[发明专利]一种钢桥面复合式铺装结构及铺装方法

说明书

本发明公开了一种钢桥面复合式铺装结构及铺装方法，该钢桥面复合式铺装结构，包括防水粘结层、ECO改性聚氨酯混凝土铺装层、ECO改性沥青面层，防水粘结层涂覆在桥面钢板上，ECO改性聚氨酯混凝土铺装层铺设在防水粘结层上，ECO改性沥青面层铺设在ECO改性聚氨酯混凝土铺装层上。该铺装结构兼具优异的路用性能和超强的耐久性，弹性模量适中，受力均衡，能提高桥面系整体刚度，提高钢桥面疲劳寿命和铺装层寿命，具有一定的构造深度，具有良好的防水性、超强的粘结性能，能够提供足够的抗滑性，耐磨损及减振降噪效果好。该铺装方法对施工环境条件要求不高、工程造价相对低廉且施工方便，易于控制质量，且具有环保低耗的优势。

技术领域

本发明涉及一种路面的铺装结构，尤其是涉及一种钢桥面用、兼具路用性能和耐久性的全寿命复合式铺装结构及铺装方法。

背景技术

在现有的材料与技术条件下，“钢桥”是桥梁工程建设实现快速、轻便、防震、工厂化、长大化的最佳结构。然而，钢桥面铺装技术却严重制约了钢桥乃至整个桥梁事业的发展。我国和世界各国一样均花费大量的人力物力对此进行研究。钢桥面铺装技术的核心在于铺装面混凝土材料与界面粘结性能两个方面。当前，国内常用技术方案主要可归结于以下几类：最早使用的双层SMA铺装技术，一是美国引进技术形成的双层环氧沥青混凝土(EA)铺装技术，二是引进英国的浇筑式沥青玛蹄脂(MA)铺装技术，三是引进日本的浇筑式沥青混凝土(GA)+SMA铺装技术，以及近几年国内有所应用的树脂沥青组合体铺装技术。这些技术在国内外均有一定的成功经验，但在我国特有的重超载的条件下，均出现了不同程度的早衰损坏情况。

钢桥面铺装之所以成为工程难题其主要原因是：一、钢板表面非常光滑，夏天高温季节局部地区钢桥表面温度可达70℃以上，在此温度条件下，铺装层在光滑的钢板上的粘结、防滑移以及防水防腐等问题变得异常严峻；二、因结构自重和经济原因，钢桥铺装一般都不能做的很厚，常规设计要求，总厚度为20～80mm的铺装层不仅要在钢桥面板和U型加劲肋的支撑条件下能承扭沉重的车轮荷载下自身不变形，保持路面的平整和行车舒适，同时又要求铺装层作为桥梁结构的一部分具有追随钢桥一起变形的能力，防止因变形能力不足发生开裂；这种自相矛盾的要求使铺装层设计和材料选择变得异常困难。此外，再加上工程造价和施工方便可靠等因素，钢桥面铺装过程面临的困难比一般道路的路面铺装多。

在进行铺装结构设计时，需要考虑的要点包括：

a.主构造层需承受磨耗层传来的荷载，需要具有较大的抗压、抗弯强度，应变下的抗疲劳开裂强度，适中的弹性模量以提高桥面系的整体刚度，同时需要具有优秀的高低温稳定性能，更大比例的弹性变形，减小因蠕变引起的整体耐久性下降。

b.磨耗面层直接承受行车荷载，对行车舒适性与安全性紧密相关，同时又考虑美观性、环保性等社会和经济效益。

c.在钢桥面铺装中，层间结合能力是决定铺装寿命的关键之一，不仅需要有足够的抗拉拔抗剪切强度，更需要在高温、雨水等恶劣环境下的抗衰变性能，在钢板与铺装层之间的粘结层中，还要满足钢桥面重防腐要求。

我国现有的钢桥面铺装都为国外引进或消化吸收的技术。尽管，包括材料与工程技术在内的广大研究人员对钢桥面铺装成败的原因已有了较深刻的认识，但开发一种或更多质量可靠、费用合理、维修方便并拥有自主知识产权的钢桥面铺装技术意义重大。现有技术中已公开有一种钢桥面铺装结构，该钢桥面铺装中采用了一种黏结性，防水性能佳的单层改性聚氨酯混凝土，获得了非常可靠的稳定性，但在外观美观性上较传统铺装不具优势。因而，以该种改性聚氨酯混凝土铺装作为主构造层，其上设置路用性能更佳的抗磨耗面层形成一种复合式钢桥面铺装技术的开发就非常具有现实意义。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状，提供一种能兼具优异的路用性能和超强的耐久性的钢桥面复合式铺装结构。