè)得的所述抗開裂性能及抗車轍性能的指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)的極差分析，并采用 綜合評(píng)分法，即賦予所述抗開裂性能與抗車轍性能不同的權(quán)重，通過計(jì)算確定所述施工控 制因素的值。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，鋪裝方法簡(jiǎn)便快速，所鋪裝的鋼橋面結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的低溫抗開 裂及高溫抗車轍等使用性能，可適應(yīng)高寒高煒度地區(qū)氣溫低等惡劣氣候環(huán)境以及較大的交 通壓力，同時(shí)，該鋪裝方法可以保證鋪裝結(jié)構(gòu)表面具有良好的平整性、粗糙性及抗滑性能， 能夠保證彎斜坡路段的行車的安全性及舒適性，該結(jié)構(gòu)在綜合性能最好的基礎(chǔ)上具有最高 的性價(jià)比；另外，本鋪裝方法在技術(shù)上也是可行的，可以在高寒高煒度地區(qū)氣溫低及風(fēng)速大 等惡劣的氣候環(huán)境與彎斜坡路段等不利的橋面構(gòu)造條件下，高效率地完成施工，而且在對(duì) 鋼橋整體機(jī)構(gòu)傷害為零的基礎(chǔ)上保證鋪裝材料使用性能的最大化。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明中鋼橋面上鋪裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以 便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解： 如圖1，圖中標(biāo)記1-6分別為：鋼橋面板1、防銹層2、下粘結(jié)層3、環(huán)氧瀝青混凝土層4、 上粘結(jié)層5、SMA瀝青混凝土層6。
[0018] 實(shí)施例：本實(shí)施例具體涉及一種高寒高煒度地區(qū)鋼橋面鋪裝結(jié)構(gòu)EES的鋪裝方 法，在高寒高煒度地區(qū)，具有氣溫低、溫差大、低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等惡劣的氣候環(huán)境，尤其是低 溫凍害經(jīng)常發(fā)生，必須對(duì)鋼橋面板上的鋪裝結(jié)構(gòu)的低溫抗裂性能提出較高的要求，同時(shí)這 些鋼橋作為交通樞紐，承受著較大的交通壓力，這就要求鋼橋面的鋪裝結(jié)構(gòu)具有良好的抗 車轍性能及抗疲勞