[发明专利]FRP－SMA钢桥面铺装结构

说明书

本发明公开了一种FRP‑SMA钢桥面铺装结构，为由下而上铺设的FRP铺装保护层和SMA铺装磨耗层组成。FRP铺装保护层朝向SMA铺装磨耗层的顶面带有凸棱田字格状剪力键；SMA铺装磨耗层嵌入FRP铺装保护层田字格内的层厚为热固性SMA薄层，其余层厚为热塑性SMA薄层。FRP铺装保护层的凸棱田字格状剪力键，既能约束SMA铺装磨耗层施工时的SMA混合料带动界面粘接树脂滑动而保证其界面连接质量，又能与SMA铺装磨耗层的热固性SMA薄层协同作用而增强SMA磨耗层成型后的横桥向、顺桥向界面剪切连接，使其结构形式更合理，结构受力更安全，设计施工质量更可控，工程造价更经济，从而能解决沥青混凝土钢桥面铺装结构中难解决的两大技术难题，显著提升柔性钢桥面铺装的技术、经济水平。

技术领域

本公开涉及桥梁工程技术领域，具体涉及桥梁工程柔性钢桥面铺装体系的一种以纤维增强复合材料(英文名称：Fiber Reinforced Polymer,英文缩写：FRP)铺装保护层与改性沥青混合料(又称为改性沥青玛蹄脂碎石混合料，英文名称：Stone Matrix Asphalt,英文缩写：SMA)铺装磨耗层组成铺装结构层、并以FRP铺装保护层兼做铺装功能层的新型FRP-SMA钢桥面铺装结构。

背景技术

此部分的陈述仅仅提供与本公开有关的背景技术信息，并且这些陈述可能构成现有技术。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题。

我国沥青混凝土钢桥面铺装的技术现状，一方面是历经30余年的发展形成了“双层环氧沥青混合料(EA保护层+EA磨耗层)”、“双层改性沥青混合料(SMA保护层+SMA磨耗层)”、“浇筑式沥青混合料+改性沥青混合料(GA保护层+SMA磨耗层)”、“浇筑式沥青混合料+环氧沥青混合料(GA保护层+EA磨耗层)”四种技术较成熟的铺装结构形式及其设计、施工成套技术，工程应用显示出柔性铺装结构减振、降噪、透水、抗滑和行车舒适的独特优势；另一方面是这四种铺装结构为引进国外技术形成，至今未解决其形成之日起就存在的“界面连接较弱”、“结构耐久性较差”两大技术难题，制约了柔性钢桥面铺装的技术、经济水平提升。

四种沥青混凝土钢桥面铺装结构“界面连接较弱”和“结构耐久性较差”的主要原因，是其铺装结构层(从上至下依次为：铺装磨耗层，铺装保护层)之下的铺装功能层层数较多(从上至下依次为：沥青胶砂缓冲层，防水粘接层，钢板防腐层)且各层间界面连接较弱(铺装防水粘接层与钢板防腐层间界面剪切连接最弱)，使其易在这些薄弱功能层界面首先受力破坏^[1-3]，造成铺装结构与钢桥面板的结构整体性丧失及铺装结构对钢桥面板的防水、防腐失效，带来铺装结构和钢桥面板的结构耐久性降低。但因这些铺装功能层在四种沥青混凝土钢桥面铺装结构中必不可少(既需要它与保护层共同构成钢桥面板的防水体系，又需要它连接保护层而将铺装结构与钢桥面板连成结构整体)，且须在铺装保护层保护其不破坏的条件下才能发挥其功能，故使铺装功能层和铺装保护层成为沥青混凝土钢桥面铺装结构的结构重点和技术难点。桥梁工程技术人员对此高度重视，期望通过铺装功能层和铺装保护层的技术改进和研发创新进行技术突破，解决其两大技术难题而提升其技术、经济性能。但因这些努力此前主要集中在沥青混凝土钢桥面铺装的传统材料和结构模式优化改进上，铺装结构材料和结构形式的实质性创新改变较少，故至今未能突破制约四种沥青混凝土钢桥面铺装结构技术进步的铺装功能层和铺装保护层两大技术瓶颈。

为突破四种沥青混凝土钢桥面铺装结构的铺装功能层和铺装保护层两大技术瓶颈，本发明人曾设计出一种“FRP-沥青混凝土及FRP-环氧砾石钢桥面铺装新结构”(申请号为201010133421.3)。通过采用FRP铺装下层，使铺装结构形式更合理。但其也存在很多结构缺陷，影响结构安全性。